Tugas Welding 1

Tugas Welding 1Dewi Lestari Natalia 1006704530

1. Berilah penjelasan mengenai definisi pengelasan yang saudara ketahui? Point terpenting apa saja yang ditekannkan dari definisi tersebut? Jawab:Pengelasan secara umum adalah salah satu teknik penyambungan logam dengan cara mencairkan sebagian logam induk dan logam pengisi dengan atau tanpa tekanan dan dengan atau tanpa logam penambah dan menghasilkan sambungan yang kontinu.

Menurut beberapa sumber, pengertian pengelasan adalah:DIN (Deutsche Industrie Normen) ikatan metalurgi pada sambungan logam atau logam paduan yang dilaksanakan dalam keadaan lumer atau cair. Dengan kata lain, las adalah sambungan setempat dari beberapa batang logam dengan menggunakan energi panas. Dalam proses penyambungan ini adakalanya disertai dengan tekanan dan material tambahan (filler material).American Welding Society (1989) Pengelasan adalah proses penyambungan logam atau non logam yang dilakukan dengan memanaskan material yang akan disambung hingga temperatur las yang dilakukan secara: dengan atau tanpa menggunakan tekanan (pressure), hanya dengan tekanan (pressure), atau dengan atau tanpa menggunakan logam pengisi (filler).British Standards Institution (1983) Pengelasan adalah proses penyambungan antara dua atau lebih material dalam keadaan plastis atau cair dengan menggunakan panas (heat) atau dengan tekanan (pressure) atau keduanya. Logam pengisi (filler metal) dengan temperatur lebur yang sama dengan titik lebur dari logam induk dapat atau tanpa digunakan dalam proses penyambungan tersebut.

Berdasarkan beberapa definisi di atas, maka dapat diambil beberapa point penting yang ditekankan berkaitan dengan definisi pengelasan, yaitu: Adanya logam induk dan logam pengisi (filler) yang akan digunakan dalam proses pengelasan, Besarnya temperatur las yang digunakan dalam proses pengelasan Dengan atau tanpa tekanan Menggunakan panas pada proses pengelasan

2. Jelaskan perbedaan antara proses pengelasan dan pengecoran secara umum!Jawab:Proses pengelasan dan pengecoran memiliki perbedaan secara umum, baik dari prosesnya maupun hasilnya. PengelasanPengelasan adalah suatu proses penyambungan logam dimana logam menjadi satu akibat panas dengan atau tanpa pengaruh tekanan.Tahap proses pengalasan : Mempersiapkan material yang akan dilas Mengetahui serta memperhatikan welability, carbon equivalent, parameter komposisi, base metal, filler Mengacu pada standar yang yang telah ditetapkan Membuat prosedur pengelasan/wps (base metal, welding process, filler metal requirement, preheat requirement) Melakukan pengelasan. PengecoranPengecoran merupakan proses penuangan logam cair ke dalam suatu cetakan, kemudian dibiarkan membeku dan mendingin, sehingga terbentuk logam padat sesuai dengan bentuk cetakannya. Tahap proses pengecoran : Membuat dies atau cetakan untuk pengecoran Meleburkan logam/ingot yang akan di cor (melting) Menuangkan logam ke dalam cetakan (sesuai dengan metoda pengecoran yang akan dilakukan) Mengeluarkan logam hasil pengecoran dari dalam cetakan Membersihkan cetakan Melakukan perlakuan lain untuk meningkatkan sifat mekanik logam hasil pengecoran.

3. Jelaskan perbedaan Welding dan Brazing serta Soldering!Jawab:Welding, brazing, dan soldering memiliki prinsip yang tidak jauh berbeda. Pengelasan merupakan proses penyambungan dimana dua buah logam dipanaskan dengan atau tidak menggunakan kawat pengisi hingga keadaan plastis yang kemudian disatukan dengan bantuan tekanan atau lainnya misalnya palu. Brazing adalah proses pada sambungan dua potongan bagian metal dengan menerapkan panas dan menambahkan filler metal. Filler/pengisi, yang mana mempunyai suatu titik-lebur yang lebih rendah dibanding dengan metal yang akan di sambungkan. Temperatur dari cairan pengisi pada brazing melebihi 800F ( 430C).Soldering (proses menyolder) didefinisikan dengan menggabungkan beberapa logam (metal) secara difusi yang salah satunya mempunyai titik cair yang relatif berbeda. Dengan kata lain, kita bisa menggabungkan dua atau lebih benda kerja (metal) dimana salah satunya mempunyai titik cair relatif lebih rendah, sehingga metal yang memiliki titik cair paling rendah akan lebih dulu mencair.Untuk perbedaannya dapat dilihat pada welding, titik lebur filler metal-nya sama dengan titik lebur logam induk yang berarti logam induk ikut mengalami pencairan, sedangkan pada brazing dan soldering, titik lebur filler metal lebih kecil dari titik lebur logam induknya yang berarti logam induk tidak ikut mengalami pencairan. Dan untuk temperatur proses pada brazing dan soldering, keduanya memiliki temperatur proses yang berbeda. Brazing: Temperatur proses lebih besar dari 550oC. Soldering: Temperatur proses lebih kecil dari 550oC.

4. Sebutkan Persyaratan untuk proses penyambunganJawab: Ada 4 persyaratan penting yang harus diperhatikan dalam proses penyambungan, yaitu:1. Sumber Energi : electrical (resistance, radiation, induction, conduction and electric arc) chemicals (flame, radiation, explosion and solid reactants) mechanical (no heating and friction)2. Mekanisme penghilangan kontaminasi pada permukaan sambunganPermukaan sambungan, baik berupa karat, grease, maupun penerasan permukaan, harus dihilangkan terlebih dahulu agar tidak menimbulkan cacat pada daerah lasan.3. Perlindungan terhadap kontaminasi udaraUnsur-unsur yang terkontaminasi dengan udara luar banyak mengandung oksigen (biasanya berupa oksida), maka akan ada unsur-unsur yang hilang dan berikatan dengan oksigen. Sedangkan apabila terkontaminasi oleh hidrogen, maka akan menyebabkan delay cold cracking.4. Pengontrolan metalurgi lasUntuk mencapai standar pengelasan yang berlaku, maka diperlukan adanya pegontrolan proses pengelasan.

5. Jelaskan tahap-tahap dalam manufaktur pengelasan dan personil apa saja yang terlibat dalam tahapan tersebut.Jawab:

1)DesainPerancangan bertujuan untuk mendapatkan struktur material yang diinginkan. Personil yang terlibat: Technical Restriction Commercial RestrictionBertugas untuk: Mengetahui sumber peralatan dan teknologi pengelasan yang tersedia dilingkungan produksinya Mengetahui prinsip kerja berbagai jenis proses las termasuk kelemahan dan keuntungannya Memilih tipe sambungan yang cocok/tepat Menguasai mampu las berbagai material Mengetahui tentang peraturan yang mengatur masalah disain konstruksi lasan2)ProduksiProses produksi bertujuan mengikuti perancangan yang telah ditentukan.Personil yang terlibat: Welding Material Welding Method Welder Welding MachineBertugas untuk: Memiliki latar belakang pengetahuan mengenai proses pengelasan Mengetahui mampu las berbagai material Mengetahui cara mencegah terbentuknya cacat las Melakukan perhitungan biaya sehingga dapat Memilih proses las dengan biaya produksi yang terendah untuk tingkat kualitas yang ditentukan

3)InspeksiInspeksi merupakan proses pengawasan dan pengecekan cacat atau kegagalan yang terjadi pada produk hasil lasan serta kualitas dan lifetime dari pengelasan.Personil yang terlibat yaitu welding inspector.Bertugas untuk: Mengetahui metoda inspeksi yang tersedia Menguasai prinsip kerja dari berbagai jenis proses las Mengetahui mampu las berbagai material sehingga dapat mengklasifikasikan dan mengidentifikasikan penyebab terjadinya cacat las Mengetahui berbagai standar dan peraturan di bidang las dan inspeksi

6. Dilihat secara sisi teknis (engineering) dan ekonomis, bagaimana saudara menentukan suatu pilihan proses pada suatu komponen mesin dengan menggunakan pilihan proses pengelasan dan proses permesinan (machining)? Serta bandingkan kelebihan dan kekurangan masing-masing proses!Jawab:Ada beberapa faktor yang perlu diperhatikan dalam pemilihan proses, yaitu :1. Faktor material, seperti desain, sifat mekanis material yang diinginkan, serta pemilihan jenis material yang digunakan,2. Faktor ekonomi, melihat perbandingan cost dari masing-masing proses.

Jika dilihat dari faktor material, bila yang diinginkan adalah kekuatan tarik yang seragam (terdistribusi ke satu arah yang sama), proses pengelasan yang dipilih. Sedangkan bila diinginkan suatu bentuk tertentu dari material, sebaiknya memilih proses permesinan. Setiap proses mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing. Kelebihan dan kekurangan tersebut akan dijelaskan pada tabel di bawah ini:

ProsesPengelasan (Welding)Permesinan (Machining)

Kelebihan1.Bentuk geometri yang sederhana dari bagian yang disambung memungkinkan penurunan biaya dan berat material, jam orang pelaksanaan, meningkatkan nilai ekonomis dan produktivitas. 1. Keragaman material kerja yang dapat diproses memelurkan pekerja yang banyak serta mesin yang akan digunakan. Hal ini memakan biaya yang cukup besar.

2. Geometri sambungan lebih sederhana dengan tingkat kekedapan terhadap udara, air dan minyak lebih sempurna.2. Keragaman geometri potong * Fitur standar: lubang, slot, step dll * Fitur non-standar: tap hole, T slot

3. Efisiensi sambungan yang baik (kekuatan dari sambungan las dan logam induk) dapat digunakan pada temperatur tinggi dan tidak ada batas ketebalan logam induk.3. Keakuratan dimensiToleransi hingga 0.025mm

4. Fasilitas produksi lebih murah, berat yang lebih ringan dan batas mulur ( yield ) yang lebih baik.4. Permukaan potong yang baikKekasaran permukaan hingga 0.4 mm

Kekurangan1. Kualitas logam las berbeda dengan logam induk, dan kualitas dari logam induk pada daerah yang tidak terpengaruh panas ke bagian logam las berubah secara kontinyu.1. Bentuk yang tidak baik dapat menimbulkan crack.

2. Terjadinya distorsi dan perubahan bentuk (deformasi) disebabkan oleh pemanasan dan pendinginan cepat.

3. Tegangan sisa termal dari pengelasan dapat menyebabkan kerusakan atau retak pada bagian las.2. Kepresisian dari dimensi material sulit dikontrol

d. Kerusakan bagian dalam sambungan las sukar dideteksi, jadi kualitas sambungan las tergantung pada keterampilan tukang las.

7. Sebagai seorang metalurgist, bagaimana saudara menjelaskan dengan menggunakan ilmu metalurgi untuk mengontrol kualitas hasil lasan agar bebas dari cacat, dimana diketahui panas dari proses pengelasan mengakibatkan terjadinya perubahan struktur material?Jawab:Panas dari proses pengelasan mengakibatkan terjadinya perubahan struktur material. Hal ini sangatlah berkaitan dengan kualitas hasil lasan. Kualitas hasil lasan yang baik adalah hasil lasan yang bebas dari cacat. Untuk menghasilkan hasil lasan yang berkualitas baik dan bebas dari cacat, maka diperlukan adanya kontrol kualitas yang dapat dilakukan oleh seorang metalurgist. Sebelum kita berupaya untuk mengontrol kualitas hasil lasan, kita terlebih dahulu harus mengetahui faktor-faktor penyebab kegagalan dari pengelasan. Dengan demikian, kita dapat mengantisipasi kemungkinan penyebab terjadinya kegagalan dengan menganalisa faktor tersebut. Terdapat beberapa penyebab kegagalan pada hasil pengelasan, yaitu:Berikut ini adalah berbagai macam jenis cacat akibat pengelasan : Undercut, cacat ini disebabkan oleh arus yang terlalu tinggi, kecepatan pengelasan yang terlalu tinggi, posisi elektroda saat pengelasan yang tidak tepat dan ayunan elektroda saat pengelasan tidak teratur.

Porositas, cacat ini disebabkan oleh nyala busur yang terlalu panjang, arus terlalu rendah, kecepatan las terlalu tinggi, kandungan belerang terlalu tinggi, kondisi pengelasan yang tidak mendukung (basah, lembab, berkarat atau berminyak), terjadinya pendinginan cepat, terciptanya gas hydrogen akibat panas las. Pengerutan benda kerja, cacat ini disebabkan oleh pemanasan yang berlebihan.

Inkluisi di slag, penyebab cacat ini adalah kecepatan gerak elektroda yang tidak tepat, Sudut electrode yang kurang tepat dan ampere las terlalu kecil. Over spatter (percikan terlalu banyak), cacat ini disebabkan oleh arus yang terlalu besar, busur las terlalu jauh dan elektroda yang digunakan menyerap uap.

Retak manik, cacat ini disebabkan oleh penahanan yang terlalu kuat, terlalu banyak unsur paduan pada logam induk, pendinginan yang terlalu cepat, terdapat banyak oksigen dan hydrogen, terdapat banyak pasir dan debu pada logam. Penetrasi dan penembusan kurang sempurna, cacat ini disebabkan oleh kecepatan las terlalu tinggi, panas busur tidak mencairkan logam, jarak gap terlalu tinggi, sudut elektroda salah. Incomplete fusion, disebabkan oleh posisi pengelasan yang salah, panas yang diterima terlalu kecil, kecepatan pengelasan terlalu tinggi. Retak dingin pada bahan las cor, disebabkan oleh pendinginan yang terlalu cepat, panas yang diterima terlalu rendah, ampere yang digunakan terlalu rendah, kecepatan pengelasa terlalu tinggi. Hot cracking merupakan retakan yang biasanya timbul pada saat cairan las mulai membeku karena luas penampang yang terlalu kecil dibandingkan dengan besar benda kerja yang akan di las, sehingga terjadi pendinginan.

Dari berbagai macam jenis cacat di atas, untuk meminimalisirnya seorang welding engineer telah membuat disain dan fabrikasi mengenai material yang akan dilas sebelum dilakukan pengelasan. Dengan memperhitungkan heat input dari panas yang akan diberikan, maka dengan demikian kita pun dapat mengontrol mikrostruktur material sesuai dengan sifat mekanis yang kita inginkan.

HI = dimana: HI = heat input (panas yang diberikan)I = arus yang diberikanE = tegangan yang digunakanv = kecepatan

Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUIPage 10