< PreviousTEKNOLOGI LAS KAPAL ixIV.4. PELURUSAN AKIBAT DEFORMASI .....................................423 IV.4.1. Pelurusan dengan Methode Pemanasan Garis......................424 IV.4.2. Pelurusan dengan Sistim Melintang.......................................424 IV.4.3. Pelurusan dengan Pemanasan Melintang Dan Membujur.....425 IV.4.4. Pelurusan dengan Pemanasan Titik.......................................425 IV.4.5 Pelurusan dengan Pemanasan Segitiga.................................426 IV.4.6. Pelurusan dengan Pemanasaan Melingkar............................427 IV.4.7. Pelurusan dengan Dua Anak Panah.......................................428 IV.4.8. Pendinginan............................................................................430 IV.4.9. Pelurusan dengan Bantuan Gaya Luar...................................430 IV.5. MATERIAL UNTUK PERKAPALAN..............................................432 IV.5.1. Bentuk Pelat dan Profil...........................................................432 IV.5.2. Penggunaan Pelat dan Profil untuk Kapal..............................433 RANGKUMAN.......................................................................................436 LATIHAN SOAL.....................................................................................437 BAB V. PEMERIKSAAN DAN PENGUJIAN HASIL LAS V.1. PEMERIKSAAN DAN PENGUJIAN........................................441 V.1.1. Pengujian dan Pemeriksaan Daerah Las...............................441 V.1.2. Klasifikasi Metode Pengujian Daerah Las.............................442 V.2. PENGUJIAN DENGAN CARA MERUSAK / DT.....................443 V.2.1. Pengujian Mekanik..................................................................443 V.3. PENGUJIAN DENGAN CARA TAK MERUSAK / NDT...........450 V.3.1. Uji Kerusakan Permukaan......................................................450 V.3.2. Pengujian Kerusakan Dalam..................................................455 RANGKUMAN.......................................................................................468 BAB VI. BAHAYA – BAHAYA DALAM PELAKSANAAN PENGELASAN DAN PENCEGAHANNYA VI.1. BAHAYA LISTRIK DAN PENCEGAHANNYA.........................470 VI.1.1. Bahaya Kejutan Listrik selama Pengelasan dengan Busur Listrik.......................................................................................470 VI.1.2. Sebab – Sebab Utama Kejutan Listrik selama Pengelasan dengan Busur Listrik...............................................................473 TEKNOLOGI LAS KAPAL xVI.1.3. Cara – Cara Mencegah Bahaya Kejutan Listrik selama Pengelasan dengan Busur Listrik...........................................473 VI.2. BAHAYA-BAHAYA SINAR BUSUR LAS DAN NYALA API GAS SERTA PENCEGAHANNYA..........................................475 VI.2.1. Akibat Sinar-Sinar Berbahaya.................................................475 VI.2.2. Alat-alat Perlindung dari Sinar yang Berbahaya......................477 VI.3. BAHAYA ASAP DAN GAS LAS SERTA PENCEGAHAN NYA.........................................................................................478 VI.3.1. Akibat Asap Las terhadap Tubuh Manusia.............................478 VI.3.2. Pengaruh Gas-Gas yang Timbul selama Pengelasan............481 VI.3.3. Cara Mengatasi Asap dan Gas Las........................................482 VI.4. BAHAYA LETUPAN DAN TERAK SERTA PENCEGAHAN NYA.........................................................................................484 VI.4.1. Bahaya Letupan atau Terak....................................................484 VI.4.2. Cara untuk Mengatasi Letupan dan Terak..............................485 VI.5. BAHAYA TABUNG GAS DAN CARA PENANGANANYA......486 VI.5.1. Cara Mengangani Tabung Gas...............................................486 VI.5.2. Penyimpanan Tabung Gas.....................................................487 VI.6. KESELAMATAN KESEHATAN KERJA DAN LINGKUNGAN HIDUP........................................................................................488 VI.6.1. Keselamatan Kesehatan Kerja..................................................488 VI.6.2. Lingkungan Hidup......................................................................490 RANGKUMAN.......................................................................................492 LAMPIRAN A DAFTAR PUSTAKALAMPIRAN B DAFTAR ISTILAHLAMPIRAN C SINGKATAN LAMPIRAN D DAFTAR GAMBAR, TABEL DAN RUMUS TEKNOLOGI LAS KAPAL 1 BAB I PENDAHULUAN I.1 GAMBARAN UMUM FUNGSI PENGELASAN PADA KAPAL Dari berbagai jenis pengelasan yang telah dikenal, pengelasan pada kapal mempunyai suatu persyaratan dari Badan Klasifikasi yang mengawasi dan memberikan kelayakan tentang kekuatan konstruksi kapal. Hal ini karena kapal selain berada pada media cair yang selalu mendapat gaya – gaya hidrostatik gelombang air dari luar badan kapal juga mendapatkan beban berat sehingga kapal sebagai sarana pengangkutan perlu mendapatkan perhatian khusus tentang kekuatan dan faktor keselamatannya. Untuk memenuhi persyaratan yang dituntut dari pemilik kapal dan badan klasifikasi maka peran juru las sangatlah besar, dan untuk itu teknik – teknik pengelasan pada kapal harus diikuti agar mendapatkan mutu las yang baik dan dapat diterima oleh pemilik kapal maupun badan klasifikasi. Seperti diketahui bahwa peran dan volume pekerjaan pengelasan pada kapal sangatlah besar, dimana ketrampilan seorang juru las dituntut mempunyai kompetensi secara mandiri (individual skill). Dengan demikian seorang juru las perlu mendapatkan pengetahuan dan keterampilan yang matang agar proses pengelasan yang dilakukan mempunyai mutu dan kecepatan yang tinggi, sehingga diharapkan dapat diterima oleh Badan Klasifikasi dan pemilik kapal. Teknologi Las Kapal merupakan metode penyambungan baja pada kapal dengan mengikuti standar yang berlaku untuk pembangunan kapal. Pada umumnya pengelasan pada badan kapal yang banyak digunakan adalah pengelasan dengan proses las busur listrik (SMAW), las busur rendam ( SAW ) dan proses las busur listrik dengan pelindung gas ( FCAW / GMAW ) dari material baja karbon dan baja kekuatan tarik tinggi. Sedangkan proses las elektrode tak terumpan (GTAW ) banyak digunakan untuk mengelas bagian – bagian kapal seperti perpipaan, saluran udara dan bagian – bagian kecil lainnya yang menggunakan plat tipis. Dari beberapa jenis pengelasan yang digunakan untuk mengelas bangunan kapal pada umumnya mempunyai prosedur pengelasan sendiri-sendiri dimana kelihatannya sangat sederhana, namun bila diteliti secara cermat maka didalamnya banyak masalah yang harus diatasi dimana pemecahanya memerlukan banyak disiplin ilmu pengetahuan. TEKNOLOGI LAS KAPAL 2 Oleh karena itu pengetahuan harus menyertai praktek, secara lebih detail bahwa perancangan konstruksi bangunan kapal dengan sambungan las harus direncanakan pula tentang teknik pengelasan, bahan las dan jenis las yang digunakan serta pemeriksaannya. I.2 PENGENALAN UMUM ILMU LOGAM 1.2.1 Pengertian Ilmu Logam Ilmu Logam diidentifikasikan sebagai ilmu pengetahuan yang menerangkan tentang : y Sifat dan struktur logam y Pembuatan logam y Pengolahan logam Ilmu Logam dibagi menjadi dua bagian : (a) Ilmu Logam Produktif yaitu ilmu yang menerangkan tentang dasar – dasar pengolahan dan penyelidikan logam. (b) Ilmu Logam Fisik yaitu ilmu yang menerangkan tentang sifat – sifat dan struktur logam. 1.2.2 Macam – macam logam Berdasarkan unsur dasar yang terbuat dalam logam, maka logam dibagi menjadi dua golongan utama yaitu : (a) Logam Ferrous Logam ferrous disebut juga besi karbon atau baja karbon yang unsur dasarnya terdiri dari unsur besi (Fe) dan karbon (C) ditambah unsur bawahan yaitu : Silisium (Si), Mangan (Mn), Fosphor (P) dana Sulfur (S), dimana unsur – unsur bawahan tersebut sangat mempengaruhi sifat dari logam ferrous, sehingga prosentase dari unsur bawahan harus dibatasi. (b) Logam Non Ferrous Logam Non Ferrous yaitu logam yang berbentuk bukan dari unsur dasarnya besi (Fe) dan karbon (C), yang termasuk logam non ferrous adalah : y Aluminium (Al) y Logam – logam mulia (emas, y Magnesium (Mg) perak, perunggu) y Tembaga (Cu) y Antimonium y Seng (Zn) y Wolfram y Nikel (Ni) y Kobalt y Timah hitam (Pb) y Timah putih (Sn) TEKNOLOGI LAS KAPAL 3 1.2.3 Besi dan Baja Pembuatan logam ferrous dilakukan dengan melakukan proses pengolahan biji – biji di dalam dapur tinggi sehingga menghasilkan besi kasar (pig iron) yang akan digunakan untuk proses pembuatan logam baja. 1.2.3.1 Besi Logam besi terbuat dari biji – biji besi yang didapat dari hasil tambang, kemudian diolah pada dapur tinggi sehingga menghasilkan besi kasar. Adapun macam – macam besi sebagai berikut : (a) Besi kasar putih, mempunyai sifat – sifat : y Titik cair + 11000 C y Mempunyai kandungan karbon sebesar 2,3 % sampai dengan 3,5 % y Berwarna putih y Keras, mudah pecah, cepat membeku y Baik untuk pembuatan baja (b) Besi kasar kelabu, mempunyai sifat – sifat : y Titik cair + 13000 C y Mempunyai kandungan karbon sebesar 3,5 % sampai dengan 5% y Berwarna kelabu y Mudah dituangkan, kenyal dan agak rapuh Tabel I.1 Karakteristik dari 5 elemen pada besi Nama elemen Simbol Karakteristik Sifat Mampu Las Karbon C Paling besar pengaruhnya pada sifat baja. Menambah kekuatan tarik, kekerasan dan kemampuan baja untuk mengeras, tetapi mengurangi kemuluran. Umumnya kandungan karbon 0.2% atau lebih rendah menjamin sifat mampu las yang lebih baik. TEKNOLOGI LAS KAPAL 4 Silikon Si Baja dengan kandungan silikon tinggi sukar diroll. Sehingga kandungan silikon tidak boleh lebih dari 0.3%. Penambahan sekitar 0.3% silikon menaikkan sedikit kekuatan dan kekerasan. Penambahan silikon 0.6% atau lebih rendah tidak mengganggu sifat mampu las. Mangan Mn Menaikkan kekuatan dan kekerasan baja. Normalnya, baja mengandung 0.2%-0.8% mangan. Penambahan mangan menjamin sifat mampu las yang baik bila kandungannya tidak lebih dari 1.5%. Fosfor P Untuk baja, fosfor adalah pengotor, membuat baja rapuh, menyebabkan retak dingin. Karena penambahan fosfor mengganggu sifat mampu las, kandungannya tidak boleh lebih dari 0.04% Belerang Untuk baja, belerang adalah pengotor, membuat baja rapuh, menyebabkan retak panas Karena penambahan belerang mengganggu sifat mampu las, kandungannya tidak boleh lebih dari 0.04%. Kandungan belerang yang lebih tinggi juga menyebabkan pembentukan ikatan belerang yang menyebabkan baja retak. 1.2.3.2 Baja Logam baja dihasilkan dari pengolahan lanjut besi kasar pada dapur konventer, Siemens Martin atau dapur listrik, dimana hasil pengolahan dari dapur – dapur tersebut menghasilkan baja karbon yang mempunyai kandungan karbon maksimum 1,7 %. Baja karbon sangat banyak jenisnya, dimana komposisi kimia, sifat mekanis, ukuran, bentuk dan sebagainya dispesifikasikan untuk masing - masing penggunaan pada Standar Industri Jepang (JIS). Pada bab ini menjelaskan tentang baja karbon. TEKNOLOGI LAS KAPAL 5 Besi murni lunak, tidak kuat sehingga tidak dapat dipakai. Untuk menambah kekuatan, karbon (C) 2% atau kurang ditambahkan ke besi murni membentuk material struktur campuran besi karbon. Material ini disebut baja karbon. Disamping karbon, baja karbon terdiri dari sejumlah kecil mangan (Mn), dan silikon (Si), dan sedikit phospor (P) serta belerang (S) sebagai unsur - unsur pada pembuatan baja. Elemen - elemen ini disebut 5 elemen untuk besi. Tabel II.6 menspesifisikan karakteristik dari masing - masing 5 elemen tersebut. Besi yang mengandung silikon dan karbon 2-4,5% disebut Besi Tuang. Baja campuran yang dibuat untuk penggunaan dan perlakuan khusus, mengandung nikel (Ni), khrom (Cr), tembaga (Cu), molybden (Mo), vanadium (V), aluminium (Al), titan (Ti), boron (B) dan sebagainya disamping karbon. Baja campuran diklasifikasikan menjadi baja campuran tinggi dan baja campuran rendah, sesuai dengan jumlah kandungan elemen campurannya. Baja campuran juga disebut Baja Khusus. Normalnya walaupun baja khusus juga merupakan baja karbon tingkat tinggi misalnya baja perkakas, baja potong atau baja diperkeras, yang dibuat dengan produksi khusus atau metode perlakuan panas dan lain-lain. Adapun pembagian jenis – jenis baja : (a) Baja karbon rendah Baja karbon rendah yang biasanya disebut mid steel mengandung karbon antara 0,1 % sampai dengan 0,3 % dan dalam perdagangan baja karbon rendah berbentuk batang (profil), plat – plat baja dan baja strip. (b) Baja karbon sedang Baja karbon sedang mempunyai kandungan karbon antara 0,3 % sampai dengan 0,6 % dan dalam perdagangan baja karbon sedang digunakan untuk bahan baut, mur, poros, piston, poros engkol dan roda gigi. (c) Baja karbon tinggi Baja karbon tinggi mempunyai kandungan karbon antara 0,7 % sampai dengan 1.3 % dan setelah mengalami proses heat treatment, baja tersebut digunakan untuk pegas (per), alat – alat perkakas, gergaji, pisau, kikir dan pahat potong. (d) Baja campuran Baja campuran yang biasanya disebut alloy steel, adalah baja yang sudah mengalami proses penambahan unsur – unsur paduan yang bertujuan untuk memperbaiki sifat kekerasan dan keuletan. TEKNOLOGI LAS KAPAL 6 Adapun unsur – unsur paduan tersebut adalah : 1. Nikel : Penambahan unsur nikel (Ni) pada karbon akan membuat baja karbon menjadi tambah ulet, kuat dan mencegah baja karbon terhadap karat 2. Chronium : Penambahan unsur ini bertujuan untuk menambah keuletan, kekerasan dan ketahanan terhadap aus menjadi lebih baik 3. Mangaan : Penambahan unsur mangaan mengakibatkan hasil produk baja menjadi lebih bersih dan mengkilap, selain itu kekuatan dan ketahanan panas dari baja karbon tersebut menjadi lebih baik 4. Silicon : Penambahan unsur paduan silicon mempengaruhi sifat elastisitas yang mempunyai baja karbon meningkat, sehingga baja karbon yang mengalami penambahan unsur paduan silicon baik dipergunakan untuk pegas 5. Tungsten : Unsur – unsur paduan tersebut dapat mempengaruhi baja Molybdenum karbon mempunyai sifat tahan terhadap temperatur tinggi, dan Vanadium tahan terhadap keausan dan mempunyai sifta yang ulet, sehingga baja karbon yang ditambahi unsur – unsur paduan tersebut sangat baik digunakan untuk baja potong cepat (HSS) dan roda gigi. (e) Baja tahan karat Baja tahan karat yang biasanya disebut stainless steel, bersifat memberikan perlawanan terhadap karat. Dan untuk menghasilkan baja tahan karat, baja karbon ditambahi unsur paduan chorium sebesar 2%. 1.2.3.3 Kandungan karbon dan sifat mekanis Sifat baja berubah sesuai dengan kondisi pembuatan baja dan metode perlakuan panas. Sifat mekanis dari baja besar perbedaannya sesuai dengan kandungan karbon. Umumnya dengan kandungan karbon yang lebih tinggi menaikkan tegangan tarik, titik mulur dan kekerasan tetapi menurunkan perpanjangan, sifat mampu pengerjaan dan sifat mampu las serta cenderung retak. Maka baja bila akan dilas harus mempunyai kandungan karbon rendah. Gambar I.1 memperlihatkan hubungan antara kandungan karbon dengan sifat mekanis baja. TEKNOLOGI LAS KAPAL 7 Sehubungan dengan kandungan karbon, baja karbon diklasifikasikan menjadi baja karbon rendah, baja karbon sedang dan baja karbon tinggi, seperti diberikan pada tabel I.2. Baja karbon juga dapat diklasifikasikan baja keras yang dapat dikeraskan dan baja lunak yang tidak dapat dikeraskan. Tabel I.2 Klasifikasi baja karbon Jenis Kandungan karbon Penggunaan utama Baja karbon rendah atau baja lunak 0,08% - 0,3% Baja roll biasa atau plat baja, profil, pipa, gulungan Baja karbon sedang 0,31% - 0,59% Baja untuk struktur mesin, poros, roda gigi, baut, mur Baja karbon tinggi atau baja keras 0,6% - 2,0% Rel kereta api, baja perkakas, baja pegas, baja alat ukur Kandungan karbon (%)KekerasanPerpanjangan (%)PerpanjanganKekuatan tarikTKekuatan tarik (kgf/mm)2Kekuatan tegangan (N/mm)2 Gambar I.1 Hubungan antara kandungan karbon dan sifat mekanis TEKNOLOGI LAS KAPAL 8 1.2.3.4 Proses Pembuatan Baja Bahan baku baja adalah biji besi. Biji besi dibuat menjadi besi kasar yang mana baja karbon, baja campuran atau besi tuang dibuat. 1) Proses pembuatan besi kasar Untuk membuat besi kasar, biji besi (hematit, magnetit, limonit, biji mangan dan lain-lain) sebagai bahan baku, batu kapur sebagai fluks dan kokas (batu bara) sebagai bahan bakar dipasok ke dapur tinggi. Dengan membakar kokas, dapur dipanaskan hingga 2000oC. Biji besi direduksi dengan kokas menjadi cair dan menetes. Kotoran dalam bahan baku diikat oleh batu kapur membentuk slag/terak yang terangkat dipermukaan. Hasil produk ini disebut besi kasar. Besi kasar panas dimasukkan dalam sebuah ladle (cawan) dibawa ke proses pembuatan baja. Besi kasar mengandung 4%-5% karbon dan belum dapat dipakai. Ini digunakan sebagai bahan baku untuk baja dan besi tuang. 2) Proses pembuatan baja Pembuatan baja termasuk pemurnian besi kasar menjadi baja. Besi kasar atau besi skrap sebagai bahan baku dilebur dalam tungku pembuatan baja (Konverter LD, dapur listrik atau dapur frekuensi tinggi). Deoksidan atau pelarut ditambahkan ke besi cair untuk menghilangkan kotoran. Dapur listrik utamanya digunakan untuk memproduksi baja khusus. Konverter LD memproduksi baja dengan menyemburkan oksigen tekanan tinggi untuk mengoksidasi dan membakar kotoran. Tidak menggunakan bahan bakar. Baja cair yang dimurnikan kembali dimasukkan ke dalam cawan dan dituang ke cetakan. Baja cair pada kondisi ini dibagi menjadi killed stell, semi killed steel dan rimmed steel sesuai dengan derajat deoksidasinya yang mana mempunyai pengaruh yang penting pada sifat baja. 3) Proses pengerolan Hasil dari cetakan baja dibawa ke proses pengerolan panas atau dingin menjadi plat/lembaran baja, pipa baja, batangan atau profil. Next >