Pembimbing: Prof.Dr.Ir Abdullah Shahab, MSc (Nip: )

Pembimbing: Prof.Dr.Ir Abdullah Shahab, MSc (Nip:195204171979031002)

Laboratorium Metalurgi Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2011

kecepatan Plat Tahan tipis, Baja pengaruh perbedaan komposisi pengelasan, morfologi dan rasio kualitas karat, Paduan material benda kerja, posisi gas pelindung, lebar-kedalaman pengelasan pengelasan, perbedaan letak Titanium, dan ketirusan manik las. yang baik grounding paduan terhadap fenomena busur elektrode dan lainnya arus pengelasan

GTAW


mempelajari seberapa besar pengaruh jenis material benda kerja, pada posisipenelitian pengelasan, posisi Perumusan Masalah ini adalah: grounding, arus pengelasan, sudut ketirusan elektrode, dan debit gas pelindung terhadap morfologi busur las



batasan masalah sebagai berikut:  Kondisi permukaan spesimen uji dianggap seragam.  Kondisi lingkungan pada saat pelaksanaan percobaan dianggap tetap.  Kondisi peralatan yang digunakan dianggap cukup baik.  Variabel lain yang tidak dijadikan parameter diasumsikan memberikan efek yang seragam.


 



Manfaat hasil penelitian ini sebagai berikut: 1.Manfaat akademik: Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan sumbangsih bagi dunia ilmu pengetahuan terutama bagi teknologi pengelasan dalam menghasilkan produk las-lasan yang baik berdasarkan parameter pengelasan yang digunakan 2.Manfaat dalam dunia kerja: Hasil dari penelitian ini diharapkan sebagai acuan dalam pemilihan parameter pengelasan yang tepat, dapat menghasilkan produk las-lasan yang optimal dari segi biaya yang diinvestasikan. Laboratorium Metalurgi Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2011

DASAR TEORI


Laboratorium Metalurgi

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2011

  

  



Keuntungan las GTAW Arc yang pekat Tidak timbul slag Tidak adanya Sparks Sedikit timbulnya asap Hasil Lasan pada logam dan paduan logam lebih baik Baik untuk pengelasan material tipis Laboratorium Metalurgi




    



Kerugian las GTAW: Travel speed pengelasan lebih lambat Menurunkan tingkat deposisi logam pengisi Membutuhkan welder yang terampil pada pengelasan ini Sinar UV yang dihasilkan lebih cerah dari pada proses pengelasan lainnya Peralatan las yang membutuhkan biaya lebih tinggi Konsentrasi gas shielding bisa menggantikan oksigen saat pengelasan di daerah tertutup



Polaritas Arus Listrik  polaritas lurus (Direct Current Straight Polarity - DCSP)  polaritas balik (Direct Current Reverse Polarity – DCRP)  Penggunaan listrik AC





Elektroda





Pengasahan elektroda





Gas Pelindung



Jenis Material Spesimen Uji Baja Karbon: Baja karbon rendah (Low Carbon Steel)

Baja karbon sedang (Medium Carbon Steel) Baja karbon tinggi (High Carbon Steel) Laboratorium Metalurgi


   

 

Stainless Steel 1. Austenitic Stainless Steel 2. Ferritic Stainless Steel 3. Martensitic Stainless Steel 4. Duplex Stainless Steel 5. Precipitation Hardening Steel





Baja Tahan Karat Ramax HH (AISI 420 F)



Posisi Pengelasan Posisi pengelasan di bagi menjadi: 1. Posisi di Bawah Tangan 2. Posisi Tegak (Vertikal) 3. Posisi Datar (Horisontal)

4. Posisi di Atas Kepala (Over Head) Laboratorium Metalurgi


Proses terbentuknya busur pada pengelasan GTAW dengan polaritas DCEN dan elektrode lancip.

Proses terbentuknya busur pada pengelasan GTAW dengan polaritas DCEN dan elektrode dengan ujung mendatar. Laboratorium Metalurgi


Foto busur dengan penjelasan batas-batas antara busur, benda kerja, dan elektrode. Laboratorium Metalurgi






Magnetic arc blow disebabkan kondisi medan

magnet yang tidak seimbang di sekeliling busur. Kondisi medan magnet yang tidak seimbang ini disebabkan oleh perbedaan jarak elektroda dari ujung satu dan jarak elektroda ke ujung yang lain atau bisa disebabkan oleh penempatan posisi ground pada benda kerja.



METODOLOGI





Parameter Penelitian Dalam penelitian ini, parameter yang divariasikan antara lain:  Jenis Material (Baja Karbon , Stainless Steel dan Ramax)  Debit gas pelindung (5 lpm, 10 lpm, dan 20 lpm)  Arus (70 Ampere, 100 Ampere, dan 150 Ampere)  Sudut ketirusan elektrode (30°, 60° dan 90°)  Posisi pengelasan (bawah tangan, over head)  Posisi grounding (depan, belakang, kanan, kiri)  Sementara parameter yang dijaga konstan antara lain:  Arc length : 3 mm  Stick out : 6 mm Laboratorium Metalurgi


Respon yang Diamati:  Respon yang diamati adalah sebagai berikut:  Luas busur (mm2)  Kenaikan busur (mm)  Panjang maksimum busur (mm)  Panjang kontak busur (mm)  Sudut akar busur ( ° )  Suduk kontak busur ( ° )  Sudut kelengkungan busur ( ° ) Laboratorium Metalurgi




Tabel Penelitian



Peralatan: - Spesimen uji - Gerinda duduk - Mesin las GTAW- Kamera digital -

Tripod

Kertas gosok grit 300 Dudukan torch Kaca filter las 60%. Stop watch - Jangka sorong, mistar, dan busur derajat Seperangkat komputer yang dilengkapi dengan software pengolah gambar Laboratorium Metalurgi


Pada saat penilitian ini pengerjaan pengelasan menggunakan:  Mesin Las : GTAW HF  Polaritas : DCSP  Voltage : 20 V  Elektrode : Tungsten 2% Thoriated (EWTh-2)  Diameter Elektrode : 2,4 mm Laboratorium Metalurgi


Skema rangkaian peralatan foto busur Laboratorium Metalurgi


Dimensi dan bentuk spesimen Laboratorium Metalurgi


Contoh cara pengukuran sudut kelengkungan busur



penampang busur dan besaran-besaran yang diukur



DATA PENELITIAN DAN ANALISA

40

ketirusan elektroda (bawah tangan, depan, debit 5 ltr/mnt, arus 70 Amp)

30 (mm²)

luas penampang busur

Perbandingan luas penampang busur dengan variasi

20

SS

10

BC

Ramax

0

30

60

90

ketirusan elektroda (°)

40

pelindung (Bawah tangan, kiri, ketirusan elektroda 60°, arus 70 Amp)

30 (mm²)

20

SS

10

BC Ramax

5

10

20

debit gas pelindung ltr/mnt

perbandingan luas penampang busur dengan variasi arus (Bawah tangan, Belakang, ketirusan elektroda 60°, debit gas pelindung 5 ltr/mnt) 40 (mm²)

0

luas penampang bususr


perbandingan luas penampang busur dengan variasi debit gas

30

SS

20 10 0

BC 70

100 Arus (Amp)

150

Ramax

10 pelindung (Bawah tangan, depan, ketirusan elektroda 60°, arus 70 Amp) 7.5 5

SS

2.5 5

10

Ramax

20

debit gas pelindung ltr/mnt perbandingan panjang maksimum dengan variasi arus (Bawah tangan, Depan, ketirusan elektroda 60°, debit gas pelindung 5 15 ltr/mnt)

10 (mm)

0

BC

panjang busur maksimum

(mm)

panjang busur maksimum

perbandingan panjang maksimum dengan variasi debit gas

SS

5 0

BC 70

100 Arus (Amp)

150

Ramax

perbandingan panjang kontak busur dengan variasi

panjang kontak busur (mm)

ketirusan elektroda ( bawah tangan, depan, debit 5

perbandingan panjang kontak busur dengan variasi

ltr/mnt, arus 70 Amp)

7.5

5 SS

2.5

BC

0

30

60

90

Ramax


elektroda 60°, arus 70 Amp)

7.5 5

perbandingan panjang kontak busur dengan variasi arus

SS 2.5 0

(Bawah tangan, belakang, ketirusan elektroda 60°, debit gas

BC Ramax 5

10

20


pelindung 5 ltr/mnt)



debit gas pelindung (bawah tangan, depan, ketirusan

10 8 6

SS BC

4

Ramax

2 0

70

100 Arus (Amp)

150

perbandingan kenaikan busur dengan variasi debit gas

ketirusan elektroda (Bawah tangan, kiri, debit 5 ltr/mnt, arus 1.4 70 Amp) 1.2

elektroda (mm)

kenaikan busur pada

perbandingan panjang kenaikan busur dengan variasi

1

0.8 0.6

SS

0.4

BC

0.2 0

pelindung (Bawah tangan, kanan, ketirusan elektroda

30

Ramax

90


1.6

1.4 1.2 1 SS

0.8 0.6

BC

0.4

Ramax

0.2 perbandingan kenaikan busur dengan variasi arus (Bawah 5

10

20


tangan, kanan, ketirusan 60°, debit gas pelindung 5 elektroda (mm)

0

kenaikan busur pada

kenaikan busur pada elektroda (mm)

60°, arus 70 Amp)

60

ltr/mnt) 1.5 1

SS

0.5

0

BC Ramax 70

100 Arus (Amp)

150

sudut akar busur (°)

perbandingan sudut akar busur dengan variasi ketirusan 200 elektroda (Bawah tangan,depan, debit 5 ltr/mnt, arus 70 Amp) 100

SS BC

0

30

60

90


Ramax

perbandingan sudut akar busur dengan variasi arus (Bawah ltr/mnt) 200 SS 0

BC 70

100

150

Ramax

Arus (Amp)

perbandingan sudut akar busur dengan variasi debit gas pelindung (bawah tangan, depan, ketirusan elektroda sudut akar busur (°)

sudut akar busur (°)

tangan, Depan, ketirusan 60°, debit gas pelindung 5

60°, arus 70 Amp) 200 SS

100

BC 0

5

10

20


Ramax

perbandingan sudut kontak busur dengan variasi ketirusan sudut kontak busur (°)

elektroda (Bawah tangan, kanan, debit 5 ltr/mnt, arus 70 Amp) 40 20

SS

0

30

60

90


BC Ramax

pelindung (Bawah tangan, Depan, ketirusan elektroda 60°, arus 70 Amp) 100 SS

50

BC 5

10

20

Ramax

debit gas pelindung ltr/mnt perbandingan sudut kontak busur dengan variasi arus

(Bawah tangan, belakang, ketirusan 60°, debit gas pelindung 5 ltr/mnt)

100

SS (°)

0

sudut kontak busur

sudut kontak busur (°)

perbandingan sudut kontak busur dengan variasi debit gas

0

BC 70

100

150…

Ramax

sudut ketirusan busur (°)

Perbandingan sudut ketirusan busur pada dengan variasi


60 40

SS

20

BC

0

30

60

90

Ramax

ketirusan elektroda (°) perbandingan sudut ketirusan busur dengan variasi debit gas Amp) 100 SS

50

BC 0

5

10

Ramax

20


perbandingan sudut ketirusan busur dengan variasi arus (Bawah tangan, kiri, ketirusan 60°, debit gas pelindung 5 ltr/mnt) sudut ketirusan busur (°)

sudut ketirusan busur (°)

pelindung (Bawah tangan, kiri, ketirusan elektroda 60°, arus 70

80 60 SS

40

BC

20 0

Ramax 70

100 Arus (Amp)

150

elektroda (BC, depan, debit 5 ltr/mnt, arus 70 Amp)

40 30 (mm²)


Perbandingan luas penampang busur dengan variasi ketirusan

20

bawah tangan

10

over head

0

30

60

90


40


30 (mm²)

20

SS

10

BC

0

Ramax

30

60

90

ketirusan elektroda (°) luas penampang busur (mm²)


Perbandingan luas penampang busur dengan variasi

Perbandingan luas penampang busur dengan variasi ketirusan elektroda (bawah tangan, BC, debit 5 ltr/mnt, arus 70 Amp)

30 20

depan belakang

10 0

kiri 30

60 ketirusan elektroda (°)

90

kanan



 



 

Kenaikan besar arus meningkatkan panjang maksimum,panjang kontak,kenaikan busur,sudut akar, luas penampang Debit gas cenderung tidak berpengaruh pada morfologi las. Penurunan sudut ketirusan meningkatkan sudut kontak busur. Dari ketiga material ada beberapa keunggulan,posisi dan ketirusan sudut terbaik SS, material terbaik buat arus baja karbon,ramax menyebabkan busur membesar pada debit sama. Posisi pengelasan terbaik adalah over head Grounding terbaik belakang dan depan.

Mohon Saran Dan Kritik Demi Kemajuan Tugas Akhir Ini TERIMAKASIH Laboratorium Metalurgi


Pembimbing: Prof.Dr.Ir Abdullah Shahab, MSc (Nip: )

Recommend Documents