< Previous TEKNOLOGI LAS KAPAL 360 III.3.5 Pengelasan Aluminium Dengan Las TIG Tahapan-tahapan persiapan yang perlu dilakukan dan hal-hal penting yang harus diperhatikan meliputi : 1. Penyetelan mesin las (1) Setel sakelar pemilih AC/DC ke AC (2) Atur besarnya aliran gas sampai dengan10 ȱ / menit. (3) Atur arus sekitar 90 -110 A. (4) Yakinkan bahwa setiap tombol dan dial disetel pada posisi yang optimal. Gambar III.181 Sakelar AC dan DC 2. Pembersihan benda kerja (1) Bersihkan permukaan benda kerja dengan sikat baja dari grup baja tahan karat austenitik . (2) Bersihkan minyak di permukaan benda kerja dengan alkohol. (3) Bersihkan kawat pengisi dengan kertas gosok. (4) Bersihkan minyak di kawat pengisi dengan alkohol. 3. Penyalaan busur (1) Setel torch tegak 90o terhadap permukaan benda kerja. (2) Miringkan torch sekitar 10-20o terhadap arah pengelasan. (3) Jaga panjang busur sekitar 3-5 mm. (4) Lelehkan ujung awal pengelasan. (5) Buatlah lebar logam cair sekitar 8-10 mm. Logam indukArah pengelasan Gambar III.182 Penyalaan busur pengelasan aluminium dengan las TIG TEKNOLOGI LAS KAPAL 361 4. Pengelasan (1) Masukkan kawat pengisi ke ujung depan logam cair. (2) Majukan kawat pengisi setelah pencairan logam dengan panjang yang optimal. (3) Ulangi pengelasan sepanjang garis las. (4) Pemakanan kawat pengisi pada 10o -15o terhadap benda kerja. Filler wirekawat pengisiRigi depanLogam cairRigi belakangWelding directionArah pengelasankawat pengisiArah pengelasan Gambar III.183 Proses pengelasan aluminium dengan las TIG 5. Pengisian kawah las Lakukan seperti pada pelajaran sebelumnya. “Pengelasan pada baja tahan karat dengan las GTAW ” 6. Pemeriksaan (1) Periksa bentuk dan keragaman manik las . (2) Periksa apakah lebar dan tinggi las sudah optimal atau memenuhi syarat. (3) Periksa apakah ada takik atau overlap. (4) Periksa daerah pengisian kawah las. Kawah Gambar III.184 Pemeriksaan pengelasan TEKNOLOGI LAS KAPAL 362 III.4. TEKNIK PENGELASAN SAW Gambar III.185 Mesin Las Busur Listrik Terendam Otomatik III.4.1. Sifat-Sifat dan Penggunaannya Las busur listrik terendam adalah salah satu jenis proses pengelasan yang termasuk jenis las busur listrik elektrode terumpan yang dalam prosesnya berlangsung logam cair ditutup dengan Fluks yang diatur melalui suatu penampungan Fluks dan logam pengisi yang berupa kawat pejal diumpankan secara terus menerus . Memperhatikan proses kerjanya busur listriknya terendam dalam Fluks, untuk itu proses ini dinamakan las busur terendam. a. Ammeter f. Inch Button b. Welding – Voltage Adjusment g. Retract Feed c. Voltmeter h. Weld Stop d. Current Adjusment i. Start e. Travel Control j. Contractor Electrode Wire Roll Contact Tube Work piece Wire Feed Motor Voltage and Current Control Electrode Cable Unfused – Flux Recovery Direction of Funnel Voltage pickup leads (optional) Ground Flux Hopper a b c d e f g h j i TEKNOLOGI LAS KAPAL 363 Penggunaan proses SAW ini semakin berkembang, karena hasilnya bermutu tinggi juga kecepatan pelaksanaannya paling cepat bila dibanding dengan proses pengelasan yang lainnya. Jenis proses ini mempunyai kekurangan yaitu keterbatasan dalam posisi pengelasan yaitu datar dan horisontal saja. Proses pengelasan SAW ini banyak dipergunakan pada industri perkapalan yang menggunakan proses produksi dengan sistim blok, memperhatikan proses pengelasan yang semi maupun otomatis maka dibutuhkan operator las, bukan juru las dimana untuk mengoperasikan mesin ini pelaksana tidak dituntut berketrampilan tinggi seperti juru las. Meskipun operator tidak dituntut ketrampilannya seperti juru las namun bila pelaksana akan mengelas konstruksi kapal maka yang bersangkutan harus juga berkualifikasi. Pengelasan SAW ini tidak hanya dipergunakan pada proses fabrikasi saja tetapi juga banyak dipakai pada tahap perakitan ( assembly ), dengan mesin semi ataupun otomatis misal pada saat penyambungan geladak atau pada pembuatan tangki-tangki yang relatif besar. III.4.2. Prinsip Kerja Proses Las SAW Proses ini berlangsung dibawah rendaman Fluks, dimana fungsi kawat las selain sebagai elektroda pembangkit busur api listrik juga sebagai bahan pengisi yang oleh karenanya jenis las ini termasuk kelompok las busur listrik elektroda terumpan. Panas yang berasal dari busur api listrk yang timbul diantara kawat elektroda dan bahan induk akan mencairkan logam-logam las, kawat las dan Fluks, kemudian setelah cairan ini membeku akan terjadi las-lasan yang tertutupi oleh terak. Fluks yang terbakar akan melindungi proses las terhadap pengaruh udara luar, perlindungan yang terjadi membedakan menjadi dua bagian yaitu Fluks yang terbakar langsung menjadi terak dan sisanya tetap tidak terbakar dan ini juga bisa berlaku sebagai pelindung. Proses ini berlangsung secara otomatis atau semi otomatis, maka selain sumber tenaga mesin ini juga dilengkapi dengan motor kereta pembawa dan panel pengatur proses. Pada panel terdapat pengatur arus, tegangan dan kecepatan pengelasan .Jumlah Fluks yang diperlukan dalam proses pengelasan harus diatur sedemikian rupa sehingga tidak terlalu banyak dan tidak kurang , sedangkan sisa Fluks yang tidak terbakar akan dipergunakan untuk pemakaian berikutnya. TEKNOLOGI LAS KAPAL 364 Untuk pengelasan SAW ini ada hal-hal penting yang perlu diperhatikan yaitu : a. Pada penggunaan kawat las yang besar, maka arus pengelasan juga besar sehingga penetrasi cukup dalam dan efisiensi pengelasan tinggi. b. Penghematan kawat las dapat dilakukan dengan memperkecil kampuh lasnya tetapi masih harus memenuhi persyaratan yang berlaku. c. Karena busurnya terendam oleh Fluks maka penentuan pengelasan yang salah dapat menggagalkan seluruh hasil pengelasan. d. Posisi pengelasan hanya terbatas pada posisi datar baik benda tetap maupun benda bergerak. e. Mengingat prosesnya secara otomatis , maka penggunaannya terbatas bila dibanding dengan las dengan tangan atau semi otomatik. Jenis mesin las ini ada dua yaitu mesin las bergerak dan mesin las tetap (benda yang bergerak ) , mesin las bergerak banyak digunakan untuk pengelasan yang datar , sedangkan untuk mesin yang tetap banyak dipergunakan untuk mengelas melingkar dimana mesin digantung diatas benda kerja yang akan dilas. III.4.3. Prosedur dan Teknik Pengelasan Seperti halnya pelaksanaan pengelasan yang lainnya, proses pengelasan SAW harus dilaksanakan mengikuti spesifikasi prosedur pengelasan (WPS) , yaitu suatu spesifikasi prosedur pengelasan yang didukung oleh suatu catatan data kualifikasi prosedur ( Procedure Qualification Record = PQR ). III.4.3.1. Logam induk Peran operator sangat menentukan pada persiapan , penyetelan , pemilihan bahan induk /pengisi dan pemilihan parameter pengelasan. Ada tiga kreteria logam induk yang cocok, kurang cocok dan tidak cocok dilas dengan proses SAW dengan kreteria sebagai berikut : 1. Logam induk yang sangat cocok dilas dengan menggunakan las SAW adalah baja karbon rendah bukan paduan dengan kadar karbon tidak lebih dari 0,30 %, maupun fasfor dan belerang masing-masing tidak lebih dari 0,05 %. Baja karbon menengah dan bja konstruksi paduan rendah dapat juga dilas dengan proses SAW, namun harus dengan perlakuan panas khusus (pre heating dan post heating) dan dengan kawat las maupun Fluks yang khusus. TEKNOLOGI LAS KAPAL 365 2. Logam induk yang kurang cocok dilas menggunakan proses SAW adalah baja karbon tegangan tinggi dan beberapa baja karbon rendah, yaitu apabila persyaratan kekuatan dan keliatan (notch – toughness) khusus ingin dicapai dengan proses ini. Karena masukan panas lebih besar dari proses lainnya , maka daerah akan lebih dalam (deeper haated zone ) hal ini akan mempengaruhi kekuatan dan keliatan logam induk. 3. Logam induk yang tidak cocok dilas dengan proses ini adalah besi tuang, karena dengan masukan panas yang tinggi dan cepat akan menghasilkan tegangan panas yang tidak tertahan. III.4.3.2. Elektroda las Komposisi kimia yang tersusun dalam elektroda las akan menentukan hasil lasan (weld metal). Elektroda untuk proses SAW dapat berbentuk kawat atau pita tergantung keperluannya, dikemas dalam gulungan. Elektroda yang berbentuk pita dipakai dalam pelapisan permukaan (surfacing), elektroda yang berbentuk kawat diklasifikasikan menurut AWS.A.5.17-69 dengan diameter 1 – 9,5 mm. Besar kecilnya gulungan tergantung dari besar kecilnya diameter elektroda. Permukaan elektroda harus cukup halus dan untuk elektroda baja karbon rendah dan bukan paduan dilapis tipis dengan tembaga, tujuan dari pelapisan ini adalah untuk melindungi pengaruh udara terhadap korosi dan membuat kontak dengan program induk yang lebih baik. III.4.3.3. Fluks Flukss yang dipakai dalam proses SAW ini berbentuk powder, berbutir dengan gradasi tertentu, yang diberi istilah 8 x 48 mesh sampai 8 x 325 mesh. Angka 8 disini berarti bila powder tersebut diayak dengan ayakan berlubang 8 buah setiap inci, hanya 90 – 95 % saja yang dapat lolos, dan angka 48 atau 325 menyatakan bahwa, bila diayak dengan ayakan yang berlubang 48 atau 325 per inci, hanya 2 – 5 % saja yang boleh lolos dan untuk angka 250, sering disebut D (dust), misalnya 48 x 250 mesh disebut juga 48 x D. Sifat yang harus dimiliki Flukss antara lain adalah harus dapat terbakar, terdiri atas mineral – mineral yang mengadung oksida – oksida Mangan ( MnO), Silikon (SiO2), Kalsium (CaO) dan sebagainya. Penambahan silika dan flourida akan dapat menstabilkan busur dan kalsium flourida membuat Flukss lebih cair. Bobot, jenis dan suhu cair Flukss harus lebih rendah dari bobot, jenis dan suhu cair logam induk dan elektrodanya. TEKNOLOGI LAS KAPAL 366 III.4.3.4. Desain sambungan las Sambungan yang akan dilas dengan proses SAW harus didesain berdasarkan ketentuan yang berlaku, yang merupakan suatu spesifikasi desain dan harus dikualifikasi. Dalam membuat sambungan las harus diperhitungkan parameter – parameter lainnya misalnya besar kecilnya arus yang digunakan, ukuran elektroda yang dipakai dan kecepatan pengelasan. Kombinasi antara desain dan parameter pengelasan yang tidak cocok akan mengakibatkan kegagalan dalam pengelasan. III.4.3.5. Pemilihan parameter pengelasan 1. Arus listrik Menurut jenis arus yang dikeluarkan ada 2 jenis Power supply untuk pengelasan dengan proses SAW yaitu (1). Yang menghasilkan arus rata (DC) (2). Yang menghasilkan arus bolak – balik (AC) Baik dengan arus rata maupun arus bolak – balik pada proses SAW akan menghasilkan produk yang baik. Namun masing – masing mempunyai kekhususan dalam pemakaiannya tergantung tinggi rendahnya arus dan besar kecilnya kawat elektroda serta kecepatan dalam pengelasan. Dalam proses SAW, elektrode dengan diameter tertentu dapat dipakai dengan arus dalam suatu batas (range) yang sangat luas seperti yang diberikan dalam tabel III.5. Untuk arus yang sama , dengan elektroda yang lebih kecil akan menambah kedalaman penetrasi (fusion) dan mempersempit lebar las (weld bead). Bila arus pengelasan diambil yang bawah dari batas yang diberikan pada tabel, elektroda berikutnya yang lebih kecil akan menghasilkan arus yang lebih stabil dan depositan akan lebih tinggi. Tabel III.5 Batas – batas arus untuk kawat elektrode yang dipakai dalam proses SAW Diameter kawat Batas Ampere Inchi Amp Diameter kawat Batas Ampere Inchi Amp 0,045 ............ 100 – 350 1/16 ............ 115 – 500 5/64 ............ 125 – 600 3/32 ............ 150 – 1700 1/8 ............ 220 - 1000 5/32 ........... 340 – 1100 3/16 ........... 400 – 1300 7/32 ........... 500 – 1400 1/4 ........... 600 – 1600 5/16 ........... 1000 – 2500 3/8 ........... 1500 – 4000 TEKNOLOGI LAS KAPAL 367 Penggunaan arus yang terlalu tinggi kan menyebabkan penetrasi atau fusi terlalu besar yang kadang-kadang menyebabkan jebolnya sambungan las dan daerah terpengaruh panas akan lebih besar juga. Bila penggunaan arus terlalu kecil akan menyebabkan penetrasi dangkal lihat gambar III.186. Jumlah logam las yang deposit dalam suatu satuan waktu tertentu akan berbanding langsung dengan jumlah ampernya.(lihat gambat III.187.). Gambar III.186 Penetrasi Las Gambar III.187 Pengaruh arus dalam proses SAW 350 amper 500 amper 650 amper 840 amper 120 amper 1560 amper 40 20 10 0 200 400 600 800 1000 Kawat baja tahan karat dia 1/8”Kawat baja karbon rendah dia 1/8” Arus, Amp Arus rata, polaritas balik TEKNOLOGI LAS KAPAL 368 2. Tegangan pengelasan Tegangan pengelasan akan menentukan bentuk fusi dan reinforcement .Pertambahan tegangan akan membuat lebar las bertambah rata, lebar dan penggunaan Fluksnya bertambah besar pula.Tegangan yang terlalu tinggi akan merusak penutupan logam las oleh cairan Fluks yang dapat memberikan peluang uadara luar berhubungan dan menyebabkan terjadinya porositas. 3. Kecepatan pengelasan. Kecepatan pengelasan adalah suatu variasi yang sangat penting dalam proses SAW karena akan menentukan jumlah produk pengelasan dan metallurgi lasnya. Penambahan kecepatan pengelasan pada sambungan fillet mempersingkat waktu, tetapi pada pengelasan sambungan tumpul yang beralur hanya kecil mempersingkat waktu. Karena pada sambungan beralur jumlah deposit adalah variabel untuk waktu pengelasan. Penambahan kecepatan pengelasan akan mengurangi masukan panas pada proses pengelasan. 4. Diameter kawat elektroda Pengurangan diameter kawat elektroda dalam ini tanpa merubah parameter lainnya akan memperbesar tekanan busur, yang berarti penetrasi akan semakin dalam dan lebar deposit semakin berkurang. Lihat gambar II.188. Gambar III.188 Pengaruh dari diameter kawat elektrode dia 1/8” dia 5/32” dia 7/32” TEKNOLOGI LAS KAPAL 369 5. Ketebalan lapisan Fluks Ketebalan lapisan Fluks yang digunakan dalam pengelasan proses SAW juga mempengaruhi bentuk dan kedalaman penetrasi pengelasan. Bila lapisan Fluks terlalu tipis maka arus akan tidak tertutup dan hasil lasan akan retak atau poros. Bila lapisan Fluks terlalu tebal maka akan menghasilkan reinforcement terlalu tinggi. III.4.3.6. Pelaksanaan pengelasan Pengelasan dapat dilaksanakan bila persiapan telah lengkap, yaitu bentuk – bentuk sambungan maupun parameter – parameter pengelasan telah sesuai. Pada permulaan dan akhir pengelasan sering terjadi las tidak sempurna, maka bila dikehendaki seluruh sambungan tanpa cacat pada ujung maupun akhir pekerjaan ditambahkan pekerjaan dengan persiapan yang sama. Pada proses SAW, karena panas dan jumlah logam las cair cukup besar sering cairan logam las ini bocor ke bawah. Untuk menjaga agar tidak terjadi hal tersebut, maka dipergunakanlah penyangga cairan (backing), yang bentuknya bermacam – macam tergantung desain sambungan dan bentuk konstruksi. Next >