bab 3 metalurgi pengelasan2
Post on 14-Nov-2015
62 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
TEKNIK PENGELASAN
Teknologi PengelasanLaboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Universitas Andalas
Ce = 200 detik Cp = 32 detik Cf = 9,6 detik Cz = 3 detik
1 ( Struktur ferrit + Pearlite.
Antara 1 dan 2 ( Struktur, struktur antara, martensit
2 dan 3 ( Struktur feret, struktur antara dan martensit
3 dan 4 ( Struktur antara dan Martensit
Lebih cepat dati 4 ( Martensit
Beberapa diagram CCT juga dilengkapi dengan angka kekerasan yang dapat dicapai dengan laju pendinginan berbeda
Perhitungan kecepatan pendinginan.
Gambar 3.18 Nomogram menghitung laju pendinginan
(Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 69)3.10.PENGUJIAN KETANGGUHAN DAERAH LAS.
a. Uji impak Charphy
Gambar 3.18 Uji Impak Charphy
(Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 63)
b. Uji rambat retak (COD) crack opening displacement)
Gambar 3.19 Uji Rambat Retak COD
(Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 64)
c Uji ketangguhan Van der Veen
Gambar 3.20 Uji Ketangguhan Van der Veen
(Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 64)
d Pengujian dengan pemukul jatuh
Gambar Gambar 3.21 Pengujian dengan pemukul jatuh
(Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 64)e. Pengujian Tarik dengan takik dalam
Gambar Gambar 3.22 Pengujian tarik dengan takik dalam
(Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 65)
f.Pengujian dengan tegangan tarik ganda
Gambar 3.23Pengujian tarik dengantegangan Tarik ganda
(Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 65)3.11KETANGGUHAN DAN PENGGETASAN BATAS LAS.
Gambar 3.24 Pertumbuhan Butir Pada Logam las dan HAZ
(Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 66)Batas Las: Daerah HAZ dekat dengan Logam Las (garis fusi)
: Kristal tumbuh dengan cepat dan besar (struktur bainit atas)
: Logam sangat getas
Batas ketangguhan sangat tergantung pendinginan 800oC ke 500oC
Ketangguhan terbaik pada struktur bainit bawah + martensit
Ketangguhan terjelek pada struktur bainit atas + ferit
Pertumbuhan struktur batas las tergantung pada :
Komposisi kimia
Laju Pendinginan
Pemanasan Mula
Tebal plat
Gambar 3.25Kurva CCT Baja BJ80
(Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 68)Untuk mengetahui laju pendinginan Gunakan Nomogram gambar 3.18
Cara menurunkan Pengetasan Batas las
a. Gunakan baja dengan kepekaan rendah terhadap penggetasan, Gunakan baja dengan % C dan paduan rendah tetapi kadar Nickel tinggi. Unsur-unsur seperti Ti, B, Al, Cl, dan Ca ditambahkan pada fillermetal dan Unsur O2, N2, P, S dikurangi
b. Pembatasan masukan panas, pemanasan mula serendah mungkin (hanya untuk menghindari retak Las).
Pemanasan mula(, maka HI(c. Cara pengelasan, Post heating bisa mengurangi laju pendinginan. Laju pendinginan rendah maka butir-butir tumbuh.
3.12KETANGGUHAN LOGAM LAS
Logam las(Pencairan filler metal + Logam induk sehingga banyak
terperangkap gas-gas.
Gas O2, N2 sering terperangkap dalam logam cair,
terutama pada pengelasan SMAW (dari flux) dan
pengelasan dengan pelindung CO2
Gambar 3.26 Hubungan sifat tumbuk dan kadar O2(Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 73)
Gambar 3.27 Hubungan Kebasaan Flux terhadap kadungan O2 dalam lasan
(Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 74)(Struktur pemisahan (sefregasi) ( Struktur yang tidak homogen . Usaha yang dilakukan ( tambahkan Ti dan B pada filler metal untuk membentuk butir-butir ferit halus.
3.13RETAK PADA DAERAH LAS
Ada 2 jenis Retak
1. Retak dingin ( terjadi di bawah temperatur transformasi martensit (300oC)
2. Retak panas ( terjadi di atas suhu 550oC
A. Retak Dingin Pada HAZ
Retak dingin bisa terjadi pada HAZ atau pun logam las
Gambar 3.28 Contoh retak dingin
(Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 77) Retak dingin HAZ disebut retak lambat
Terjadi beberapa minit hingga 48 jam setelah pengelasan
Gambar 3.29 Retak dingin merambat dari HAZ ke logam las
(Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 78)
Penyebab retak dingin
a) Struktur HAZ
b) Hidrogen diffusi
c) Tegangan
a) Retak dingin karena struktur HAZ
Dipengaruhi oleh komposisi kimia BM dan laju pendinginan
Terjadi biasanya pada daerah martensit
Usaha : Kadar paduan yang punya pengaruh mampu keras dikurangi.
Parameter yang dipakai Cek dan Pcm
Jika Cek ( dan Pcm ( maka ( Kepekaan (
Cek = C + +
Cek = C +
Pcm = Parameter retak
Pcm =
b). Retak dingin karena hidrogen tersusupi
Logam cair ( kelarutan hidrogen tinggi
Logam padat ( kelarutan hidrogen rendah ( dilepas ke HAZ sebagian
Terjadi beberapa minggu atau bulan setelah pengelasan
Terjadi pada -50 hingga 150oC (pd baja)
Retak intergranular atau transgranular
Hidrogen masuk lewat penguraian Air (H2O) dari udara atau ionisasi hidrogen seperti dalam flux dan kelembaban udara, minyak dan zat organik pada filler metal dan base metal.
Gambar 3.30 Penyerapan uap oleh elektroda terbungkus
(Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 81)Usaha:
Elektroda terbungkus dipanggang ( untuk hilangkan uap air.
Pemanasan mula 50 s/d 200oC dan Post heating 200 s/d 300oC (menurunkan kecepatan pendingin)
c). Retak dingin karena tegangan
Yaitu tegangan sisa dan tegangan thermal
Tegangan sisa bergantung pada design sambungan dan proses.
Beberapa usaha praktis untuk pencegahan retak las
Cek dan Pcm serendah mungkin atau hindari fasa martensit
Flux dengan kadar H2 ( Keringkan flux basa (pada SAW)
Panggang elektroda serta simpan dengan benar
Sambungan harus bersih dari H2O, karat, minyak dan zat organik
Gunakan gas pelindung CO2 untuk mengurangi H2 tersusupi
Masukan panas tinggi dan laju pendinginan lambat
Dengan heat treatment
Hindari pengelasan pada saat hujan
Tegangan rendah
B. RETAK PANAS
a). Retak pembekuan (solidification Crack)
Terjadi saat proses pembekuan
Retak tegangan dan kerentanan mikrostruktur
Terjadi akibat penyusutan
Terjadi pada batas butir oleh senyawa titik cair rendah seperti Si, Ni, S dan P
Usaha : Kadar Si, Ni, S dan P serendah mungkin. Pada baja Austenit ( Ada ferit delta 5 hingga 10%.
b). Retak HAZ
Ketidak murnian material penyebab retak
Bisa terjadi karena segregasi komposisi hingga ada bagian titik dengan cair rendah
Retak menjalar dari HAZ ( fusion line ( logam las
Gambar 3.31 Faktor-faktor penyebab retak panas pada logam las
(Source: ASM Hand Book Vol 6, 9th edition page 92)
Gambar 3.32 Faktor-faktor penyebab retak panas pada HAZ dan Base Metal
(Source: ASM Hand Book Vol 6, 9th edition page 92)C. RETAK LAMELAR
Terjadi dibawah lasan
Gambar 3.33 Posisi retak lamelar tipikal pada sambungan T
(Source: ASM Hand Book Vol 6, 9th edition page 95)
Gambar 3.34 Sambungan sudut a. Retak lamelar dari permukaan b. Sambungan yang diulang
(Source: ASM Hand Book Vol 6, 9th edition page 95) Retak memanjang plate tebal
Umumnya diluar HAZ dan paralel terhadap fusion line
Terjadi karena tegangan arah sumbu Z
Terjadi karena 3 keadaan secara simultan
1. Regangan tegak lurus akibat penyusutan dan ditambah beban (arah Z) serta tegangan sisa
2. Material mempunyai keuletan rendah pada arah Z
3. Tegangan tegak lurus plat akibat pengelasan
Butiran MnS dan MnSiO3 ( rentan retak lamelar
Pencegahan: Kadar S serendah mungkin. Tambahkan unsur Ce dan Ca untuk membentuk butiran bulat.
D. RETAK MELINTANG
Sama dengan retak dingin akibat hidrogen menyusup
Terjadi melintang garis las
E. RETAK AKIBAT PMBEBASAN TEGANGAN
Terjadi karena perlakuan panas (proses anil) ( 500 s/d 700oC
Terjadi di batas butir (butir kasar)
Gambar 3.35 retak akibat pembebasan tegangan
(Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 84)PAGE 81
_1121031861.unknown
_1121032015.unknown
_1121032175.unknown
_1121031829.unknown
top related