8
ANALISA TEGANGAN SISA ALUMINIUM TIPE 5083 PADA HASIL PENGELASAN GMAW DENGAN PERLAKUAN PANAS Bakhtiar (1) , Murdjito (2) , Gatot Dwi Winarto (3) (1) Mahasiswa Teknik Kelautan (2),(3) Staf Pengajar Teknik Kelautan ABSTRAK Aluminium 5083 banyak digunakan untuk pembuatan kapal kecil, seperti kapal patroli atau kapal perang. Pengelasan Gas Metal Arc Welding (GMAW) merupakan las yang paling umum digunakan dalam struktur kapal. Pada saat fabrikasi, pengelasan yang terjadi akan menimbulkan tegangan sisa (residual stress). Perlakuan panas (annealing) dapat menurunkan nilai tegangan sisa hasil dari proses pengelasan sebelumnya. Perlakuan panas dilakukan pada hasil pengelasan aluminium 5083 dengan dimensi 300 mm x 150 mm x 12 mm dengan proses pengelasan GMAW. Variasi perlakuan panas dalam proses annealing ini dilakukan pada suhu 300 0 C dan holding time 1jam, 2jam, dan 3jam. Perubahan mikrostruktur diamati dilaboratorium sedangkan perhitungan tegangan sisa menggunakan metode elemen hingga. Pada hasil akhir penelitian didapatkan penurunan nilai tegangan sisa sebesar 54.86% pada perlakuan panas 300 o C dengan holding time tiga jam, 36.05% pada perlakuan panas 300 o C dengan holding time dua jam, 17.87% pada perlakuan panas 300 o C dengan holding time satu jam. Nilai terkecil pengujian tarik sebesar 275N/mm 2 dan putus di daerah weld metal, dengan batas minimal 261.25/mm 2 . Pengujian mikrostruktur mendapatkan ukuran butiran grain sebesar 7.283 ASTM. Persentase kandungan struktur butiran Al 76.21% dan Mg 5 Al 8 23.79% didaerah weld metal pada pada perlakuan panas 300 o C dengan proses holding time tiga jam dan Ultimate Streses 262.84 Mpa. Kata kunci : GMAW, Aluminium 5083, mikrostruktur, Perlakuan panas, Tegangan sisa. 1. PENDAHULUAN Banyak kebutuhan akan armada kapal. Salah satu tolak ukur dalam perkembangan kapal di Indonesia dimulai dari skala kecil sampai dengan skala besar, yang digunakan untuk pembangunan kapal baru yang cukup banyak. Proses pengelasan adalah hal yang umum digunakan pada industry maritim. Pada struktur bangunan laut (offshore structures), baik struktur terpancang (fixed structure) maupun struktur terapung (floating structure) dan struktur kapal (ship structures) dalam setiap tahap pengerjaannya selalu terdapat proses pengelasan. Pengelasan merupakan proses penyambungan antara dua bagian logam atau lebih dengan menggunakan energi panas. Karena proses ini maka didaerah sekitar lasan mengalami siklus termal cepat yang menyebabkan terjadinya perubahan-perubahan metalurgi yang rumit, deformasi dan tegangan- tegangan termal. Selama pengelasan, daerah di bawah logam las akan mengalami pemuaian, sedangkan daerah dibawahnya mencoba menahannya. Bagian yang memuai itu akan mengalami tegangan tekan sedangkan daerah dibawahnya melawan dengan tegangan tarik. Sebaliknya, selama proses pendinginan, daerah dibawah logam las mengalami tegangan tarik dan

analisa tegangan sisa aluminium tipe 5083 pada hasil pengelasan

  • Upload
    phambao

  • View
    251

  • Download
    10

Embed Size (px)

Citation preview

ANALISA TEGANGAN SISA ALUMINIUM TIPE 5083 PADA HASIL PENGELASAN GMAW DENGAN PERLAKUAN PANAS

Bakhtiar (1), Murdjito(2), Gatot Dwi Winarto(3)

(1)Mahasiswa Teknik Kelautan (2),(3)Staf Pengajar Teknik Kelautan

ABSTRAK Aluminium 5083 banyak digunakan untuk pembuatan kapal kecil, seperti kapal patroli atau kapal perang.

Pengelasan Gas Metal Arc Welding (GMAW) merupakan las yang paling umum digunakan dalam struktur kapal.

Pada saat fabrikasi, pengelasan yang terjadi akan menimbulkan tegangan sisa (residual stress). Perlakuan panas

(annealing) dapat menurunkan nilai tegangan sisa hasil dari proses pengelasan sebelumnya. Perlakuan panas

dilakukan pada hasil pengelasan aluminium 5083 dengan dimensi 300 mm x 150 mm x 12 mm dengan proses

pengelasan GMAW. Variasi perlakuan panas dalam proses annealing ini dilakukan pada suhu 300 0C dan

holding time 1jam, 2jam, dan 3jam. Perubahan mikrostruktur diamati dilaboratorium sedangkan perhitungan

tegangan sisa menggunakan metode elemen hingga. Pada hasil akhir penelitian didapatkan penurunan nilai

tegangan sisa sebesar 54.86% pada perlakuan panas 300 oC dengan holding time tiga jam, 36.05% pada

perlakuan panas 300 oC dengan holding time dua jam, 17.87% pada perlakuan panas 300 oC dengan holding

time satu jam. Nilai terkecil pengujian tarik sebesar 275N/mm2 dan putus di daerah weld metal, dengan batas

minimal 261.25/mm2. Pengujian mikrostruktur mendapatkan ukuran butiran grain sebesar 7.283 ASTM.

Persentase kandungan struktur butiran Al 76.21% dan Mg5Al8 23.79% didaerah weld metal pada pada perlakuan

panas 300 oC dengan proses holding time tiga jam dan Ultimate Streses 262.84 Mpa.

Kata kunci : GMAW, Aluminium 5083, mikrostruktur, Perlakuan panas, Tegangan sisa.

1. PENDAHULUAN

Banyak kebutuhan akan armada kapal. Salah satu

tolak ukur dalam perkembangan kapal di Indonesia

dimulai dari skala kecil sampai dengan skala besar,

yang digunakan untuk pembangunan kapal baru

yang cukup banyak.

Proses pengelasan adalah hal yang umum

digunakan pada industry maritim. Pada struktur

bangunan laut (offshore structures), baik struktur

terpancang (fixed structure) maupun struktur

terapung (floating structure) dan struktur kapal

(ship structures) dalam setiap tahap pengerjaannya

selalu terdapat proses pengelasan. Pengelasan

merupakan proses penyambungan antara dua

bagian logam atau lebih dengan menggunakan

energi panas. Karena proses ini maka didaerah

sekitar lasan mengalami siklus termal cepat yang

menyebabkan terjadinya perubahan-perubahan

metalurgi yang rumit, deformasi dan tegangan-

tegangan termal. Selama pengelasan, daerah di

bawah logam las akan mengalami pemuaian,

sedangkan daerah dibawahnya mencoba

menahannya. Bagian yang memuai itu akan

mengalami tegangan tekan sedangkan daerah

dibawahnya melawan dengan tegangan tarik.

Sebaliknya, selama proses pendinginan, daerah

dibawah logam las mengalami tegangan tarik dan

daerah d

Tegangan

Daerah l

lasan, da

(heat affe

terpengar

dari loga

dan kem

logam da

yang sela

termal pe

induk ada

suhu pen

perubaha

termal ad

daerah la

daerah te

las sang

Karena it

untuk m

tersebut.

pendingin

panas. D

bagaiman

terhadap

sisa dari

metode G

2. DASA

2.1. Alum

Aluminiu

dikenal s

ketahanan

beberapa

dari baja

sifatnya i

sebagai s

beban ata

dibawahnya m

n yang demik

asan terdiri d

aerah pengaru

fected zone) d

ruh proses la

am yang pada

mudian memb

asar yang ber

ama proses p

emanasan dan

alah bagian lo

ngelasan tida

an-perubahan

dalah proses p

asan. Lamany

emperatur tert

gat mempeng

tu banyak se

menentukan la

Salah satu ca

nan tersebut

Dalam tugas

nakah penga

perubahan s

hasil penge

GMAW

AR TEORI

minium.

um, logam yan

sebagai logam

n korosi tingg

cairan kimia

a atau temb

itu, paduan a

truktur suatu

au beratnya.

melawannya d

kian ini disebu

dari tiga bagi

uh panas ata

dan logam in

as. Logam las

a waktu peng

beku. Daerah

rsebelahan de

pengelasan m

n pendinginan

ogam dasar di

ak menyebab

struktur dan

emanasan dan

ya pendingina

tentu dari sua

garuhi kualit

kali usaha-us

amanya wak

ara untuk men

adalah den

s akhir ini

aruh dari pe

struktur mikro

elasan dengan

ng memiliki r

m yang ringan

gi terhadap uda

a. Massa jenis

baga. Karena

aluminium ban

konstruksi un

dengan tekana

ut tegangan si

ian yaitu loga

au daerah HA

nduk yang tid

s adalah bagi

gelasan menc

h HAZ adal

engan logam

engalami sikl

n cepat. Loga

mana panas d

bkan terjadin

n sifat. Sikl

n pendinginan

an dalam sua

atu siklus term

tas sambunga

saha pendekat

ktu pendingin

ngendalikan la

ngan perlaku

i akan dilih

erlakuan pan

o dan tegang

n menggunak

rumus kimia

n dan memil

ara , air, oli, d

snya sekitar 1

a keistimewa

nyak digunak

ntuk menguran

an.

sa.

am

AZ

dak

ian

cair

lah

las

lus

am

dan

nya

lus

n di

atu

mal

an.

tan

nan

aju

uan

hat

nas

gan

kan

Al

liki

dan

1/3

aan

kan

ngi

A

rin

te

ya

da

da

Pa

tig

kl

be

da

ca

ya

(3

(6

2.

N

in

di

ya

at

te

20

A

m

ga

sa

Aluminium dan

ngan yang m

erhadap koros

ang cukup ba

alam bidang k

an alat – alat p

aduan alumin

ga cara, yait

lasifikasi pa

erdasarkan p

apat dan tida

ara ketiga yan

aitu: Al mur

3xxx), Al-Si

6xxx), dan Al-

.2. Gas Metal

Nama lain dari

net gas (MIG

igunakan tida

ang terus-men

tmosphere me

ersebut,seperti

007). Gas pel

Argon, helium

memantapkan

as O2 antara

ampai 20% (W

Gbr. 1 Pe

n paduan alum

mempunyai k

si dan merup

aik. Logam i

kimia, listrik,

penyimpanan.

nium dapat

tu berdasarka

aduan cor

erlakuan pan

ak dapat dipe

ng berdaskan

rni (1xxx), A

(4xxx), Al-M

-Zn (7xxx).

l Arc Welding

i proses penge

G) dimana k

ak terbungku

nerus. Daerah

lalui gas yang

terlihat pada

lindung yang

atau campura

busur kadang

2 sampai 5

Wiryosumarto,

engelasan GM

minium termas

kekuatan ting

pakan konduk

ini dipakai se

bangunan, tr

diklasifikasik

an pembuatan

dan paduan

nas dengan k

erlaku – pana

unsur – unsu

Al-Cu (2xxx

Mg (5xxx),

g (GMAW)

elasan ini ada

kawat elektro

us dan sifat

h lasan terlin

g dihasilkan da

a gambar 2.4.

digunakan a

an dari keduan

g-kadang dita

% atau CO2

, 1996).

MAW atau M

suk logam

ggi, tahan

ktor listrik

ecara luas

ransportasi

kan dalam

n, dengan

n tempa,

klasifikasi

askan dan

ur paduan

x), Al-Mn

Al-Mg-Si

alah metal

oda yang

suplainya

ndung dari

ari alat las

(Genculu,

adalah gas

nya. Untuk

ambahkan

antara 5

MIG

2.3. Heat

Dalam pe

dan logam

Energi ya

berasal

tergantun

pengelasa

listrik ya

panas in

paramete

pengelasa

pengelasa

karena pr

akan tetap

Kualitas

panas yan

tegangan

antara ke

pengelesa

Persamaa

berikut;

H

2.4. Tega

Dalam p

menerima

proses b

distribusi

maka pad

termal.

berubah

pengemb

tegangan

pengelasa

yaitu : te

bebas dan

luar (Wi

sisa ini d

daerah C

t Input

engelasan, un

m pengisi dip

ang dihasilkan

dari bermac

ng pada pr

an busur listri

ang diubah m

ni sebenarn

r arus las, t

an. Paramete

an ikut memp

roses pemana

pi bergerak de

hasil pengela

ng berarti dip

dan kecepa

etiga paramet

an yang dik

an heat inpu

HI = Teg. La

Kec.

angan Sisa

proses peng

a panas peng

erjalan suhun

i suhu tidak m

da bagian yan

Sedangkan b

sehingga

angan. Hal

sisa. Tegang

an ini dapat d

egangan sisa p

n tegangan si

iryosumarto,

dapat dilihat

C mengemban

ntuk mencairk

perlukan ener

n dalam ope

cam-macam

roses pengel

ik, sumber ene

menjadi energ

nya hasil k

tegangan las,

er ketiga y

pengaruhi en

asannya tidak

engan kecepat

asan dipengar

pengaruhi jug

atan pengela

ter itu meng

kenal denga

ut dapat ditu

as x Arus Las

. Pengelasan

glesan, bagia

gelasan setem

nya berubah

merata. Karena

g dilas terjadi

bagian yang

terbentuk

inilah yang

gan sisa yang

dibagi dalam

pada bagian k

sa oleh adany

1996). Terja

dalam gamba

ng pada wak

kan logam ind

rgi yang cuku

erasi pengelas

sumber ya

lasannya. Pa

ergi berasal d

i panas. Ener

kolaborasi d

dan kecepat

yaitu kecepat

ergi pengelas

k diam ditemp

tan tertentu.

ruhi oleh ener

ga oleh arus l

san. Hubung

ghasilkan ener

an heat inp

uliskan sebag

an yang di

mpat dan selam

terus sehing

a panas terseb

i pengembang

g dingin tid

penghalang

g menimbulk

g terjadi kare

dua kelompo

konstruksi ya

ya halangan d

adinya tegang

ar 2.3. di ma

ktu pengelasa

duk

up.

san

ang

ada

dari

rgi

dari

tan

tan

san

pat

rgi

as,

gan

rgi

put.

gai

las

ma

gga

but,

gan

dak

gan

kan

ena

ok,

ang

dari

gan

ana

an.

Pe

se

pa

da

pa

se

el

pr

Pe

pa

di

2.

H

un

m

lo

pe

H

pe

se

pe

ha

da

pr

di

pr

se

m

engembangan

ehingga pada

ada daerah A

aerah A luasn

ada daerah C

edangkan pada

lastis. Pada w

roses pending

enyusutan ini

ada daerah C

iimbangi oleh

Gbr. 2 P

.5. Heat Trea

Heat treatmen

ntuk mengub

material. Aplik

ogam. Perlaku

embuatan ber

Heat treatme

endinginan un

eperti pengera

erlakuan pa

ardening, pre

an quenching.

roses di mana

ilakukan untu

roperti mater

ering terjadi

manufaktur lai

n pada C dit

daerah C terj

A terjadi tegan

nya jauh lebi

akan terjadi p

a daerah A te

waktu pengela

ginan di man

i ditahan oleh

C akan terjad

tegangan teka

Pembentukan

atment

nt adalah me

bah sifat fis

kasi yang pali

uan panas ju

rbagai materi

ent melibatk

ntuk mencapa

asan atau pelu

anas melipu

ecipitation str

. Heat treatme

a pemanasan

uk tujuan kh

rial, pemana

secara keb

in seperti pem

tahan oleh d

adi tegangan

ngan tarik. T

ih besar dari

perubahan ben

erjadi perubah

asan selesai,

na bagian C m

h daerah A, k

di tegangan t

an pada daera

n tegangan si

etode yang d

sik dan kim

ing umum ad

uga digunak

lainnya, sep

kan pemanas

ai hasil yang d

unakan materia

uti, annealin

rengthening, T

ent hanya berl

dan pendingi

husus untuk m

asan dan pe

etulan selam

mbentukan p

daerah A,

tekan dan

Tetapi bila

C, maka

ntuk tetap,

han bentuk

terjadilah

menyusut.

karena itu

tarik yang

ah A.

isa

digunakan

mia suatu

dalah pada

an dalam

perti kaca.

san atau

diinginkan

al. Teknik

ng, case

Tempering

laku untuk

inan yang

mengubah

endinginan

ma proses

panas atau

mengelas. Berikut ini adalah berbagai jenis teknik

perlakuan panas yang sering dilakukan:

1. Annealing

Anealling adalah suatu teknik yang digunakan

untuk tegangan dalam logam. Anealling biasanya

menghasilkan material yang lebih ulet dan lunak.

Ketika material yang diberi perlakuan annealing

didinginkan di dalam furnace, hal ini disebut

dengan annealing penuh. Apabila material yang

diberi perlakuan annealing didinginkan di udara

bebas, hal ini disebut normalizing heat treatment.

Selama annealing, butiran butiran yang kecil

terekristalisasi untuk membentuk butiran yang

berukuran lebih besar.

2. Case hardening

Case hardening adalah sebuah proses di mana

sebuah elemen paduan, paling sering karbon atau

nitrogen, berdifusi ke permukaan logam monolitik.

Hal ini akan menghasilkan interstitial solid solution

yang lebih keras daripada logam dasarnya, hal ini

akan meningkatkan ketahanan tanpa mengorbankan

ketangguhan.

3. Precipitation strenghtening

Beberapa logam diklasifikasikan sebagai logam

dengan pengerasan presipitasi. Ketika logam

dengan pengerasan presipitasi diberi perlakuan

quenching, semua elemen paduannya akan

terperangkap dalam campuran dan menghasilkan

logam yang lunak. Penuaan sebuah material

"solutionized" akan memungkinkan unsur-unsur

paduan untuk menyebar melalui mikrostruktur dan

membentuk partikel intermetalik. Partikel

intermetalik ini akan bernukleasi dan keluar dari

solusi dan bertindak sebagai fase penguat, sehingga

meningkatkan kekuatan paduan.

4. Quenching

Dalam pengkerasan dengan quenching, sebuah

logam (biasanya baja atau besi cor) harus

dipanaskan ke dalam fase austenitik dan kemudian

segera didinginkan. Tergantung pada paduan dan

pertimbangan lain, pendinginan dapat dilakukan

dengan udara paksa atau gas lain (seperti nitrogen),

minyak, polimer yang dilarutkan dalam air, atau air

garam. Setelah menjadi didinginkan dengan cepat,

sebagian dari austenit (tergantung pada komposisi

paduan) akan berubah menjadi martensit yang keras

getas. Kekerasan dari metal yang diquenching

tergantung pada komposisi kimia dan metode

pendinginan. Pendinginan baja tertentu apabila

terlalu cepat dapat mengakibatkan retak, dan itu

sebabnya baja kekuatan tinggi seperti AISI 4.140

harus didinginkan dalam minyak. Namun, logam

austenistik seperti stainless steel (304, 316), dan

tembaga, menghasilkan efek yang berlawanan

ketika diquenching, material tersebut harus

diannealing untuk menjadi tahan korosi.

2.6 Uji Tarik

Uji tarik adalah salah satu uji stress-strain mekanik

yang bertujuan untuk mengetahui kekuatan bahan

terhadap gaya tarik. Pengujian tarik untuk

mengetahui berapa besar nilai kekuatannya dan

dimanakah letak putusnya suatu sambungan las.

Pembebanan tarik adalah pembebanan yang

diberikan pada benda dengan memberikan gaya

tarik pada arah yang berlawanan arah pada salah

satu ujung benda. Penarikan gaya terhadap beban

akan mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk

(deformasi) bahan tersebut. Proses terjadinya

deformasi pada bahan uji adalah proses pergeseran

butiran kristal logam yang mengakibatkan

lemahnya gaya elektromagnetik setiap atom logam

hingga terlepas ikatan tersebut oleh penarikan gaya

maksimum. Pada pengujian tarik beban diberikan

secara kontinu dan pelan-pelan bertambah besar,

bersamaan dengan itu dilakukan pengamatan

mengenai perpanjangan yang dialami benda uji dan

dihasilkan kurva tegangan-regangan.

Gbr. 3 Grafik Uji Tarik

2.7 Struktur Mikro Aluminium

Struktur mikro adalah bahan dalam orde kecil

(mikro). Adapun manfaat dari pengamatan struktur

mikro sendiri adalah:

1. Untuk mempelajari hubungan antara sifat-

sifat bahan dengan struktur dan cacat pada

bahan.

2. Untuk memperkirakan sifat bahan jika

hubungan tersebut sudah diketahui.

Ada beberapa alat yang digunakan untuk

mengamati struktur mikro ini, yaitu: mikroskop

cahaya, mikroskop elektron, mikroskop field-on,

mikroskop field emission, dan mikroskop sinar-X.

Hasil dari pengamatan struktur mikro ini akan

diperlihatkan berbagai fase untuk diidentifikasi.

Penyebaran dan bentuk fase dapat dipelajari dan

jika sifat-sifatnya diketahui dapat digunakan untuk

mengetahui informasi-informasi tentang sifat-sifat

spesimen. Namun pada saat ini akan dilakukan

pengamatan struktur mikro pada suatu specimen.

Pada pengamatan struktur mikro umumnya yang

diamati adalah ukuran butiran, bentuk butiran dan

larutan padat yang terbentuk, semakin halus dan

kecil bentuk butiran, kekuatan mekanis akan

bertambah baik. Larutan padat yang tersebar

merata, maka kekuatan tariknya akan bertambah

baik pula.

Gbr. 4 Struktur mikro AA5083

2.8. Metode Elemen Hingga

Metode elemen hingga adalah prosedur numerik

untuk memecahkan masalah mekanika kontinum.

Pada dasarnya elemen hingga merupakan bagian –

bagian kecil dari struktur yang aktual akan tetapi

dalam pembentukan elemen – elemen tersebut

harus memperhatikan nodal forces sehingga

didapatkan berbagai ragam deformasi elemen.

Keunggulan dari metode elemen hingga adalah

jaringan elemen – elemen yang terbentuk sangat

dekat dengan struktur aktual yang akan dikaji.

Disamping keunggulan metode elemen hingga juga

memiliki kelemahan yaitu hasil dari analisa yang

ada berupa numerik bukan suatu persamaan bentuk

tertutup yang dapat dipakai dalam memecahkan

berbagai kasus.

Penentuan tegangan dengan metode elemen hingga

didasarkan pada perhitungan regangan pada

komponen yang diperoleh dari hasil penggabungan

dari regangan tiap elemen. Untuk menyelesaikan

distribusi regangan dalam komponen digunakan

perumusan dan model matematik distribusi

regangan dengan menggunakan prinsip energi

potensial minimum pada elemen.

Untuk menghitung besarnya tegangan sisa yang

dihasilkan dalam proses pengelasan, dapat

menggunakan program ANSYS Multiphysic. Pada

program ini diawali dengan pembuatan model.

Setelah pemodelan selesai, maka tahap selanjutnya

adalah proses pembebanan. Jenis pembebanan yang

digunakan adalah beban thermal. Dari pembebanan

tersebut, nantinya akan didapatkan hasil berupa

distribusi panas, tegangan sisa.

3. PENGERJAAN

3.1. Pembuatan Spesimen

Spesimen yang digunakan adalah aluminium 5083

yang memiliki ketebalan 12 mm. Sedangkan jenis

bevel yang digunakan adalah single V groove.

Jumlah spesimen yang dibuat sebanyak empat

buah. Peralatan yang diperlukan untuk pembuatan

spesimen ini adalah gerinda, meja kerja, penjepit

benda kerja dan meteran.

3.2. Proses pengelasan GMAW

Pengelasan kali ini menggunakan las jenis GMAW

dengan gas pelindung yang digunakan adalah jenis

gas Argon dan menggunakan jenis elektroda

ER5356 diameter 1.2 mm. Parameter yang

digunakan V = 21 Volt, I = 127 A.

Gbr 5. Proses Pengelasan

Proses pengelasan diawali dengan pembuatan tack

weld pada ujung – ujung material sebagai

penyambung material agar tidak bergeser saat

dilakukan pengelasan full length seperti terlihat

pada gambar 3.3. Setelah pengelasan full length

selesai, dilakukan pengukuran suhu hasil lasan

Gbr 6. Pengukuran suhu

3.4. Perlakuan Panas

Setelah proses pengelasan spesimen akan

diperlakupanaskan pada suhu 300 oC dengan

holding time yang bervariasi, 1 jam, 2 jam, dan 3

jam. Setelah selesai dilakukan pendinginan sampai

suhu kamar.

Gbr 7. Oven

3.4. Uji metallographic

Pada tahap analisa metallographic, langkah yang

harus dilakukan adalah :

1. Cutting : pemotongan sampel spesimen

dengan ukuran 60 mm x 10 mm x 12 mm.

2. Grinding : meratakan dan menghaluskan

permukaan sampel dengan cara

menggosokkan pada kertas amplas.

3. Polishing : bertujuan untuk mendapatkan

permukaan sampel yang mengkilat seperti

cermin dengan cara menggosokkan pada

kain halus yang sebelumnya sudah ditaburi

polishing powder.

4. Etching : dengan cara mencelupkan pada

larutan kimia (1mL HF, 200mL H2O)

selama beberapa detik.

5. Melakukan pengamatan menggunakan

mikroskop electron dengan pembesaran

200x

3.5. Analisa tegangan sisa

Ada beberapa langkah untuk melakukan

analisa tegangan sisa pada program ANSYS, yaitu :

• Pembuatan model

• Memasukkan material properties (poisson

ratio, yield strenght, modulus Young,

densitas, thermal conductivity, dll)

• Meshing

• Pembebanan thermal (transient) yang

menghasilkan output thermal stress

• Output akhir yang diperoleh adalah

residual stress dan distorsion

Gambar 3.6. Pemodelan spesimen.

4. HASIL dan PEMBAHASAN

Dari percobaan yang sudah dilakukan, didapatkan

beberapa hasil pada tabel di bawah ini.

Uji Tarik:

Pemodelan ANSYS:

Berdasarkan pola distribusi tegangan total (von

missed stress) tersebut dapat diamati posisi titik

node) dan harga tegangan maksimum yang terjadi

tetap pada sambungan-Butt. Pola distribusi

tegangan menunjukkan harga tegangan sisa pada

daerah HAZ dan berangsur berkurang pada material

induk.

Struktur Mikro

Dari hasil uji mikro didapatkan ASTM Grain

sebesar 7.283. Percentase Al 76.21% dan Mg5Al8

23.79%.

5. DAFTAR PUSTAKA

Althouse, Andrew D., 1984, Modern Welding , 5th Edition, South Holland

Illinois, The Goodheart Willcox Company, Inc.

ANSYS 11 Documentation, ANSYS Theory Reference

Anam, 2008. “ Analisa Perilaku Tegangan Sisa Dan Sudut Distorsi Pada Sambungan Fillet Dengan Variasi Tebal Pelat Menggunakan Metode Elemen Hingga”. ITS

ASME. 2001. American Society of Mechanical Engineers Section IX. USA,

The American Society of Mechanical Engineers

ASTM, 2003, Annual book of ASTM standart vol 03.1 01, Philadhelphia,

ASTM publishing

Bandriyana, 2006. “Perhitungan Distribusi Tegangan Sisa dalam Pengelasan Sambungan–T Pada System Pemipaan”. Prosiding Semiloka Teknologi Simulasi dan Komputasi serta Aplikasi 2006.

Bradley, GR., James, MN. 2000. “Geometry and Microstructure of Metal Inert Gas and Friction Stir Welded Aluminium Alloy 5383-H321”.

Genculu, Semih. 2007. Structural Steel Welding. Dakota : PDH Center.

Hastuti, Farida Tri. 2010. “0analisa Pengaruh Pengelasan Fcaw Pada Sambungan Material Grade A Dengan Material Grade Dh 36”.

Perdana Putra, Yudhistira. 2005. “Analisa Tegangan Sisa dan Distorsi pada Penngelasan Fillet T-Joint denngan Metode Elemen Hingga”. Tugas Akhir. Jurusan Teknik Material & Metalurgi. Fakultas Teknologi Industri. ITS. Surabaya.

Pilipenko, A. 2001. Computer simulation of

residual stress and distortion of thick

plates in multi-electrode submerged arc

welding_their mitigation techniques.

Thesis. Department of Machine Design

and Materials Technology Norwegian

University of Science and Technology

N-7491 Trondheim. Norway.

Suherman. “Ilmu Bahan I”. Diktat Jurusan Teknik Masin Fakultas Industri. ITS

Sunaryo, Hery. 2007. Teknik Pengelasan Kapal. Jilid I. Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan.

Wiryosumarto, Harsono dan Toshie Okumura. 1994. Teknologi Pengelasan Logam. PT.Pradnya Paramita: Jakarta.