KAWAT LAS WELDING ELECTRODE Dr. Ir. Winarto, M.Sc.
Departemen Metalurgi & Materials Fakultas Teknik – Universitas Indonesia
ELECTRODES
SMAW CONTOH:
E6010
FCAW
E
60
1
"10"
Electrode
Tensile strength
Position
Type of Coating and Current
1
Kode Elektrode Digit
Type of Coating
Welding Current
10
High cellulose sodium
DC+
11
High cellulose potassium
AC or DC+ or DC-
12
High titania sodium
AC or DC-
13
High titania potassium
AC or DC+
14
iron power titania
AC or DC- or DC+
15
low hydrogen sodium
DC+
16
low hydrogen potassium
AC or DC+
27
iron powder iron oxide
AC or DC+ or DC-
18
iron powder low hydrogen
AC or DC+
20
High iron oxide
AC or DC+ or DC-
22
High iron oxide
AC or DC-
24
iron powder titania
AC or DC- or DC+
28
Low hydrogen potassium iron powder AC or DC+
KODE KAWAT LAS LAS SMAW
2
Mild Steel Electrodes n n
Spesifikasi kawat las terbungkus untuk Mild Steel diatur dalam AWS A5.1 Dua dijit pertama menunjukan Kekuatan tariknya dalam kilo kilo--pound pound--square square--inch (ksi (ksi))
vE6010 = kekuatan tarik nya 60 ksi, (60000 psi), vE7018 = kekuatan tarik nya 70 ksi, (70000 psi), n
Dijit ketiga adalah Posisi pengelasan
vExx1x – untuk semua posisi vAmerican Exx2x –Society. untuk posisi flat danfor Shielded horizontal Welding Specification for Carbon Steel Electrodes Metal Arc Welding. (ANSI/AWS A5.1 -91), 1994. vExx3x – hanya untuk posisi flat
PENANDAAN KAWAT LAS TERBUNGKUS
3
Definisi Position Las Flat, Horizontal, Vertical, and Overhead Positions
Source: O ’ Brien, R. L., ed. Welding Handbook, 8th ed., Vol 1, American Welding Society, Miami, 1991, pg 580 Fig. A8
FUNGSI COATING (FLUX) PADA SMAW 1. Sebagai Slag Pelindung (Protective Slag) ⇒ Si & Mn (Slag Forming) ⇒ TiO2 dan CaF2 /CaCO3 2. Sebagai Gas Pelindung (Shielding Gas) ⇒ Celulosa , 15 -30 % (C 6 H10O5 )n + n/2 O2 → 6n CO + 5n H2 2CO + O2 → 2CO 2 2H2 + O2 → 2H2O 3. Sebagai penstabil busur --> Na dan K 4. Sebagai sumber unsur paduan
4
KOMPOSISI UTAMA DALAM FLUKS
JENIS-JENIS PEMBUNGKUS KAWAT ELEKRODA
5
Mild Steel Electrodes Coating Exx10 Exx11 Exx12 Exx13 Exx14 Exx15 Exx16 Exx18 Exx20 Exx24 Exx27 Exx28
Cellulose Sodium Cellulose Potasium Titania Sodium Titania Potasium Fe powder Titanium Low H Sodium Low H Potasium Fe powder Fe oxide Fe oxide Sodium Fe powder Titanium Fe powder Fe oxide Low H Fe Powder K
DCRP
AC
DCSP
Iron Pwdr
Low H
v v
v
v v
v
v
v
v
v
v
v
v
v
v
v v
v
v
v
*
v
v
v *
v v
v v
v v
v
v
v
All Pos
v
Exx48 v v v *DCRP can be used if these electrodes are used in the flat position
v v
v
v
v
v
v
v v
Mild & Low Alloy Steel Electrodes n
H suffix indicates dissolved hydrogen
Source: O ’ Brien, R. L., ed. Welding Handbook, 8th ed., Vol 4, American Welding Society, Miami, 1998, pg 6 Table 1.1
6
ELEKTRODA SMAW STANDARD KAWAT LAS Jenis
AWS spesifikasi
Contoh
Baja karbon
A5.1
E60XX & E70XX
Baja paduan rendah
A5.5
E7010--A1, E8016E7010 E8016 -C2
Baja tahan karat
A5.4
E310--15, E310E310 E310- 16
A5.15
Nikel,, NiNikel Ni-Fe, NiNi- Cu
Al dan paduannya
A5.3
1100 (Al murni murni), ), 4043
Cu dan paduannya
A5.6
ECuAl--A 2 ECuAl
Ni dan paduannya
A5.11
ENiCrFe--1 ENiCrFe
A5.13 dan A5.21
EWC
Besi Tuang (Cast iron) iron)
Surfacing
Low Alloy Steel Electrodes n n n
Spesifikasi kawat las terbungkus untuk Low Alloy Steel diatur pada AWS A5.5 Empat dijit pertama sama pembacaanya dengan kode untuk mild steel Diikuti dengan garis (dash) dan huruf serta angka sebagai unsur paduan
• A ditambahkan unsur carbon molybdenum • B ditambahkan unsur chromium molybdenum • C ditambahkan unsur nickel steel • D ditambahkan unsur manganese molybdenum American Welding Society. Specification for Carbon Steel Electrodes for Shielded Metal Arc Welding. (ANSI/AWS A5.5) • G ditambahkan unsur lainnya
7
Mild & Low Alloy Steel Electrodes n
R pada akhir kode mengindikasikanketahanan terhadap serapan uap (moisture pickup) (80% humidity, 80º 80ºF, 9 jam)
n
E7018-H8R artinya kekuatannya 70ksi, E7018mengandung “iron powder iron oxide” oxide ”, mengandung sedikit hidrogen (low hydrogen), ketahanan terhadap uap air dan untuk dipakai pada pengelasan mild steel
n
E8018-B2H4R artinya kekuatannya 80ksi , E8018mengandung iron powder iron oxide, dipadu dengan chrome moly serta low hydrogen, ketahanan thd uap air serta digunakan untuk mengelas paduan baja chrome moly
Re--Drying Cond Re Cond.. - Low Hydrogen Stick Electrodes
Final Re -drying Temperature Condition
Pre-drying Temperature (1)
E8018, E9018, E7018, E7028 E10018, E11018
Electrodes exposed to air for less than one week; no direct contact with water. Electrodes which have come in direct contact with water or which have been exposed to high humidity.
650 to 750°F
700 to 800°F
(340 to 400°C )
(370 to 430°C )
180 to 220°F
650 to 750°F
700 to 800°F
(80 to 105°C )
(340 to 400°C )
(370 to 430°C )
N/A
(1) Pre-dry for 1 to 2 hours. This will minimize the tendency for coating cracks or oxidation of the alloys in the coating.
8
Storing and ReRe-drying Stick Electrodes
Stainless Steel Electrodes n n n
Spesifikasi kawat las terbungkus untuk Stainless Steel diatur dalam AWS A5.4 Tiga (3) dijit pertama adalah nomor tipe AISI dari stainless steel Kemudian diikuti dengan garis dan 2 angka
ØAngka 15 = lapisannya mengandung CaO,TiO2 & arusnya DCRP. ØAngka 16 = lapisannya mengandung TiO dan K 2O & arusnya DCRP atau AC. ØAngka 17 = lapisannya mengandung CaO,, TiO2 K2O SiO 2 & arusnya DCRP CaO atau AC. Bead lasnya halus dan pelepasan slagnya mudah. mudah . American Welding Society. Specification for sangat Carbon Steel Electrodes for Shielded n
Metal Arc:Welding. (ANSI/AWS Contoh Contoh: Elektroda EA5.4) 308L-16 308L-
9
Stainless Steel Electrodes Untuk menahan hot cracking, logam lasan austenitic stainless steel weld metal membutuhkan ferrite number (FN) sebesar 3 hingga 8 % n Ferrite number dapat di prediksi dari komposisi kimiawi logam induknya induknya,, komposisi dari kawat elektroda elektroda--nya nya,, serta persen dilusi dilusi--nya n Hasil perhitungan kimiawinya dipakai untuk menghitung “chrome equivalent” equivalent” dan “nickel equivalent” equivalent”. n
Schaeffler Diagram
Source: O ’ Brien, R. L., ed. Welding Handbook, 8th ed., Vol 4, American Welding Society, Miami, 1998, pg 265 Figure 5.7
10
DC POLARITY IN CONSUMABLE COATED ELECTRODE Ø Pada pengelasan SMAW, kawat las akan meleleh dan ditransfer melalui busur listrik ke benda kerja Ø Panjang busur harus dijaga antara elektroda dan logam induk dengan cara mengumpan elektroda secepat kawat tsb meleleh. Ø Atmosfir busur sangat besar pengaruhnya pada polaritas yang panasnya maksimum. Pada SMAW, Atmosfir busur tergantung pada komposisi pembungkus (fluks) pada elektroda. Ø Umumnya panas maksimum terjadi pada kutub negatif (katoda). Ø Pengelasan dengan polaritas lurus dengan menggunakan kawat las E6012 (DCEN), dimana elektroda menjadi kutub negatif, maka pelelehan sangat tinggi. Akibatnya, penetrasi las menjadi dangkal. Ø Jika pengelasan menggunakan polaritas terbalik pakai elektroda E6010 (DCEP), maka panas maksimum tetap terjadi pada kutub negatif (katoda), tetapi sekarang logam induk yang berperan sebagai katoda, sehingga memberikan penetrasi lasan yang dalam.
DC POLARITY IN SMAW
11
DC POLARITY IN CONSUMABLE BARE ELECTRODE (e.g MIG) vJika pengelasan menggunakan elektroda tanpa fluks (bare electrodes), maka panas maksimum terjadi pada kutub positif (anoda). vBare elektroda umumnya dioperasikan dengan polaritas lurus (straight polarity-DCEN) sehingga panas maksimum terjadi pada logam induk (anoda) untuk menghasilkan penetrasi yang baik. v Jika bare elektroda dioperasikan dengan arus bolak balik (AC), maka jumlah panasnya akan seimbang antara kedua kutub.
DC POLARITY IN TIG
12
Latihan & Tugas 1) Jelaskan fungsi dari kawat las pembungkus (covered elctrodes).. 2) Jelaskan apa yang akan terjadi pad hasil lasan bila kawat las yang dipakai tidak menggunakan pembungkus (fluks) (menggunakan bare electrodes) 3) Jelaskan arti kode kawat las berikut ini : E7028-H4R, E 308L16, ER70T-6. 4) Jelaskan apa yang terjadi pada kampuh las bila arus yang di set di mesin las terlalu kecil ataupun terlalu besar dan jelaskan parameter apa saja yang mempengaruhi profil bentuk kampuh lasan yang terjadi. 5) Jelaskan mengapa beberapa jenis kawat las perlu dipanaskan (drying) lebih dahulu sebelum dipakai untuk pengelasan. Faktor apa yang sangat berpengaruh dan apa yang terjadi bila proses pemanasan tidak dilakukan.
13
