< Previous TEKNOLOGI LAS KAPAL 209 TEKNOLOGI LAS KAPAL 210 Tabel II. 21 Karbon dioksida cair (JIS K 1106) Klasifikasi Item Kualitas / Mutu Kelas 1 Kelas 2 Kelas 3 Karbon dioksida (di dalam gas kering) Min 99.5 Kelembaban volume % Maks 0.12 Maks 0.012 Maks 0.005 Bau Dilarang ada bau Dilarang ada bau Dilarang ada bau Tabel II.22 Standar untuk gas campuran (WES 5401) Klasifikasi Konsentrasi dan toleransi CO2 (v/v %) N2 (v/v %) O2 (v/v %) H2 (v/v %) Kelembaban (mg/1) Kosentrasi Ar + CO2 (v/v %) AT-5 5 + 1.0 AT-10 10 + 1.0 0.1 0.1 0.01 0.01 Min 99.8 AT-15 15 + 2.0 Tidak lebih tinggi dari harga diatas Tidak lebih tinggi dari harga diatas Tidak lebih tinggi dari harga diatas Tidak lebih tinggi dari harga diatas Tidak lebih tinggi dari harga diatas AT-20 20 + 2.0 II.3.7.2 Wire Filler Metal Wire filler metal adalah logam pengisi dalam proses pengelasan selain SMAW dimana bentuknya berupa : x Kawat batangan ( wire rod ) x Kawat gulungan ( wire roll ) x Pita gulungan ( wire strip ) 1. Elektrode proses las G M A W Berdasarkan komposisi kimia dan persyaratan sifat mekanis logam las, elektroda untuk proses las GMAW diklasifikasikan dengan formula : TEKNOLOGI LAS KAPAL 211 ER XX S – X Komposisi kimia Kawat solid Kuat tarik minimum X 1000 psi Batang Electroda Contoh : ER 70 S – 2 70 o Kuat tarik minimum logam las = 70.000 psi 2 o Komposisi kimia : 0,07 % C 0,9 – 1,4 % Mn 0,4 – 0,7 % Si 0,05 – 0,15 % Ti 0,02 – 0,12 % Zr 0,05 – 0,15 % Al ER 70 S – 4 70 o Kuat tarik minimum 70.000 psi 4 o Komposisi kimia : 0,07 – 0,15 % C 1,0 – 1,5 % Mn 0,65 – 0,85 % Si 0,025 % P 0,035 % S 0,50 % Cu Kawat untuk las GMAW sesuai dengan bentuk penampangnya dapat dibagi menjadi dua tipe : 1. Kawat Padat (Solid) dan 2. Kawat Inti Fluks Karena panas dari busur, karbon dioksida bereaksi sebagai berikut : 2CO2 = 2CO + O2 ................................1 Jika logam cair terjadi pada oksidasi atmosfir, terjadi reaksi berikutnya : 2Fe + O = 2FeO ...................................2 Karena karbon dalam baja cenderung berikatan dengan oksigen dibanding dengan Fe, terjadi reaksi berikutnya FeO+C=Fe+CO....................................3 TEKNOLOGI LAS KAPAL 212 CO diproduksi sebagai hasil dari reaksi 1 dan 3 menyebabkan lubang cacing. Untuk mencegah terbentuknya CO, deoksidan seperti Mn dan Si ditambahkan dalam jumlah banyak ke kawat padat. FeO + Mn = MnO ...........................4 2FeO + Si = 2SiO Melalui reaksi 4, terak dari MnO dan SiO dibentuk dalam permukaan rigi, menghasilkan logam las kualitas tinggi. Untuk kawat inti fluks, deoksidan ditambahkan ke fluks untuk mencegah terbentuknya CO. 1.1. Kawat padat (solid) untuk las MAG (Metal Active Gas) Kawat padat seluruhnya dibuat dari logam dan dilapisi dengan lapisan tembaga dengan ketebalan 1 mikron atau kurang untuk mencegah karat dan merubah konduktivitas. Diameter dari kawat padat khusus ini sekitar 0.8-1.6 mm. Kawat padat dari komposisi kimia yang berbeda digunakan sesuai dengan tipe baja, komposisi gas pelindung, jenis arus yang digunakan dan lain-lain. JIS mengklasifikasikan kawat lunak menjadi empat kelompok : kawat untuk baja lunak dan baja kuat tarik tinggi; kawat untuk anti cuaca; kawat untuk baja Mo dan baja Cr Mo; dan kawat untuk baja tahan karat. YGW 11 dan YGW 12 adalah yang paling banyak digunakan pada kawat solid untuk las MAG. YGW 11 dirancang untuk pengelasan dengan arus besar. Mengandung sejumlah kecil dari A dan Ti + Zr, untuk menjamin kestabilan busur dalam daerah arus besar dan menaikkan deoksidasi. YGW 12 dirancang untuk pengelasan dengan arus rendah. Digunakan untuk pengelasan sirkuit pendek. Dapat digunakan untuk pengelasan plat tipis dan semua posisi. Karakteristik dari YGW 15 dan YGW 16 secara berturut-turut sama dengan karakteristik dari YGW 11 dan YGW 12. YGW 15 dapat dipakai terutama sekali untuk pengelasan arus besar dengan busur semprot (arc spray). YGW 21 sampai dengan YGW 24 dispesifikasikan sebagai kawat solid dapat dipakai untuk 590 N/mm2 baja kelas kuat tarik tinggi. 1.2. Kawat inti fluks Kawat inti fluks terdiri dari deoksidan, pembentuk terak, penstabil busur dan lain-lain yang semuanya dibungkus didalam selubung logam. Tidak seperti untuk las busur berpelindung sendiri, kawat inti fluks untuk las MAG tidak mengandung zat pembentuk gas, maka pada umumnya mensyaratkan gas pelindung. JIS Z 3313 menyediakan berbagai tipe kawat inti fluks, termasuk untuk baja lunak, baja kuat tarik tinggi dan baja temperatur rendah, baja Mo dan baja Cr Mo serta baja tahan karat. Saat ini kawat inti fluks untuk baja lunak dan baja kuat tarik tinggi kelas 490 N/mm2 adalah yang paling luas digunakan dalam industri. Kawat - kawat ini dibagi ke dalam tipe fluks dan tipe logam sesuai dengan komponen TEKNOLOGI LAS KAPAL 213 utama dari fluks. Jenis kawat terak penting dalam pengoperasian pengelasan dan menjamin tampilan bentuk rigi yang halus dengan percikan yang kecil. Bahan tersebut memudahkan dalam pengelasan dengan arus tinggi pada berbagai posisi. Perbedaannya, jenis kawat logam mengandung sejumlah besar serbuk besi sebagai pengganti dari pembentuk terak, sehingga tidak hanya mempunyai keistimewaan pada terak dari tipe kawat inti fluks yang menjamin laju pendepositan tinggi tetapi juga kawat solid yang membentuk sedikit terak. Karena kawat inti fluks lebih lunak dibandingkan dengan kawat solid, harus diperhatikan untuk penyetelan tekanan kawat pengumpan (wire feeder) tidak boleh terlalu tinggi. Tabel II.23 membandingkan karakteristik - karakteristik dari bermacam - macam kawat las MAG. Tabel II.23 Perbandingan karakteristik dari berbagai kawat las MAG Metode Pengelasan Item Pengelasan busur CO2 dengan kawat padat Pengelasan busur CO2 dengan inti kawat fluks Pengelasan busur Ar-CO2 dengan kawat padat Kawat terak (titania) Kawat logam Stabilitas busur ± ~ U { Jumlah percikan ± ~ U { Jumlah terak Kecil Besar Relatif besar Paling kecil Kedalaman tembusan ~ U { ~ Sempit Tampilan rigi U ~ { ~ Kemampuan las vertikal - naik { Sempit sesuai dengan rentang arusnya ~ ± { Sempit sesuai dengan rentang arusnya Kemampuan las vertikal – turun Ketahanan terhadap retak las ~ { ~ ~ Nilai impact logam endapan { U { ~ Jumlah hidrogen yang dapat menyebar (ml/100g) < 2 < 5 < 3 < 2 Baja yang digunakan - Baja karbon - Baja paduan rendah - Baja dengan permukaan keras - Baja karbon - Baja paduan rendah - Baja tahan karat Baja dengan permukaan keras - Baja karbon - Baja paduan rendah - Baja tahan karat - Baja karbon - Baja paduan rendah - Baja suhu rendah Catatan : ~ = Sangat baik {= Baik U= Rata - rata ± = Buruk TEKNOLOGI LAS KAPAL 214 2. Elektrode Las G T A W Elektrode untuk proses las GTAW merupakan elektrode non filler metal (bukan logam pengisi) yang terbuat dari bahan Tungsten atau Tungsten Alloy Tabel II.24 Elemen campuran untuk elektroda tungsten Klasifikasi A W S Elemen Paduan Klasifikasi Warna EWP EWTH – 1 EWTH – 2 EWTH – 3 EWZR – 1 EWCe – 2 EWLa – 1 EWG Tungsten murni 0,8 y 1,2 % Thorium 1,7 y 2,2 % Thorium 0,35 y 0,55 % Thorium 0,15 y 0,4 % Zirconium 1,8 y 2,2 % Cerium r 1,0 % Lanthanum tidak di spesifikasikan Hijau Kuning Merah Biru Coklat Orange Hitam Abu-abu 2.1. Batang Pengisi Kawat logam pengisi las TIG dan baja yang dapat digunakan disediakan dalam JIS Z 3316 "Elektroda Las TIG dan kawat untuk baja lunak dan baja campuran rendah" seperti yang diperlihatkan pada Tabel II.25 Kawat logam pengisi mempunyai panjang 1 meter, elektrode las lurus telanjang, dilapisi dengan lapisan tipis tembaga untuk melindungi dari karat. Kawat logam pengisi yang berkarat atau berminyak menyebabkan cacat las. Sehingga kawat logam pengisi tidak boleh tersentuh oleh tangan telanjang atau oleh sarung tangan kotor. Yakinkan untuk menggunakan sarung tangan yang bersih bila membawa kawat logam pengisi. TEKNOLOGI LAS KAPAL 215 Tabel II.25 Kawat las TIG dan kawat untuk baja lunak dan baja campuran rendah (JIS Z 3316) Klasifikasi Baja yang dipakai Penggunaan terbesar YGT50 Baja lunak dan baja kekuatan tarik tinggi Pengelasan baja lunak dan baja kekuatan tarik tinggi kelas 490 N/mm2 YGT60 Pengelasan baja kekuatan tarik tinggi kelas 590 N/mm2 YGT62 Pengelasan baja kekuatan tarik tinggi kelas 590 N/mm2 YGT70 Pengelasan baja kekuatan tarik tinggi kelas 690 N/mm2 YGT80 Pengelasan baja kekuatan tarik tinggi kelas 780 N/mm2 YGTM Baja Mo dan Baja Cr Mo Pengelasan baja dengan 0.5 % Mo YGTML Pengelasan baja dengan 0.5 % Mo (karbon rendah) YGTICM Pengelasan baja Cr Mo (Cr = 1.25%; Mo = 0.5 %) YGTICML Pengelasan baja Cr Mo (Cr = 1.25%; Mo = 0.5 %) (karbon rendah) YGT2CM Pengelasan baja Cr Mo (Cr = 2.25 % ; Mo = 0,5 %) YGT2CML Pengelasan baja Cr Mo (Cr = 2.25%; Mo = 0.5 %) (karbon rendah) YGT3CM Pengelasan baja Cr Mo (Cr = 3 %; Mo = 1 %) YGT5CM Pengelasan baja Cr Mo (Cr = 5 %; Mo = 0.5 %) 2.2. Elektrode Tungsten Elektrode tungsten disiapkan dalam JIS Z 2233 " Elektrode Tungsten Las TIG ". Sebagaimana ditunjukkan pada Tabel II.26, standar JIS mengklasifikasikan elektrode tungsten sesuai dengan komposisi kimianya. Pada ujung masing-masing tungsten diwarnai untuk membedakan komposisi kimianya. Rentang diameter elektrode mulai dari 0.5 mm sampai dengan 6.4 mm dan panjangnya antara 75 mm sampai dengan 150 mm. Sebagai contoh elektrode tungsten, las TIG DC dengan elektrode positif menggunakan elektrode tungsten yang mengandung TEKNOLOGI LAS KAPAL 216 oksida, misalnya elektrode yang 2% thoria, yang mana menjamin goresan busur yang baik, terkonsentrasi dan stabil. Las TIG AC menggunakan elektrode tungsten murni yang mempunyai sedikit komponen DC disebabkan oleh rektifikasi dan menjadikan unjuk kerja pembersihan yang baik. Bila konsentrasi busur disyaratkan, bagaimanapun juga elektrode 2% ceria lebih effektif. Tabel II.28 menunjukkan hubungan antara diameter elektrode dan arus yang digunakan untuk elektrode tungsten murni dan elektrode tungsten thoria. Hubungan untuk elektrode tungsten lanthanum oksida atau elektrode tungsten cerium oksida menyesuaikan dengan yang untuk elektrode tungsten thoria. Tabel II.26 Jenis elektrode tungsten dan komposisi kimianya Klasifikasi Simbol Komposisi Kimia (%) W Oxide Lainnya Elektrode tungsten murni YWP > 99.90 -- < 0.1 Elektrode tungsten 1% thoria YWTh–1Tetap ThO2 0.8-1.2 < 0.1 Elektrode tungsten 2% thoria YWTh–2Tetap ThO2 1.7-2.2 < 0.1 Elektrode tungsten 1% Lanthanum Oksida YWLa–1Tetap La2O3 0.9-1.2 < 0.1 Elektrode tungsten 2% Lanthanum Oksida YWLa–2Tetap La2O3 1.8-2.2 < 0.1 Elektrode tungsten 1% Cerium Oksida YWCe–1 Tetap Ce2O3 0.9-1.2 < 0.1 Elektrode tungsten 2% Cerium Oksida YWCe–2 Tetap Ce2O3 1.8-2.2 < 0.1 TEKNOLOGI LAS KAPAL 217 Tabel II.27 Perbedaan warna dari elektrode tungsten Simbol Warna YWP Hijau YWTh – 1 Kuning YWTh – 2 Merah YWLa – 1 Hitam YWLa – 2 Hijau Muda YWCe – 1 Merah Muda YWCe – 2 Abu - abu Tabel II.28 Diameter elektrode tungsten dan arus yang dapat dipakai Diameter elektrode mm Arus las AC Elektrode negatif Elektrode positif YWP YWth Ywp, YWth Ywp, YWth 0.5 5 ~ 15 5 ~ 20 5 ~ 20 -- 1.0 10 ~ 60 15 ~ 80 15 ~ 80 -- 1.6 50 ~ 100 70 ~ 150 70 ~ 150 10 ~ 20 2.4 100 ~ 160 140 ~ 235 150 ~ 250 15 ~ 30 3.2 150 ~ 210 225 ~ 325 250 ~ 400 25 ~ 40 4.0 200 ~ 275 300 ~ 425 400 ~ 500 40 ~ 55 4.8 250 ~ 350 400 ~ 525 500 ~ 800 55 ~ 80 6.4 325 ~ 475 500 ~ 700 800 ~ 1100 80 ~ 125 3. Elektroda Las F C A W Elektroda berinti fluks adalah logam pengisi dalam proses las berupa wire roll, diklasifikasikan berdasarkan komposisi kimia dan persyaratan sifat mekanis logam las untuk proses FCAW ( Flux Cored Arc Welding ). TEKNOLOGI LAS KAPAL 218 Elektrode untuk baja lunak : E X X T – X Daya guna dan Kemampuan penggunaan Tubuler Posisi pengelasan : 0 o Flat & horizontal 1 o All position Kuat tarik minimum X 10.000 psi Electrode Elektroda baja paduan rendah E X X T – X Komposisi kimia Elektroda baja tahan karat E X X X T – X 1 = CO2 DCEP 2 = Ar + 2 % O2 DC EP 3 = non DC EP AISI type 308; 316; 314 dll Las busur berpelindung sendiri tidak mensyaratkan gas pelindung dan dapat mengadakan sendiri meskipun terjadi hembusan angin. Metode pengelasan ini sesuai penggunaan di lapangan. Kawat untuk las busur berpelindung sendiri mengandung fluks 20% dari seluruh berat kawat dalam bentuk deoksidan, denitrisan, penstabil busur, pembentuk terak dan sebagainya. Bila kawat tebal ( 2.4 -3.2 mm) maka memungkinkan untuk melaksanakan pengelasan dengan sumber daya DC maupun AC. Dengan memberikan fluoride, magnesium dan aluminium yang diisikan ke dalam fluks, kawat ini mengeluarkan sejumlah banyak asap las. Sehingga pengelasan dapat dilaksanakan meskipun berangin dengan kecepatan angin sekitar 10m/detik. Meskipun pengelasan dilakukan di dalam gedung, diperlukan ventilasi untuk asap. Ketahanan panas dari arus yang mengalir dalam kawat juga digunakan untuk membentuk gas. Sehingga perpanjangan kawat yang keluar terlalu pendek dapat menyebabkan cacat alur dan lubang cacing. Adalah perlu untuk menjaga panjang kawat yang keluar secara benar sesuai dengan diameter kawat. Next >