analisa cacat porositas dan struktur mikro.docx
TRANSCRIPT
ANALISA CACAT POROSITAS DAN STRUKTUR MIKRO AKIBAT PENGARUH BESAR ALIRAN GAS HASIL
PENGELASAN MIG (METAL INERT GAS)PADA PADUAN ALUMINIUM 5083
SKRIPSI
Diajukan guna melengkapi tugas akhir dan memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan studi di Fakultas Teknik dan mencapai gelar sarjana teknik
Oleh :
BINTANG NOVIANSYAHNIM. 031910101105
JURUSAN TEKNIK MESIN STRATA SATU
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS JEMBER
2010
i
PERSEMBAHAN
1. Bapak dan ibuku yang sangat kubanggakan dan saudaraku tersayang, karena
atas dukungan yang mereka berikan kepadaku saya bisa menyelesaikan skripsi
ini, dan tak lupa pula saya bersyukur kehadirat Allah SWT yang selalu
melimpahkan rahmat dan karunia-Nya;
2. Almamater Fakultas Teknik Jurusan Teknik Mesin Universitas Jember;
3. Semua Guru-guruku mulai dari T.K. sampai P.T, tiada ilmu yang saya
dapatkan tanpa perantara beliau semua;
4. Foto pemacu semangat dalam hidupku;
5. Sahabat-sahabatku, teman-teman Fakultas Teknik, angkatan 99-07, khususnya
teman-teman teknik mesin, yopi, londo, pelunk, kipli, agung kurnia, ivada,
rowo, widie, ari, tangguh, kevet, davit dan semuanya yang telah memberikan
banyak bantuan, masukan, dukungan dan hiburan, terima kasih.
6. Sahabatku WMB, Oyick PGM, Doel BI, dani AU, tholand KA, firman JB, eko
BL, dan semuanya. Terima kasih.
ii
MOTTO
JIKA KAMU BERBUAT KEBIJAKAN KEPADA ORANG LAIN CATATLAH KEBIJAKAN ITU DIATAS PASIR. TETAPI JIKA ORANG LAIN BERBUAT KEBIJAKAN KEPADAMU CATATLAH KEBIJAKAN ITU DENGAN TINTA
EMAS DALAM HATIMU(Anton Yuliansyah)
Dijalan ini tiada tempat unuk
berhenti, sikap yang lamban
berarti mati,
mereka yang bergerak merekalah yang
didepan, yang menunggu sejenakpun akan
tergilas
iii
PERNYATAAN
Saya yang bertanda tangan dibawah ini:
Nama : Bintang Noviansyah
NIM : 031910101105
Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa karya tulis yang berjudul “Analisa
Cacat Porositas Dan Struktur Mikro Akibat Pengaruh Besar Aliran Gas Hasil
Pengelasan Mig (Metal Inert Gas) Pada Paduan Aluminium 5083” adalah benar-
benar hasil karya sendiri, kecuali jika disebutkan sumbernya dan belum pernah
diajukan pada institusi manapun, serta bukan karya jiplakan. Saya bertanggung jawab
atas keabsahan dan kebenaran isinya sesuai dengan sikap ilmiah yang harus dijunjung
tinggi.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya, tanpa adanya tekanan
dan paksaan dari pihak manapun serta bersedia mendapat sanksi akademik jika
ternyata dikemudian hari pernyataan ini tidak benar.
Jember, 29 Juni 2010
Bintang Noviansyah031910101105
iv
SKRIPSI
ANALISA CACAT POROSITAS DAN STRUKTUR MIKRO AKIBAT PENGARUH BESAR ALIRAN GAS HASIL
PENGELASAN MIG (METAL INERT GAS)PADA PADUAN ALUMINIUM 5083
Oleh :
BINTANG NOVIANSYAHNIM. 031910101105
Pembimbing
Dosen Pembimbing Utama : Salahudin Junus, S.T.,M.T.
Dosen Pembimbing Anggota : Hary Sutjahjono, S.T.,M.T.
v
PENGESAHAN
Skripsi berjudul Analisa Cacat Porositas Dan Struktur Mikro Akibat Pengaruh Besar
Aliran Gas Hasil Pengelasan Mig (Metal Inert Gas) Pada Paduan Aluminium 5083
telah diuji dan disahkan oleh Fakultas Teknik Universitas Jember pada:
Hari : SelasaTanggal : 29 Juni 2010Tempat : Fakultas Teknik Universitas Jember.
Tim Penguji,
Ketua Sekretaris
Salahudin Junus, S.T., M.T. Hary Sutjahjono, S.T.,M.T.NIP 19751006 200212 1 002 NIP 19681205 199702 1 002
Anggota I Anggota II
Ir.Ahmad Syuhri, M.T. Santoso Mulyadi, S.T.,M.T.NIP 19670123 199702 1 001 NIP 19700228 199702 1 001
MengesahkanDekan,
Ir. Widyono Hadi, M.T.NIP 19610414 198902 1 001
vi
POROSITY DEFECT ANALYSIS AND MICRO STRUCTURE RESULT FLOW GAS MAJOR EFFECT CONSEQUENCE
MIG (METAL INERT GAS) IN ALUMINIUMALLOY 5083
Bintang Noviansyah
Abstract
The amount of gas flow speed is a parameter of classification that can affect the quality of results of the classification and structure of the micro. One of the functional use of protective gas to protect the molten metal (weld pool) of elements in atmosfer. The use of high-speed gas flow is used to examine the influence of gas flow to the disabled porosity that occurred in the classification of MIG on aluminum alloy 5083. There are three variations gas flow speed is used to examine the influence of impaired quality of welded porosity that occurred in the classification of MIG. Test results obtained by the largest defect porosity occur at the speed of gas flow 12 liters/minute with a density of 2.2 g / cm ³ and the porosity as much as 46% with the lowest value of pull strength 51.150 MPa. Grants flow speed gas is an increasingly large number of particles of magnesium silicate (mg2si) and will mg2al3 reliability increased material, the content of zirconium (Zr) and some titanium (Ti) role as the resultant refiner details (grain-refiner), increased levels of refinement details with increasing heat input and speed welding.
Key word : aluminium welding 5083, gas flow, radiography test, penetran test, density, porosity, tensile strenght, micro structure.
vii
PRAKATA
Puji dan syukur yang tak terhingga, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT.
yang telah melimpahkan rahmat dan hidayat-Nya, sehingga penulis dapat
menyelesaikan dan menyusun skripsi ini tanpa adanya halangan suatu apapun.
Penyusunan Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat untuk
menyelesaikan pendidikan strata satu (S1) pada jurusan Teknik Mesin, Fakultas
Teknik, Universitas Jember.
Penyusun menyadari bahwa penulisan laporan ini tidak terlepas dari bantuan
dan saran dari berbagai pihak, oleh karena itu penyusun mengucapkan terima kasih
kepada:
1. Bapak Salahudin Junus, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing 1 dan
Bapak Hary Sutjahjono, S.T.,M.T., selaku dosen pembimbing 2 yang telah
meluangkan waktu dan pikiran serta perhatiannya guna memberikan
bimbingan dan pengarahan demi terselesaikannya skripsi ini
2. Bapak Ir.Ahmad Syuhri, M.T. dan Bapak Santoso Mulyadi, S.T.,M.T.
selaku dosen penguji.
3. Bapak FX. Kristianta, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing akademik
4. Bapak Ir. Digdo Listyadi, M.Sc., selaku Dekan Jurusan Teknik Mesin
5. Kedua orang tuaku dan kakak yang telah memberikan segenap kasih
sayang.
6. Teman-teman Fakultas Teknik Universitas Jember.
7. Doa seluruh rekan dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu –
persatu yang telah banyak berperan dalam penyusunan laporan ini.
Demikian dari penulis, bagi para pembaca dan yang menggunakan laporan ini
penulis berharap ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang menggunakannya.
Jember, Juni 2010
Penyusun
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................................................................ iHALAMAN PERSEMBAHAN .............................................................................. iiHALAMAN MOTTO ............................................................................................ iiiHALAMAN PERNYATAAN ................................................................................ ivHALAMAN PEMBIMBINGAN ............................................................................ vHALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ vi
Abstract ..................................................................................................................vii
PRAKATA ...........................................................................................................viii
DAFTAR ISI..........................................................................................................
ixDAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xiiBAB 1. PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
1. 1 Latar Belakang ................................................................................... 1
1. 2 Rumusan Masalah .............................................................................. 2
1. 3 Tujuan dan Manfaat Penelitian ........................................................... 2
1. 4 Batasan Masalah ................................................................................ 3
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................. 42. 1 Klasifikasi Aluminium dan Paduannya ............................................... 4
2.1.1 Pengertian Dasar Aluminium .................................................. 4
2.1.2 Sifat – sifat Aluminium (Al) ................................................... 4
2.1.3 Unsur – Unsur Paduan Logam Aluminium .............................. 5
2.1.4 Standarisasi Aluminium .......................................................... 6
2. 2 Pengertian Pengelasan ........................................................................ 8
2. 3 Metal Inert Gas (MIG) ....................................................................... 9
2. 4 Klasifikasi pengelasan ...................................................................... 10
2. 5 Metalurgi Pengelasan ....................................................................... 11
2. 6 Perangkat Las MIG (Metal Inert Gas) ............................................. 13
2. 7 Parameter-parameter yang berpengaruh dalam pengelasan MIG ....... 14
2.7.1 Pengaruh Arus ...................................................................... 14
2.7.2 Kecepatan Pengelasan ........................................................... 14
2.7.3 Pengaruh Penggunaan Gas Pelindung ................................... 15
ix
2.7.4 Penggunaan Elektroda .......................................................... 16
2.7.5 Polaritas Listrik .................................................................... 16
2. 8 Pengertian dan Penyebab Terjadinya Cacat Porositas ....................... 17
2.8.1 Pengertian Porositas .............................................................. 17
2.8.2 Penyebab Terjadinya Porositas.............................................. 17
2. 9 Pemeriksaan Dan Pengujian Hasil Las .............................................. 19
2.9.1 Pengujian dan Pemeriksaan Daerah Las ................................ 19
2.9.2 Klasifikasi Metode Pengujian Daerah Las ............................. 20
2. 10 Pengujian Dengan Cara Tak Merusak (non-dektruktif test) ............... 21
2.10.1 Uji Kerusakan Permukaan (Surface difect) ............................ 21
2.10.2 Pengujian Kerusakan Dalam Uji Radiografi (RT) ................. 22
2. 11 Densitas ........................................................................................... 27
2. 12 Perhitungan Porositas ....................................................................... 28
2. 13 Kekuatan dan pengujian tarik ........................................................... 29
BAB 3. METODE PENELITIAN........................................................................ 333. 1 Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................... 33
3. 2 Bahan dan Alat ................................................................................. 33
3.2.1 Bahan ................................................................................... 33
3.2.2 Alat....................................................................................... 33
3. 3 Persiapan Penelitian ......................................................................... 34
3. 4 Proses Pengelasan ............................................................................ 35
3. 5 Pengujian ......................................................................................... 36
3.5.1 Pengujian Radiografi ............................................................ 36
3.5.2 Pengujian Penetran Test ........................................................ 37
3.5.3 Densitas ................................................................................ 39
3.5.4 Perhitungan Porositas............................................................ 39
3.5.5 Pengujian Tarik .................................................................... 40
3.5.6 Uji Struktur Mikro ................................................................ 41
3. 6 Diagram Alir Penelitian .................................................................... 43
x
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN....................................................................444. 1 Hasil Uji Radiografi Test.....................................................................................44
4. 2 Hasil pengujian penetran test...............................................................................47
4. 3 Hasil Densitas dan Porositas................................................................................49
4. 4 Hasil Pengujian Uji Tarik....................................................................................51
4. 5 Hasil Uji Foto Mikro...........................................................................................54
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN....................................................................585. 1 Kesimpulan..........................................................................................................58
5. 2 Saran....................................................................................................................59
DAFTAR PUSTAKA................................................................................................60Lampiran-Lampiran.................................................................................................61
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Skema Proses Pengelasan MIG...............................................................13Gambar 2.2 Proses terjadinya lubang halus.................................................................18Gambar 2.3 cacat porositas..........................................................................................19Gambar 2.4 pembentukan bayangan diskontinuiti pada film......................................23Gambar 2.5 skematik rangkaian komponen utama tabung sinar X.............................24Gambar 2.6 kerusakan difoto radiografi untuk divisualisasikan.................................27Gambar 2.7 Kurva tegangan-regangan material..........................................................30Gambar 3.1 detail joint................................................................................................36Gambar 3.2 Prinsip kerja uji radiografi.......................................................................37Gambar 3.3 Alat Uji Radiografi Test..........................................................................37Gambar 3.4 Uji Penetran Test.....................................................................................38Gambar 3.5 Spesimen Uji Tarik..................................................................................40Gambar 3.6 Mikroskop Metalografi............................................................................42Gambar 3.7 Diagram Alir Penelitian...........................................................................43Gambar 4.1 radiografi laju aliran gas 12 liter/menit...................................................45Gambar 4.2 hasil uji radiografi laju aliran gas 19 liter/menit......................................45Gambar 4.3 hasil uji radiografi laju aliran gas 38 liter/menit......................................45Gambar 4.4 Hasil pengelasan dengan lauju alir gas 12 liter/menit.............................47Gambar 4.5 hasil pengelasan dengan laju alir gas 19 liter/menit................................48Gambar 4.6 Hasil pengelasan dengan laju alir gas 38 liter/menit...............................48Gambar 4.4 (a) Kurva Densitas...................................................................................49Gambar 4.4 (b) Kurva Porositas..................................................................................50Gambar 4.5 Grafik Kekuatan Tarik (UTS) dan Yield Poin aluminium 5083 hasilpengelasan MIG...........................................................................................................52Gambar 4.6 Grafik Yield Poin dan Regangan spesimen hasil pengujian tarikaluminium 5083 hasil pengelasan MIG.......................................................................53Gambar 4.7 Base metal aluminium 5083....................................................................55Gambar 4.8 Weld metal dan HAZ dengan pembesaran 500x, dengan gas 12liter/menit.....................................................................................................................56Gambar 4.9 Weld metal dan HAZ dengan pembesaran 500x, dengan gas 19liter/menit.....................................................................................................................56Gambar 4.10 Weld metal dan HAZ dengan pembesaran 500x, dengan gas 38liter/menit.....................................................................................................................56Gambar A.1 Kurva densitas porositas.........................................................................63Gambar B.1 Kurva tegangan regangan pada laju alir gas 12 liter/menit.....................65
xii
Gambar B.2 Kurva tegangan regangan pada laju alir gas 19 liter/menit.....................68Gambar B.3 Kurva tegangan regangan pada laju alir gas 38 liter/menit.....................73Gambar C.1 Sampel pengujian penetran.....................................................................74Gambar C.2 Sampel pengujian densitas dan porositas................................................74Gambar C.3 Sampel pengujian tarik............................................................................75Gambar C.4 Sampel pengujian metalografi...............................................................75Gambar D.1 Mesin uji radiografi................................................................................76Gambar D.2 Alat uji penetran test...............................................................................76Gambar D.3 Timbangan digital...................................................................................77Gambar D.4 Gelas ukur...............................................................................................77Gambar D.5 Oven pengering.......................................................................................78Gambar D.6 Mesin uji tarik.........................................................................................78Gambar D.7 Mesin pengampelas.................................................................................79Gambar D.8 Mikroskop Optic.....................................................................................79
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Komposisi Al 5083 berdasarkan ASM Metal handbook................................8Tabel 2.2 Klasifikasi elektroda berdasar jenis logam induk........................................16Tabel 2.3 Manfaat pengujian destruktif (DT) dan pengujian non-destruktif (NDT) .. 20
Tabel 2.4 kesetaraan penyerapan radiasi berbagai logam dibandingkan dengan baja 25Tabel 2.5 spesifikasi kualitas bayangan minimum dan range kepekaan ekuivalenuntuk tebal benda uji....................................................................................................26Tabel 4.1. Hasil Uji Radiografi Test............................................................................46Tabel 4.2. Hasil uji penetran test.................................................................................49Tabel A.1 Pengujian Densitas dan Porositas...............................................................62Tabel A.2 Rata-rata Densitas dan Porositas................................................................63Tabel B.1 Tegangan Regangan laju aliran gas 12 liter/menit (spesimen 1)................64Tabel B.2 Tegangan Regangan laju aliran gas 12 liter/menit (spesimen 2)................64Tabel B.3 Tegangan Regangan laju aliran gas 12 liter/menit (spesimen 3)................64Tabel B.4 Rata-rata tegangan regangan laju aliran gas 12 liter/menit.........................65Tabel B.5 Tegangan Regangan laju aliran gas 19 liter/menit (spesimen 1)................66Tabel B.6 Tegangan Regangan laju aliran gas 19 liter/menit (spesimen 2)................66Tabel B.7 Tegangan Regangan laju aliran gas 19 liter/menit (spesimen 3)................67Tabel B.8 Rata-rata tegangan regangan laju aliran gas 19 liter/menit.........................67Tabel B.9 Tegangan Regangan laju aliran gas 38 liter/menit (spesimen 1)................69Tabel B.10 Tegangan Regangan laju aliran gas 38 liter/menit (spesimen 2)..............70Tabel B.11 Tegangan Regangan laju aliran gas 38 liter/menit (spesimen 3)..............71Tabel B.12 Rata-rata tegangan regangan laju aliran gas 38 liter/menit.......................72
xiv
xv
BAB 1. PENDAHULUAN
1. 1 Latar Belakang
Aluminium merupakan logam ringan yang memiliki kekuatan yang melebihi
mild stell (baja lunak). Aluminium memiliki ductility yang bagus pada kondisi dingin
dan memiliki daya tahan korosi yang tinggi. Logam ini dipakai secara luas dalam
bidang transportasi, kimia, listrik, bangunan dan alat-alat penyimpanan. Aluminium
dan paduannya memiliki sifat mampu las yang kurang baik. Hal ini disebabkan oleh
sifat aluminium itu sendiri seperti konduktivitas panas yang tinggi, koefisien muai
yang besar, reaktif dengan udara membentuk lapisan aluminium oxida serta berat
jenis dan titik cairnya yang rendah (Wiryosumarto, 2000).
Gas pelindung yang digunakan pada pengelasan GMAW atau MIG adalah
argon, helium atau campuran diantara keduannya. Fungsi dasar dari gas pelindung
adalah melindungi busur dan logam las cair dari kontaminasi oksigen dan nitrogen
yang ada pada atmosfer. Jika gas pelindung tidak tepat melindungi logam las cair
maka akan dihasilkan cacat las seperti porositas. Maka akan menyebabkan
perubahan struktur mikro, sehingga terjadi perubahan sifat mekanis hasil lasan
(Zainol, 2008).
Umumnya para welder di lapangan menggunakan gas pelindung argon high
purity karena harganya lebih murah. Menurut AWS D1.2, porositas didefinisikan
sebagai cacat jenis lubang yang terbentuk oleh adanya gas yang terperangkap selama
proses pengelasan. Banyak faktor yang diketahui berkontribusi terhadap cacat
porositas lasan aluminium. Salah satu faktor utama penyebab porositas adalah gas
pelindung yang terkontaminasi oleh atmosfir udara. Penyebab lainnya adalah
1
2
preparasi yang kurang baik dan faktor kebersihan dari logam induk dan logam
pengisi sebelum dilakukan pengelasan. Semua studi diatas tentang faktor penyebab
porositas lasan aluminum sangat bervariasi dan sulit untuk didefinisikan. Meskipun
demikian faktor yang paling diterima sebagai penyebab utama porositas adalah
larutnya gas hidrogen kedalam kampuh las selama pengelasan berlangsung.
Umumnya pengelasan aluminium paduan sangat rentan terhadap terbentuknya
porositas yang berlangsung selama proses pembekuan logam lasan. Keberadaan
porositas akan secara langsung menurunkan sifat kekuatan mekanis hasil lasan. Oleh
karena itu, kontrol terhadap terbentuknya porositas dan pengaruh keberadaan
porositas terhadap sifat hasil lasan pada material aluminium dan paduannya
merupakan suatu hal yang sangat penting untuk diteliti.
1. 2 Rumusan Masalah
Beberapa hal yang dapat dirumuskan dalam penelitian ini adalah sebagai
berikut:
1. Bagaimana pengaruh besar aliran gas hasil pengelasan MIG terhadap cacat
porositas yang timbul ?
2. Bagaimana pengaruh struktur mikro aluminium 5083 yang dilas dengan tiga laju
aliran gas yang berbeda ?
3. Bagaimana pengaruh cacat porositas pada hasil pengelasan MIG terhadap sifat
mekanik ?
1. 3 Tujuan dan Manfaat Penelitian
Tujuan dalam penelitian ini nantinya diharapkan dapat mengetahui beberapa
hal sebagai berikut:
1. Mengetahui pengaruh besar aliran gas hasil pengelasan MIG terhadap cacat
porositas yang timbul.
2. Mengetahui perbedaan struktur mikro aluminium 5083 yang dilas dengan tiga
aliran gas yang berbeda.
3
3. Mengetahui pengaruh cacat porositas pada hasil pengelasan terhadap sifat
mekanik.
Manfaat setelah melakukan penelitian tersebut nantinya juga diharapkan
didapatkan beberapa hal sebagai berikut:
Secara teoritis dapat dipakai untuk mengetahui seberapa besar pengaruh laju
aliran gas terhadap cacat porositas yang terjadi pada pengelasan aluminium, sehingga
dapat dipakai sebagai bahan referensi dalam pengelasan aluminium agar terhindar
dari penurunan sifat material yang disebabkan adanya cacat pengelasan akibat laju
aliran gas yang digunakan.
1. 4 Batasan Masalah
Agar dalam penyusunan Skripsi ini lebih mengarah ke tujuan penelitian
dengan membatasi pokok permasalahan, batasan masalah dalam penelitian ini adalah
sebagai berikut :
1. Plat yang digunakan adalah material aluminium 5083 dengan ketebalan 6mm.
2. Laju alira gas pengelasan yang digunakan 12 liter/menit, 19 liter/menit dan 32
liter/menit.
3. Analisa cacat las menggunakan liquid penetrant test, radiografi test.
4. Pengelasan dilakukan pada suhu dan kelembaban ruang pengelasan.
5. Pengelasan menggunakan arus DC(+), 185 Ampere.
6. Tidak membahas tegangan sisa.
7. Penghitungan densitas dan porositas.
8. Elektroda aluminium 5356.
9. Gas pelindung busur (High Purity): Argon 99%.
10. Dilakukan uji tarik untuk memperkuat analisa data.
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2. 1 Klasifikasi Aluminium dan Paduannya
Material aluminium merupakan logam kedua setelah baja yang digunakan
untuk pembuatan lambung kapal, oleh sebab itu logam non ferrous yang dijelaskan
pada kesempatan ini adalah logam aluminium.
2.1.1 Pengertian Dasar Aluminium
Aluminium didapat dari tanah liat jenis bauksit yang dipisahkan lebih dahulu
dari unsur – unsur yang lain dengan menggunakan larutan tawas murni sampai
menghasilkan oksid aluminium (Al2O3). Melalui proses elektrolitik oksid aluminium
(Al2O3) dipisahkan dari unsur – unsur zat asam untuk dijadikan cairan aluminium
murni sampai mempunyai kandungan aluminium sebesar 99,9%.
2.1.2 Sifat – sifat Aluminium (Al)
Aluminium berwarna putih kebiru – biruan, lebih keras dari timah putih,
tetapi lebih lunak dari pada seng. Aluminium mempunyai kekuatan tarik sebesar 10
kg/mm, dan untuk memperbaiki sifat mekanis dari bahan logam aluminium, bahan
aluminium ditambah unsur paduan.
Logam alumunium mempunyai krakteristik tersendiri dibandingkan dengan
logam lain diantaranya adalah :
1. Permukaan mengkilap (3 kali lebih mengkilap dari pada besi)
2. Tahan korosi (terdapat lapisan oksida)
3. Mempunyai kekuatan yang tinggi
4. Mudah dibentuk
5. Melting point rendah
4
5
6. Penghantar panas dan arus yang baik
7. Alumunium semakin tangguh pada suhu rendah
8. Tidak beracun
9. Kecepatan rambat panas tinggi
Dalam hal pengelasan paduan aluminium mempunyai sifat yang kurang baik
diantaranya adalah sebagai berikut :
1. Karena panas jenis dan daya hantarnya panasnya tinggi maka sulit untuk
memanaskan dan mencairkan sebagian kecil.
2. Aluminium mempunyai titik cair dan viskositas yang rendah, maka daerah
yang terkena pemanasan mudah mencair dan menetes.
3. Paduan aluminium mudah sekali teroksidasi dan membentuk oksida
aluminium yang mempunyai titik cair tinggi. Karena sifat ini maka peleburan
antara logam dasar dengan logam las menjadi terhalang.
4. Karena perbedaan yang tinggi antara kelarutan hidrogen dalam logam cair dan
logam padat, maka dalam proses pembekuan yang terlalu cepat akan terbentuk
rongga halus bekas kantong-kantong hidrogen.
5. Paduan aluminium mempunyai berat jenis yang rendah karena itu banyak zat
zat lain yang terbentuk selama pengelasan akan tenggelam. Keadaan ini
memudahkan terkandungnya zat zat yang tidak dikehendaki kedalamnya.
(Pengelasan Pada Beberapa Jenis Logam)
Dari sifat sifat yang kurang baik dari aluminium pada proses
penyambungannya dapat diatasi dengan alat dan teknik las yang labih maju yaitu
dengan menggunakan gas mulia sebagai pelindung selama proses pengelasan, yaitu
dengan proses pengelasan MIG.
2.1.3 Unsur – Unsur Paduan Logam Aluminium
a. Besi (Fe) : Penambahan unsur besi pada aluminium dapat mengurangi
terjadinya keretakan panas.
6
b. Manganase (Mn) : Aluminium yang ditambahi unsur mangan dapat perbaiki
ductility pada logam aluminium.
c. Silicon (Si) : Penambahan unsur silicon akan mempengaruhi aluminium tahan
terhadap korosi tetapi sulit dimachining.
d. Cupper (Cu) : Unsur copper dapat mempengaruhi logam aluminium mudah
dimachining.
e. Magnesium (Mg) : Penambahan unsur magnesium pada logam aluminium
akan memperbaiki sifat kekuatan, tetapi sulit pada pekerjaan proses
penuangan.
f. Zincum (Zn) : Penambahan unsur seng akan memperbaiki sifat logam
aluminium tahan terhadap korosi dan mengurangi terjadinya keretakan panas
dan pengerutan.
2.1.4 Standarisasi Aluminium
Standarisasi aluminium digunakan untuk menggolongkan logam aluminium
paduan berdasarkan komposisi kimia, penetapan standarisasi logam aluminium
menurut American Society for Materials (ASTM) mempergunakan angka dalam
menetapkan penggolongan aluminium paduan.
Adapun cara – cara yang ditentukan ASTM dalam menetapkan penggolongan
aluminium. Sifat umum dari beberapa jenis paduan sebagai berikut :
1. Aluminium murni (kandungan aluminium sebesar 99%) 1xxx
a. Memiliki kemurnian antara 99.0% dan 99.9%
b. Tahan karat
c. Konduksi panas dan konduksi listrik
d. Memiliki kekuatan yang rendah.
2. Cupper (Al-Cu) 2xxx
a. Tahan korosinya rendah
b. Sifat mampu lasnya kurang baik, sehingga banyak digunakan pada
konstruksi keling, pesawat terbang.
7
3. Manganase (Al-Mn) 3xxx
a. Tidak dapat diperlakukan panas sehingga penaikkan kekuatan hanya dapat
diusahakan melalui pengerjaan dingin dalam proses pembuatannya
b. Tahan korosi
c. Sifat potong dan sifat mampu lasnya
d. Memiliki kekuatan yang tinggi.
4. Silicon (Al-Si) 4xxx
a. Tidak dapat diperlakukan panas
b. Jika dalam keadaan cair mempunyai sifat mampu alir yang baik dan dalam
proses pembekuannya tidak terjadi retak.
5. Magnesium (Al-Mg) 5xxx
a. Tidak dapat diperlakukan panas
b. Tahan korosi terutama korosi oleh air laut
c. Memiliki sifat mampu lasnya yang baik
6. Magnesium dan silicon (Al-Mg-Si) 6xxx
a. Dapat diperlakukan panas
b. Memiliki sifat mampu potong
c. Memiliki sifat mampu las
d. Daya tahan korosi yang cukup
7. Zincum (Al-Zn) 7xxx
a. Dapat diperlakukan panas
b. Unsur yang ditambahkan pada paduan ini adalah Mg,Cu dan Cr.
c. Tahan korosi
8. Elemen – elemen yang lain 8xxx (Sumber pengelasan pada beberapa jenis
logam)
Pada penelitian ini logam alumunium yang digunakan adalah seri alumunium
alloy 5083. Aluminium 5083 telah dikenal sebagai aluminium yang memiliki
performance yang sangat baik dalam lingkungan yang extrem. Aluminium 5083
adalah jenis aluminium dengan ketahanan yang sangat baik dilingkungan air laut
8
maupun lingkungan kimia, Aluminium paduan 5083 juga mempunyai sifat
weldability yang sangat baik , aluminium 5083 mempunyai kekuatan yang lebih
tinggi diantara kelompok paduan aluminium non-heat treatable tetapi jenis
aluminium ini tidak sarankan digunakan pada temperature diatas 650C. (Alco metals
Ltd). Adapun komposisi kimia aluminium 5083 sesuai dengan ASM Metal handbook
vol. 6 ditunjukkan pada tabel 2.1 dibawah ini.
Tabel 2.1 Komposisi Al 5083 berdasarkan ASM Metal handbook
Susunan komposisi
%Si %Fe %Cu %Mn %Mg %Cr %Zn %Ti
0,40 0,40 0,10 0,40-1,0 4,0-4,90,05-
0,25 0,150,25
Seperti alumunium alloy tipe 5083, 5154, 5454 and 5456 bisa digunakan pada
struktur pengelasan, pressure vessels, pipa, dek kapal, tiang kapal dan tangki
penampungan.
2. 2 Pengertian Pengelasan
Pengelasan adalah suatu proses penyambungan logam menjadi satu akibat
panas dengan atau tanpa pengaruh tekanan atau dapat juga didefinisikan sebagai
ikatan metalurgi yang ditimbulkan oleh gaya tarik menarik antara atom.
Pengelasan busur gas adalah cara pengelasan dimana gas dihembuskan ke
daerah las untuk melindungi busur dan logam yang mencair terhadap atmosfir. Gas
yang digunakan sebagai pelindung adalah gas helium (He), gas Argon (Ar), gas
karbon dioksida (CO2) atau campuran dari gas-gas tersebut.
Las busur gas dibagi dalam dua kelompok besar yaitu kelompok elektroda tak
terumpan dan kelompok elektroda terumpan. Kelompok elektroda tak terumpan
menggunakan batang wolfram sebagai elektroda yang dapat menghasilkan busur
9
listrik tanpa turut mencair, sedangkan kelompok elektroda terumpan sebagai
elektrodanya digunakan kawat las.
Dalam elektroda tak terumpan dibagi lagi dalam dua jenis yaitu menggunakan
dengan logam pengisi dan tanpa menggunakan logam pengisi. Dalam penelitian ini
pengelasannya menggunakan elektroda terumpan sebagai elektrodanya digunakan
kawat las.
2. 3 Metal Inert Gas (MIG)
Gas metal Arc Welding (GMAW) atau sering juga disebut metal Inert Gas
(MIG) merupakan salah satu dari bentuk las busur listrik (Arc Welding) yang
menggunakan inert gas sebagai pelindung.
Las busur dengan pelindung gas adalah pengelasan dengan cara gas
dihembuskan ke daerah las untuk melindungi busur dan logam yang mencair terhadap
pengaruh atmosfir. Gas yang digunakan sebagai pelindung antara lain :
1. Gas argon (Ar)
2. Gas helium (He)
3. Gas campuran helium dengan argon (75 % He, 25 %Ar)
4. Gas campuran argon/ helium/ hydrogen.
Las busur dengan pelindung gas biasanya dibagi dalam 2 kelompok besar
yaitu kelompok elektroda tak terumpan dan elektroda terumpan. Kelompok elektroda
tak terumpan menggunkan wolframe sebagai elektroda yang dapat menghasilkan
busur listrik sedangakan untuk elektroda terumpan menggunakan kawat las.
Kelompok elektroda tak terumpan masih dibagi lagi menjadi dua jenis yaitu:
jenis logam pengisi dan jenis tanpa logam pengisi. Kelompok ini biasanya
menggunkan gas mulia sebagai pelindung sehingga secara keseluruhannya nama
kelompok ini menjadi Las Wolframe Gas Mulia atau Tungsten Inert Gas Welding
(TIG).
Kelompok elektroda terumpan juga dibagi lagi dalam 2 jenis berdasarkan
kawat elektrodanya, yaitu kawat elektroda pejal dan jenis kawat elektroda dengan inti
10
flux. Dalam kelompok ini digunkan 2 macam gas pelindung yaitu gas mulia dan gas
karbon dioksida. Kelompok dengan pelindung gas mulia namanya menjadi Las Busur
Gas Mulia yang biasa juga disebut dengan Metal Inert Gas Arc Welding (MIG).
Pada penelitian ini pengelasan yang dipergunakan untuk praktek adalah jenis
las cair dengan menggunakan energi listrik yang dinamakan Las Busur Listrik.
Karena parameter dalam penggunaannya jelas serta penggunaan proses las ini lebih
efisien dari proses pengelasan yang lain.
2. 4 Klasifikasi pengelasan
Pada saat ini belum ada kesepakatan mengenai cara-cara pengklasifikasian
dalam bidang las. Hal ini disebabkan belum adanya kesepakatan dalam hal tersebut.
Secara konvensional pengklasifikasian tersebut dapat dibedakan menjadi dua
golongan, yaitu klasifikasi berdasar cara kerja dan klasifikasi berdasar energi yang
digunakan (Wiryosumarto, 2000). Diantara kedua klasifikasi tersebut, klasifikasi
berdasar cara kerja yang paling banyak digunakan.
Berdasarkan pengklasifikasian cara kerja, proses pengelasan dibagi menjadi
tiga kelas utama yaitu : (Wiryosumarto, 2000).
1. Pengelasan Cair
Cara pengelasan di mana sambungan dipanaskan sampai mencair dengan
sumber panas dari busur listrik atau semburan api gas yang terbakar.
2. Pengelasan Tekan
Cara pengelasan di mana sambungan dipanaskan dan kemudian ditekan hingga
menjadi satu.
3. Pematrian.
Cara pengelasan di mana sambungan diikat dan disatukan dengan menggunakan
paduan logam lain yang memiliki titi cair yang rendah. Dalam proses ini logam
induk tidak ikut mencair.
11
2. 5 Metalurgi Pengelasan
Dalam lasan terdiri dari tiga bagian yaitu logam lasan, daerah pengaruh panas
(Heat Affected Zone) dan logam induk yang tak terpengaruhi. Logam las adalah
bagian dari logam yang pada waktu pengelasan mencair dan kemudian membeku.
Daerah pengaruh panas atau HAZ adalah logam dasar yang bersebelahan dengan
logam las yang selama proses pengelasan mengalami siklus termal pemanasan dan
pendinginan cepat. Logam induk tidak terpengaruhi adalah bagian logam dasar
dimana panas dan suhu pengelasan tidak menyebabkan terjadinya perubahan-
perubahan struktur dan sifat. (Wiryosumarto, 2000).
Dalam pengelasan cair bermacam-macam cacat terbentuk dalam logam las,
misalnya pemisahan atau segregasi, lubang halus dan retak. Banyaknya dan
macamnya cacat yang terjadi tergantung dari pada kecepatan pembekuan. Semua
kejadian selama proses pendinginan dalam pengelasan hampir sama dengan
pendinginan dalam pengecoran. Perbedaan yang terjadi adalah Kecepatan
pendinginan dalam las lebih tinggi, sumber panas dalam las bergerak terus, pencairan
dan pembekuan terjadi secara terus menerus, pembekuan logam las mulai dari
dinding logam induk dan logam las harus menjadi satu dengan logam induk.
Pada proses pembekuan logam las terjadi tiga proses reaksi metalurgi, proses
tersebut adalah : (Wiryosumarto, 2000).
1. Pemisahan
Di dalam logam las terdapat tiga jenis pemisahan, yaitu pemisahan makro,
pemisahan gelombang dan pemisahan mikro. Pemisahan makro adalah
perubahan komponen secara perlahan-lahan yang terjadi mulai dari sekitar garis
lebur menuju ke garis sumbu las, sedangkan pemisahan gelombang adalah
perubahan komponen karena pembekuan yang terputus yang terjadi pada proses
terbentuknya gelombang manik las. Pemisahan mikro adalah perubahan
komponen yang terjadi dalam satu pilar atau dalam bagian dari satu pilar.
2. Lubang-lubang Halus
12
Lubang-lubang halus terjadi karena adanya gas yang tidak larut dalam logam
padat. Lubang-lubang tersebut disebabkan karena tiga macam cara pembetukan
gas sebagai berikut: yang pertama adalah pelepasan gas karena perbedaan batas
kelarutan antara logam cair dan logam padat pada suhu pembekuan, yang kedua
adalah terbentuknya gas karena adanya reaksi kimia didalam logam las dan
yang ketiga penyusupan gas ke dalam atmosfir busur. Gas yang terbentuk
karena perbedaan batas kelarutan dalam material adalah gas hidrogen dan gas
nitrogen, sedangkan yang terjadi karena reaksi adalah terbentuknya gas CO
dalam logam cair dan yang menyusup adalah gas-gas pelindung atau udara yang
terkurung dalam akar kampuh las. (Wiryosumarto, 2000).
3. Oksidasi
Aluminium adalah logam yang sangat aktif. Kalau berada dilingkungan
yang menghasilkan oksigen, logam ini bereaksi untuk membentuk sebuah
selaput tipis oksida yang transparan di seluruh permukaan yang terbuka. Selaput
ini mengendalikan laju korosi dan melindungi logam dibawahnya. Oleh karena
itu, komponen-komponen yang terbuat dari aluminium dan paduan-paduanya
bisa memiliki umur yang panjang. Jika selaput ini rusak, maka selaput tersebut
tidak dapat dipulihkan lagi, korosi logam ini akan berlangsung cepat sekali.
Pembentukan lapisan oksida (Al2O3) ditandai dengan perubahan visual dari
permukaan aluminium (Al) yang mana warna semula mengkilap (perak)
berangsur-angsur berubah lebih buram seiring laju pertumbuhan lapisan oksida
yang disebabkan oleh kontak langsung dengan oksigen (O2). Ketika mill scale
dari logam aluminium di buka dan mengalami kontak langsung dengan udara
(atmosfer) pembentukan aluminium oksida berlangsung sangat cepat sampai
laju oksidasinya berjalan lambat setelah 10 hari. Laju penebalan ini dapat
digambarkan berupa grafik logaritma dimana penebalanya suatu saat akan
konstan.
Lapisan aluminium oksida ini sangat berongga (porous) dan dapat
menyerap embun atau sumber hidrokarbon lainnya dan tumbuh menebal
13
menjadi Hydrated-oxida alumina (Al2O3.H2O) yang memiliki lapisan kimia
bercampur air penyebab porosity. Aluminium okisda memiliki titik leleh yang
besar yang mencapai 2038οC, yang mana tiga kali titik leleh paduan
aluminiumnya. Jika lapisan ini tidak dibersihkan pada saat akan dilakukan
pengelasan maka proses pengelasanya sulit dilakukan dan kualitas hasil lasanya
menurun. (Anjar leksono,2005 )
2. 6 Perangkat Las MIG (Metal Inert Gas)
Jenis pengelasan MIG sudah lama dikenal, karena MIG cenderung digunakan
pada aplikasi-aplikasi yang mewajibkan kualitas dan ketelitian yang tinggi pada hasil
las. Proses pengelasan ini menggunakan elektroda terumpan (continuous filler metal),
elektroda pada las ini juga sebagai logam pengisi yang diatur secara otomatis pada
torch.
Arus listrik mengalir pada elektroda akibat adanya penurunan beda potensial
atau tegangan antara elektroda dengan logam yang dilas (base metal), sehingga
menimbulkan tegangan antara elektroda dan logam induk. Panas di transfer ke logam
induk oleh busur yang timbul. Elektroda, kawat pengisi kawah las dan lasan yang
telah membeku pada kampuh las dilindungi dari oksidasi oleh gas pelindung
(shielding gas), yang umumnya adalah gas argon atau campuran argon helium.
Skema proses pengelasan MIG ini dapat dilihat pada Gambar 2.1. (lincoln electric:
32)
Gambar 2.1 Skema Proses Pengelasan MIG
14
2. 7 Parameter-parameter yang berpengaruh dalam pengelasan MIG
2.7.1 Pengaruh Arus
Arus sangat mempengaruhi dalam proses pengelasan busur listrik, besar kecil
arus yang dipergunakan dalam proses pengelasan tersebut dapat menentukan ukuran
dan bentuk hasil penetrasi dan deposit las. Pengaruh dari penggunaan arus dapat
dijelaskan sebagai berikut :
1. Dengan adanya peningkatan arus maka akan meningkatkan pengadukan
elektromagnetik pada kawah las. Arus yang lebih tinggi cenderung
menghasilkan penetrasi yang lebih dalam dan luas daerah lasan sempit.
2. Dengan peningkatan arus akan menyebabkan meningkatnya kecepatan masukan
panas maksimum ke daerah lasan di bawah pusat busur dan juga memperluas
distribusi masukan panas.
3. Peningkatan arus pada pengelasan juga mengakibatkan masukan panas yang
meningkat pada kampuh las. Masukan panas yang meningkat tersebut akan
menurunkan kecepatan pendinginan pada logam las yang berpengaruh terhadap
strukur dan mekanis yang terbentuk.
Besarnya arus las yang diperlukan tergantung dari bahan dan ukuran dari lasan,
geometri sambungan, posisi pengelasan macam elektroda dan diameter inti elektroda.
Dalam hal daerah las mempunyai kapasitas panas yang tinggi maka dengan
sendirinya diperlukan ampere las yang besar dan mungkin juga diperlukan pemanasan
tambahan. Dalam pengelasan logam paduan, untuk menghindari terbakarnya unsur-
unsur paduan sebaiknya menggunakan ampere las yang kecil.
2.7.2 Kecepatan Pengelasan
Kecepatan pengelasan tergantung pada jenis elektroda, diameter inti elektroda,
bahan yang dilas, geometri sambungan, ketelitian sambungan dari lain-lainnya.
Dalam hal hubungannya dengan tegangan dari ampere las, dapat dikatakan bahwa
kecepatan las hampir tidak ada hubungannya dengan tegangan las tetapi
15
berbanding lurus dengan amper las. Karena itu pengelasan yang cepat memerlukan
ampere las yang tinggi.
Bila tegangan dari ampere dibuat tetap, sedang kecepatan pengelasan
dinaikkan maka jumlah deposit per satuan panjang las jadi menurun. Tetapi di
samping itu sampai pada suatu kecepatan tertentu, kenaikan kecepatan akan
memperbesar penembusan. Bila kecepatan pengelasan dinaikkan terus maka masukan
panas per satuan panjang juga akan menjadi kecil, sehingga pendinginan akan
berjalan terlalu cepat.
2.7.3 Pengaruh Penggunaan Gas Pelindung
Pada pengelasan GMAW gas yang di pakai adalah gas mulia, karena sifatnya
stabil dan tidak mudah bereaksi dengan unsur lainnya. Las GMAW menggunakan
Argon, Helium atau campuran dari keduanya untuk pelindungnya. Gas pelindung
argon sering digunakan untuk mengelas Aluminium. Beberapa alasan memakai gas
argon sebagai gas pelindung adalah :
1. Membuat busur listrik lebih stabil dan halus, mengurangi percikan
2. Argon lebih mudah mengion dari pada helium, karena itu tidak diperlukan
tegangan busur yang tinggi.
Gas argon memberikan perlindungan yang lebih baik dari gas helium, tetapi
penembusannya dangkal. Untuk memperdalam penembusannya dapat dilakukan
dengan peningkatan kecepatan volume alir gas sehingga tekanan yang didapat
meningkat. Tingginya penekanan pada manik las dapat memperbaiki penguatan
manik, memperkecil terjadinya rongga-rongga halus pada lasan.
(Wiryosumarto;1996).
Gas pelindung harus mempunyai kemurnian yang sangat tinggi, karena gas ini
akn berhubungan langsung dengan logam cair dan sangat berpengaruh terhadap hasil
pengelasan yang didapat. Fungsi utama dari gas pelindung adalah melindungi logam
cair dari oksigen dan nitrogen yang berada diatmosfir. Jika gas pelindung tidak tepat
16
melindungi logam cair dari oksigen dan nitrogen maka akan dihasilkan lasan yang
cacat seperti porosity, slag inclusion (Zainol, 2008).
2.7.4 Penggunaan Elektroda
Pada pengelasan MIG elektroda yang digunakan adalah adalah elektroda
terumpan (continuous filler metal) yang berfungsi sebagai pencipta busur nyala yang
juga berfungsi sebagai logam pengisi (filler metal). Ada beberapa jenis elektroda
yang bisa dipakai di dalam pengelasan sebagaimana yang tersaji dalam Tabel 2.2 di
bawah ini.
Tabel 2.2 Klasifikasi elektroda berdasar jenis logam induk (Gene Mather, TheWelding of Aluminium and Its Alloy : 48 )
HighestSalt water Least
Best forBase metal Best ductility corrosion cracking
strength anodizingresistance tendency
1100 4043 1050 1050 4043 1100
2219 2319 2319 2319 2319 2319
3103 4043 1050 1050 4043 1050
5052 5356 5356 5554 5356 5356
5083 5183 5356 5183 5356 5356
5086 5356 5356 5183 5356 5356
5454 5356 5554 5554 5356 5554
5456 5556 5356 5556 5356 5556
6061 5356 5356 4043 4043 5654
6063 5356 5356 4043 4043 6356
6082 4043 4043 4043 4043 4043
7005 5556 5356 5356 5356 5356
7039 5556 5356 5356 5356 5356
2.7.5 Polaritas Listrik
Sumber listrik yang digunakan berupa listrik AC (Alternating Current) atau
listrik DC (Direct Current). Dalam hal listrik DC rangkaian listriknya dapat dengan
polaritas lurus dimana kutup positip dihubungkan dengan logam induk dan kutup
17
negatif dihubungkan dengan batang elektroda. Untuk rangkaian listrik dengan
polaritas balik adalah sebaliknya. Rangkaian polaritas lurus elektron bergerak dari
kutup negatif yaitu elektroda menuju logam induk dan terjadi tumbukan di logam
induk dengan kecepatan yang cukup tinggi. Pada elektrodanya sendiri tidak terjadi
tumbukan elektron sehingga secara relatif temperatur elektroda tidak terlalu tinggi.
Rangkaian listrik polaritas lurus cocok untuk arus listrik yang besar. Pengaruh dari
rangkaian ini adalah penetrasi yang dalam dan sempit. Sebaliknya pada rangkaian
polaritas balik elektron bergerak dari logam induk menumbuk elektroda, sehingga
elektroda menjadi panas. Penetrasi yang terjadi dangkal dan lebar. (I N Budiarsa,
2008)
2. 8 Pengertian dan Penyebab Terjadinya Cacat Porositas
2.8.1 Pengertian Porositas
Pengertian porositas adalah lubang halus atau ruang kosong yang berada
dalam material yang terjadi karena terparangkapnya gas pada logam cair waktu
pengelasan sehingga ini yang menyebabkan terjadinya cacat porositas.
2.8.2 Penyebab Terjadinya Porositas
Pada umumnya lubang halus (porosity) yang terjadi pada proses pengelasan
alumunium disebabkan oleh gas hidrogen yang larut ke dalam alumunium cair.
Karena batas kelarutan turun pada waktu pendinginan maka gas hidrogen keluar dari
larutan dan karena proses pembekuan yang cepat menyebabkan gas ini terperangkap
dan membentuk gelembung halus, Gambar 2.2. Usaha yang paling baik untuk
menghindarinya adalah menghilangkan sumber hidrogen baik yang terbentuk zat
organik seperti minyak maupun yang berbentuk uap air.
18
Gambar 2.2 Proses terjadinya lubang halus (Wiryosumarto, 2000)
Adapun penyebab lain terjadinya porositas adalah:
Kecepatan pengelasan terlalu tinggi sehingga gas pelindung tidak maksimal untuk melindungi hasil pengelasan dan akibatnya udara luar dapat
mengkontaminasi hasil lasan.
Aliran gas pelindung terlalu rendah sehingga gas pelindung tidak maksimal untuk melindungi area pengelasan.
Gas pelindung harus sesuai dengan logam yang akan dilas.
(McGraw-hill, Inc. Chapter22)
Cacat cacat tersebut kebanyakan berbentuk bola, lubang cacing atau jurang
kecil yang tersebar akan sangat berpengaruh dan merugikan pada hasil lasan.
Jenis porositas dapat dibedakan menurut pori-pori yang terjadi yaitu:
1. Porositas terdistribusi merata
2. Porositas terlokalisasi
3. Porositas linier (Asyari Daryus – Proses Produksi)
Seperti terdapat pada Gambar 2.3. Bagaimanapun, jika cacat-cacat tersebut
berukuran besar atau ada dalam jumlah besar, pengulangan muatan akan timbul,
menyebabkan berkurangnya kekuatan pada sambungan las.
19
Gambar 2.3 Cacat porositas (Asyari Daryus – Proses Produksi)
2. 9 Pemeriksaan Dan Pengujian Hasil Las
2.9.1 Pengujian dan Pemeriksaan Daerah Las
Hasil pengelasan pada umumnya sangat bergantung pada keterampilan juru
las. Kerusakan hasil las baik di permukaan maupun di bagian dalam sulit dideteksi
dengan metode pengujian sederhana. Selain itu karena struktur yang dilas merupakan
bagian integral dari seluruh badan material las maka retakan yang timbul akan
menyebar luas dengan cepat bahkan mungkin bisa menyebabkan kecelakaan yang
serius. Untuk mencegah kecelakaan tersebut pengujian dan pemeriksaan daerah-
daerah las sangatlah penting.
Tujuan dilakukannya pengujian adalah untuk menentukan kualitas produk-
produk atau spesimen-spesimen tertentu, sedangkan tujuan pemeriksaan adalah untuk
menentukan apakah hasil pengujian itu relatif dapat diterima menurut standar-standar
kualitas tertentu atau tidak dengan kata lain tujuan pengujian dan pemeriksaan adalah
untuk menjamin kualitas dan memberikan kepercayaan terhadap konstruksi yang
dilas.
Untuk program pengendalian prosedur pengelasan, pengujian dan
pemeriksaan dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok sesuai dengan pengujian
dan pemeriksaan dilakukan yaitu sebelum, selama atau setelah pengelasan.
Pengujian/pemeriksaan yang dilakukan sebelum pengelasan meliputi: pemeriksaan
peralatan las, material pengelasan yang akan digunakan; pengujian verifikasi prosedur
pengelasan yang harus sesuai dengan prosedur pengelasan yang memadai
20
dan pengujian kualifikasi juru las sesuai dengan ketrampilan juru las. Pemeriksaan
untuk verifikasi pemenuhan standar pengelasan meliputi pemeriksaan kemiringan
bahan yang dilas, dan pemeriksaan galur-galur las pada setiap sambungan.
Pengujian atau pemeriksaan yang dilakukan setelah proses pengelasan
meliputi: pemeriksaan temperatur pemanasan dan tingkat pendinginan sesudah proses
pemanasan dan pelurusan, pemeriksaan visual pada ketelitian ukuran, dan
pemeriksaan pada bagian dalam dan permukaan hasil las yang rusak.
2.9.2 Klasifikasi Metode Pengujian Daerah Las
Metode pengujian daerah las secara kasar dapat diklasifikasikan menjadi
pengujian merusak/destruktif (DT) dan pengujian tidak merusak/non-destruktif
(NDT). Dalam pengujian destruktif, sebuah spesimen atau batang uji dipotongkan
dari daerah las atau sebuah model berukuran penuh dari daerah las yang diuji
dilakukan perubahan bentuk dengan dirusak untuk menguji sifat-sifat mekanik dan
penampilan daerah las tersebut. Dalam pengujian non-destruktif, hasil pengelasan
diuji tanpa perusakan untuk mendeteksi kerusakan hasil las dan cacat dalam. Tabel
2.3 merangkum manfaat-manfaat pengujian destruktif dan non-destruktif.
Tabel 2.3 Manfaat pengujian destruktif (DT) dan pengujian non-destruktif (NDT)Metode pengujian Destruktif Non – Destruktif
1. Kerusakan dibaian dalam 1. Pemeriksaan 100% bisa
Manfaat dapat dideteksi dengan dilakukan
mudah
2. Sifat-sifat mekanis dapat 2. Sampel pengujian dapat
ditentukan secara akurat dipakai sebagai hasil
pengelasan
21
2. 10 Pengujian Dengan Cara Tak Merusak (non-dektruktif test)
Uji Non-Destruktif secara kasar dapat dibagi menjadi dua jenis sesuai dengan
tempat terjadinya kerusakan, yaitu pengujian kerusakan pada bagian permukaan (uji
kerusakan luar) dan pengujian kerusakan pada bagian dalam (uji kerusakan dalam).
2.10.1 Uji Kerusakan Permukaan (Surface difect)
a. Uji Visual (VT)
Uji visual merupakan salah satu metode pemeriksaan terpenting yang paling
banyak digunakan. Uji visual tidak memerlukan peralatan tertentu dan oleh karenanya
relatif murah selain juga cepat dan mudah dilaksanakan. Sasaran pengujian yang
dilaksanakan meliputi :
a) Sebelum dan selama dilakukannya pengelasan adalah jenis dan bentuk material,
bentuk sambungan, dan pemanasan sebelum pengelasan, pemanasan setelah
pengelasan serta temperatur antar-lapisan.
b) Setelah pengelasan adalah ketepatan ukuran hasil pengelasan, selain itu juga
penguatan, panjang kaki, tampilan rigi-rigi, penembusan, perlakuan terhadap
lubang-lubang dan kerusakan pada bagian luar, misalnya retakan pada
permukaan dan potongan-bawah, dari logam las.
b. Uji Zat Penetran (PT)
Untuk menguji zat penetran, digunakan cairan berdaya penetrasi tinggi terhadap
spesimen. Cairan tersebut menembus celah-celah kecil atau daerah-daerah kerusakan
serupa yang terbuka terhadap permukaan spesimen, karena adanya daya kapiler.
Daerah yang terkena zat penetran itu kemudian diproses untuk mengungkapkan
kerusakan secara visual. Berbeda dengan uji partikel magnet, uji zat penetran dapat
digunakan untuk hampir semua material, dan pengujian ini akan efektif jika
spesimennya memiliki kerusakan pada rongga yang dapat dimasuki oleh zat penetran.
Pada umumnya, uji zat penetran ini dilakukan secara manual, sehingga dapat
tidaknya kerusakan itu berhasil dideteksi sangat bergantung pada ketrampilan
penguji. Jika dilaksanakan oleh seorang penguji yang kurang berpengalaman, maka
22
keberhasilan uji zat penetran ini bisa bervariasi. Biasanya pengujian ini menggunakan
bahan celup kering sebagai zat penetran, walaupun zat penetran floresen bisa
digunakan sebagai gantinya. Zat penetran floresen mengandung unsur floresen, yang
memancarkan cahaya floresen berwarna hijau muda apabila disinari dengan sinar
ultaviolet.
Uji cairan penetrant adalah uji yang relatif murah, namun uji ini memiliki
kelebihan dan kekurangan diantaranya : (Hendroprasetyo, 2006).
Keuntungan uji cairan penetrant :
1. Sederhana dan relatif murah.
2. Dapat dipakai pada semua jenis material asal permukaan tidak berpori pori dan
tidak menyerap cairan.
3. Untuk komponen semua bentuk dan ukuran.
4. Dipakai untuk quality control dan rutin line inspection.
Kekurangan uji cairan penetrant :
1. Hanya mendeteksi cacat permukaan.
2. Diperlukan akses untuk pembersihan permukaan.
3. Sulit membedakan indikasi palsu.
4. Tidak menunjukan kedalaman cacat.
2.10.2 Pengujian Kerusakan Dalam Uji Radiografi (RT)
Pengujian ini adalah cara pemeriksaan tak merusak dengan menggunakan
sinar radiasi, pada pemeriksaan ini sinar radiasi dipancarkan kebenda uji yang
diperiksa, sinar akan menembus benda uji tersebut, sebagian sinar diserap oleh bahan,
sebagian dapat menembus benda uji, dibelakang benda uji sinar itu ditangkap. Bila
pada benda uji terdapat diskontinuiti atau tebal yang tidak sama maka sinar radiasi
yang dapat ditembus benda uji akan berbeda, sehingga akan membentuk bayangan.
Bayangan inilah yang ditangkap/direkam. Rekaman ini dianalisa untuk menentukan
ada tidaknya diskontinuiti.
23
Pada pemeriksaan radiografi ini harus ada sumber sinar radiasi dan media
perekam bayangan sinar radiasi (film). Gambar 2.4 dibawah memperlihatkan proses
terbentuknya bayangan dari diskontinuiti dalam benda uji.
Gambar 2.4Pembentukan bayangan diskontinuiti pada film (Ilmu Logam II, Ir. Wahid Suherman)
Sumber radiasi yamg bisa digunakan untuk memeriksa untuk pemeriksaan ini
adalah sinar gamma (ϒ- ray) yang berasal dari peluruhan suatu bahan isotop radiaktif,
dan sinar X (X-ray). Sinar X mempunyai sifat yang sama dengan sinar gamma, hanya
saja sinar X dibangkitkan dalam tabung sinar X, berupa tabung hampa dimana
elektron dipancakan dari katode ke anode (gambar dibawah), dan kecepatan tinggi
menabrak anode yang terbuat dari logam, sehingga akan terpancar sinar dengan
frekuensi ultra, yang tidak terlihat (sinar X).
24
Gambar 2.5Skematik rangkaian komponen utama tabung sinar X (www.xraylamp.webd.pl)
Kekuatan penembusan sinar X ditentukan oleh panjang gelombang sinar X,
dan ini berkaitan dengan beda potensial anode-katode pada tabung sinar X tersebut.
Mesin sinar X ada yang berkekuatan 150 – 1000 kV, makin tinggi tegangan tabung
makin tinggi daya penembusannya. Daya tembusan yang lebih besar dapat diperoleh
dari sinar gamma.
Daya tembus sinar X berbagai jenis bahan tidak sama (karena panyerapan
masing-masing bahan tidak sama), tabel 2.4 dibawah memperlihatkan kesetaraan
penyerapan radiasi dari beberapa macam logam.
25
Tabel 2.4 Kesetaraan penyerapan radiasi berbagai logam dibandingkan dengan baja
Karena adanya perbedaan panyerapan ini dapat terbentuk bayangan dari
diskontinuiti yang ada dalam benda uji. Dalam menganalisa bayangan ini ada
beberapa hal yang harus diingat, sehubungan dengan bentuk/ukuran sumber radiasi,
bentuk/ukuran diskontinuiti dan posisi diskontinuiti terhadap sumber radiasi dan film
yang menangkap bayangan tersebut.
Kepekaan masih dipengaruhi oleh karakteristik dan proses developmen film.
Karena untuk melihat kepekaan maka pada benda uji selalu digunakan penetrameter
(penny) atau disebut juga Image Quaity Indicator (IQI). Penetrameter ditempelkan
pada permukaan benda uji sedemikian rupa sehingga bayangannya dapat ditangkap
oleh film.
Pada umumnya penetrameter yang digunakan untuk pengujian ini
menggunakan penetrameter wire type. Panatameter ini harus terbuat dari bahan yang
sama dengan bahan yang diperiksa. Pada penetrameter wire type, tiap penetrameter
terdiri dari 7 kawat dari berbagai ukuran yang dikemas dalam plastik transparan,
kawat no. 1 sampai dengan no. 7 (dimeter ukuran kawat 3,20 – 0,80 mm), no. 6
sampai dengan no. 12 (diameter ukuran kawat 1,0 – 0,25 mm), dan no. 10 sampai
denagn nomer 16 (diameter 0,40 – 0,10 mm). Kualitas bayangan ditentukan oleh
besarnya kawat yang tampak pada film. Kepekaannya dapat dicari dari tabel 2.5
dibawah ini.
26
Tabel 2.5 Spesifikasi kualitas bayangan minimum dan range kepekaan ekuivalen untuk tebal benda uji
Keuntungan dan kerugian pada pengujian radiografi dan ultrasonik
(Wiryosumarto, 2000):
1. Dalam hal penentuan jenis cacat las, cara radiografi lebih mudah dari pada
cara ultrasonik. Hal ini disebabkan karena keterangan yang didapat dari cara
ultrasonik masih sukar dihubungkan dengan jenis cacat.
2. penentuan panjang cacat juga lebih mudah dengan cara radiografi dari pada
cara ultrasonik, walaupun dengan cara uji radiografi masih memberikan
kesalahan terutama adanya bayangan pada sekeliling cacat.
3. dalam menentukan tinggi cacat dengan cara radiografi diperlukan penyinaran
dari dua arah.
4. pengguanan cara radiografi mempunyai batas ketebalan maksimum yang
dapat ditembus, yaitu 450 mm untuk baja. 350 mm untuk tembaga dan 1200
27
untuk alumunium.untuk pengujian ultrasonik secara raktis tidak mempunyai
batas ketebalan maksimum, tetapi untuk pengujian pelat dengan tebal kurang
dari 5 mm memerlukan pengalaman dan pengetahuan tambahan.
5. peralatan bahan habis pada pengujian radiografi lebih mahal dan lebih berat
20 kg dari pada peralatan dan bahan habis padad ultrasonik 4 kg. Disamping
itu penggunaan ultrasonik memberikan hasil yang lebih cepat dibanding cara
radiograpi karena pada pada pengujian ultrasonik tidak ada proses pencucian
film.
6. cara radiografi bila tidak berhati-hati menggunakannya dapat memberiakn
bahaya radiasi, sedangkan ultrasonoik tidak memberikan bahaya radiasi
kecuali adanya teganggan tinggi sekitar 500 V pada alat transmisinya.
7. cara radiografi sudah mantap dan bisa dikatakan hampir tidak ada
perkembangannya lagi. Sedanggkan cara ultrasonik adalah cara yang masih
baru dan perkembangannya masih berjalan terus.
Contoh hasil cacat las yang terlihat pada uji radiografi.
Gambar 2.6 Kerusakan difoto radiografi untuk divisualisasikan (Mathers - Welding of Aluminum and its Alloys)
2. 11 Densitas
Salah satu sifat penting dari suatu zat adalah kerapatan atau massa jenisnya.
Densitas (density) adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Semakin
tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya.
Massa jenis rata-rata setiap benda merupakan total massa dibagi dengan total
volumenya.
28
Satuan SI (Sistem Internasional) massa jenis adalah gram per centimeter kubik
(g/cm3). Massa jenis berfungsi untuk menentukan zat. Setiap zat memiliki massa jenis
yang massa jenis yang sama.
Berdasarkan ASTM C-20 Apparent Porosity perhitungan densitas dirumuskan
sebagai berikut:
……………………………………………….(2.1)
Dimana
Db : densitas (g/cm3)
Md : massa kering (g)
V : volume (cm3)
2. 12 Perhitungan Porositas
Pengertian porositas adalah ruang kosong yang berada dalam material yang
terjadi karena banyaknya faktor. Berdasarkan ASTM C-20 Apparent Porosity, Untuk
bentuk geometri yang komplek pengukuran densitas dan porositas dihitung dengan
prinsip Archimedes. Prinsip Archimedes yaitu perbandingan perbedaan massa
diudara dengan massa diair. Dengan menggunakan prinsip ini dapat diukur secara
langsung densitas dan porositas. Hasil yang didapat dalam pengujian ini adalah massa
kering Md, massa basah diudara (Mw), masssa basah di air (Ms).
sebelum dapat menentukan persentase porositas, harus mengetahui hasil dari
massa basah di air, dalam perhitungannya dirumuskan sebagai berikut:
........................................................................(2.2)
Dimana
V : volume (cm3)
Mw : massa basah di udara (g)
Ms : massa basah di air (g)
ρ H2O : Massa jenis aquades adalah 1 g/cm3 atau sama dengan 1000 kg/m3
29
Setelah diketahui massa basah diair, dapat mencari hasil persentase porositas,
dalam perhitungan persentase porositas ini dirumuskan sebagai berikut:
…………………………………………(2.3)
Dimana
P : persentase porositas (%)
MW : massa basah di udara (g)
MS : massa basah di air (g)
Md : massa kering (g)
2. 13 Kekuatan dan pengujian tarik
Kekuatan tarik adalah kemampuan suatu bahan untuk menahan beban tarikan
yang diberikan pada bahan tersebut. Kekuatan tarik diukur dengan menarik bahan uji.
Pengujian tarik biasanya dilakukan terhadap bahan uji yang standar. Dari hasil
pengujian itu didapatkan data dari mesin uji tarik berupa grafik beban (P) terhadap
pertambahan panjang (l). Grafik yang didapatkan dari mesin uji tarik belum bisa
memberikan informasi sifat bahan secara umum, karena hanya menggambarkan
kemampuan batang uji untuk menerima beban, oleh karena itu grafik P-l harus
dijadikan grafik lain, yaitu grafik tegangan () dan regangan ().
Pada saat bahan uji menerima beban sebesar P (N) maka batang uji
mengalami perpanjangan sebesar ∆L dan bekerja tegangan sebesar sesuai dengan
persamaan
P (2.4)A0
Dengan: = Tegangan tarik (N/m2).
A0 = Luas Penampang (m2).
P = Pembebanan (N).
30
Salah satu tujuan dari pengujian tarik yaitu untuk mengetahui kekuatan tarik
daerah las hal ini dimaksudkan untuk mengetahui apakah kekuatan las mempunyai
nilai yang sama, lebih rendah atau lebih tinggi dari kelompok raw materials. Hasil
dari pengujian tarik tersebut sangat penting untuk mengetahui berapa besar nilai
kekuatan tarik dan dimanakah letak putusnya suatu sambungan las, sehingga
perancangan sambungan ini dapat lebih diperhitungkan.
Gambar 2.7 Kurva tegangan-regangan material
Pada bahan ulet tegangan maksimum ini ditunjukkan oleh titik M pada gambar
2.4 dan selanjutnya bahan akan terus berdeformasi hingga titik B. Sedangkan pada
bahan yang getas memberikan perilaku yang berbeda dimana tegangan maksimum
terjadi bersamaan dengan tegangan perpatahan. Dalam kaitannya dengan penggunaan
struktural maupun dalam proses forming bahan, kekuatan maksimum adalah batas
tegangan yang sama sekali tidak boleh dilewati.
Regangan adalah perbandingan pertambahan panjang pada suatu bahan karena
adanya deformasi yang diberikan pada bahan uji terhadap panjang awal dari bahan uji
tersebut. Menentukan regangan dari suatu bahan uji dapat dinyatakan dengan
persamaan sebagai berikut.
31
l
l l0(2.6)................................................................
l 0 l0
Dengan : = Regangan
l = Perubahan panjang (mm)
l0 = Panjang awal (mm)
l = Panjang akhir (mm)
Modulus elastisitas (elasticity modulus/E) adalah perbandingan antara tegangan
terhadap perpanjangan (azar, 2009). Modulus elastisitas digunakan untuk mengetahui
kekuatan suatu bahan yang dinyatakan dengan persamaan:
E y (2.7)...........................................................................
Dengan : E = Modulus elastisitas (N/mm2)
y = Tegangan luluh (N/mm2)
= Regangan
Kekuatan tarik (tensile strength/u) letaknya pada daerah plastis, keadaan ini
dinyatakan dengan tegangan maksimum sebelum putus sehingga disebut sebagai
kekuatan tarik maksimum (Ultimate tensile Strength atau UTS) dari suatu bahan uji
dengan menggunakan persamaan:
UTS P
maks(2.8).............................................................
u A0
Dengan : UTS = kekuatan tarik maksimum (N/mm2)
Pmaks = Beban maksimum (N)
A0 = Luas penampang (mm2)
Pada daerah plastis selain terdapat kekuatan tarik juga terdapat sifat keuletan
bahan. Keuletan menggambarkan kemampuan bahan untuk berdeformasi secara
plastis tanpa patah. Dapat diukur dengan besarnya regangan plastis setelah patah,
menunjukkan berapa banyak suatu bahan dapat dideformasi tanpa menjadi rusak atau
retak. Persentase keuletan dinyatakan dengan persamaan:
32
% l 100% l l0 100% ..................................... (2.9)l 0 l0
Dengan : % = prosentase perpanjangan atau keuletan (%)
l = panjang akhir (mm)
l0 = panjang awal (mm)
l = selisih batang uji (mm)
BAB 3. METODE PENELITIAN
3. 1 Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini meliputi dua kegiatan utama yaitu pembuatan dan pengujian.
Untuk pembuatan spesimen dilakukan di Laboratorium Uji Bahan Teknik Mesin.
Untuk pengujian penelitian ini dilakukan di Laboratorium Desain Jurusan Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Jember, Laboratorium Uji Bahan Universitas
Brawijaya Malang, BLKI Surabaya, PT. Kalini Perkasa Abadi, Sidoarjo, CV
Sinungal Jaya, Probolinggo dan Laboratorium Uji Tanah Teknik Sipil Universitas
Jember.
3. 2 Bahan dan Alat
3.2.1 Bahan
- Aluminium paduan Tipe 5083
- Kawat las/ elktroda (aluminium 5356)
- Gas argon (Ar) (High Purity) 99%
3.2.2 Alat
Peralatan yang digunakan dalam pengujian ini adalah sebagai berikut :
a. Amplas
Amplas digunakan untuk menghaluskan dan meratakan permukaan benda uji
sebelum penelitian (khususnya untuk pengujian struktur mikro).
b. Pasta Poles
Pasta poles digunakan untuk menggosok permukaan benda uji sebelum
dilakukan penelitian agar permukaan menjadi bersih. Pasta poles yang
digunakan adalah autosol.
33
34
c. Bahan Etsa
Bahan Etsa digunakan untuk membuat struktur permukaan benda tampak
jelas. Mengetsa adalah merusak permukaan benda uji dengan cairan tertentu
yang sesuai, sehingga strukturnya terlihat dengan jelas.
d. Resin dan Hardener
Resin dan hardener adalah bahan kimia yang digunakan untuk membuat
pegangan pada benda uji waktu pengujian kekerasan dan metalografi.
e. Gergaji
Gergaji digunakan untuk memotong plat (benda kerja) sesuai dengan ukuran
yang diinginkan.
f. Penggaris
g. Gerinda
h. Mesin Las
Mesin las yang digunakan pada penelitian ini adalah mesin las MIG
i. Alat Uji radiografi
j. Alat Uji penetran
k. Alat Uji Tarik
l. Alat Uji Struktur Mikro
m. Gelas ukur
n. Oven pemanas
o. Alat timbang elektrik
3. 3 Persiapan Penelitian
Berikut adalah langkah – langkah dalam proses pembuatan spesimen dan
pengujian.
1. Menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan.
2. Membersihkan permukaan benda kerja yang akan dilas dengan kertas gosok
kemudian cucilah dengan sabun dan air lalu keringkan.
3. Meletakkan benda kerja yang sesuai di atas meja las.
35
4. Atur mesin las pada arus DC+.
5. Atur arus pengelasan pada klasivikasi penelitian.
6. Nyalakan busur dengan cara frekuensi tinggi.
7. Ketika busur sudah tenang atur jarak busur sekitar 1 mm di atas benda kerja.
8. Membersihkan benda kerja.
9. Menandai spesimen benda kerja dengan nomor.
10. Setelah proses pengelasan MIG selesai maka dilakukan proses pembuatan
spesimen untuk pengujian.
11. Setelah proses pembuatan spesimen selesai maka dilakukan proses pengujian
radiografi untuk mengetahui cacat dalam.
12. Setelah itu dilakukan cacat permukaan yaitu dengan menggunakan pengujian
penetran test.
13. Setelah itu dilakukan pengujian perhitungan densitas dan persentase porositas.
14. Kemudian dilakukan pengujian tarik untuk memperkuat analisa data.
15. Dilakukan pengujian Metalography (stuktur mikro).
16. kesimpulan dari hasil penelitian.
3. 4 Proses Pengelasan
Proses pengelasan pada penelitian ini dilakukan dengan tiga besar arus yang
berbeda menggunakan pengelasan MIG, dengan menggunakan parameter-parameter
yang telah ditentukan.
1. Bahan Aluminium 5083
2. Ketebalan 6 mm
3. Elektroda 5356 diameter 1,2 mm
4. Gas Argon (High Purity) 99%
5. Polaritas Listrik DC+
6. Laju aliran gas 12 L/Menit, 19 L/Menit dan 36 L/Menit
36
Joint spacing 0-1mm
60o
Joint Spacing
6 mm
1,6 - 2,4 mm
Gambar 3.1 Detail joint
3. 5 Pengujian
3.5.1 Pengujian Radiografi
Tujuan pengujian radiografi ini adalah untuk mendeteksi kualitas hasil
pengelasan dari cacat yang timbul setelah pengelasan pada bagian dalam hasil
pengelasan, sehingga bisa diketahui indikasi dan letak cacat yang ada.
Pada pengujian radiografi ini mempunyai tahapan-tahapan yang harus dilakukan,
yaitu:
1. Spesimen hasil pengelasan.
2. Pemilihan film yang akan digunakan, sesuai dengan tebal dari benda yang
diuji.
3. Pemasangan ID, IQI (Identifikasi jenis material dan waktu pelaksanaan)
4. Pemasangan film yang akan menempung sinar x pada bagian bawah
spesimen.
5. Melakukan penyinaran X radiografi ke permukaan lasan.
6. Pencucian film yang telah dilakukan penyinaran.
7. Pembacaan hasil film.
8. Analisis.
37
Gambar 3.2 Prinsip kerja uji radiografi.
Gambar 3.3 Alat Uji Radiografi Test
3.5.2 Pengujian Penetran Test
Tujuan pengujian penetran test adalah untuk mendekteksi kualitas hasil
pangelasan yang terdapat pada bagian permukaan pengelasan dari cacat yang timbul,
pengujiannya dengan melakukan penyemprotan pada hasil lasan.
Prosedur pemeriksaaan dengan liquid penetran terdiri dari 5 langkah dasar :
1. Surface preparation (pembersihan permukaan), permukaan yang akan diperiksa
harus bersih dari kotoran, karat, cat minyak/lemak dan kering agar tidak
menghalangi masuknya cairan penetran kedalam celah retakan atau lubang.
Pembersihan dilakukan baik dengan cara mekanik (dengan sikat, kertas gosok,
lap dsb) maupun dengan cairan pelarut/ cleaner.
38
2. Penetrasion, yaitu membersihkan cairan penetran kepermukaan yang akan
diperiksa dan membiarkannya selama beberapa saat (dwell time) untuk
memberikan kesempatan masuknya cairan kedalam cacat yang terjadi (bila ada).
3. Removal of exces penetran, membersihkan cairan penetran yang masih ada
dipermukaan. Pembersihan ini dapat dilakukan dengan lap saja, tetapi mungkin
diperlukan pembersihan dengan air atau dengan cleaner, tergantung jenis
penetrannya. Pembersihan ini tidak boleh berlebihan agar cairan yang sudah
masuk kedalam celah cacat tidak ikut terbuang.
4. Development, menebarkan serbuk developer kepermukaan yang sudah
dibersihkan dari sisa cairan. Dengan developer ini cairan yang masuk kedalam
celah cacat diserap kembali oleh serbuk developer yang berada diatas cacat
tersebut, dan cairan penetran akan tampak jelas serta akan menampakkan adanya
indikasi cacat yang terjadi.
5. Inpection, memeriksa ada tidaknya indikasi cacat pada permukaan yang sudah
diberi developer.
Gambar 3.4 Uji Penetran Test
39
3.5.3 Densitas
Tujuan dilakukan penghitungan densitas untuk mengetahui jumlah dari
kerapatan setiap spesimen setelah dilakukan pengelasan dengan besar laju aliran gas
yang berbeda, sehingga bisa diketahui hasil dari kerapatan setiap spesimennya.
Berdasarkan ASTM C 20 ASTM C-20 Apparent Porosity, perhitungan
densitas dirumuskan sebagai berikut
....................................................................................(3.1)
Dimana
Db : densitas (g/cm3)
Md : massa kering (g) (sesudah dimasukkan kedalam oven selama 2 jam
dengan temperatur 200°C)
V : volume (cm3)
3.5.4 Perhitungan Porositas
Tujuan dilakukan perhitungan porositas ini untuk mengetahui jumlah
persentase porositas pada setiap spesimen yang telah diperlakukan berbeda setiap
spesimennya. Pada perhitungan ini harus mengetahui dulu massa basah di udara dan
massa basah di air.
Berdasarkan ASTM C-20 Apparent Porosity, dalam perhitungan massa basah
di air dirumuskan sebagai berikut:
...................................................(3.2)
Dimana
V : volume (cm3)
Mw : massa basah di udara (g)
Ms : massa basah di air (g) (setelah direbus dalam air selama 10 jam)
ρ H2O : massa jenis air murni adalah 1 g/cm3 atau sama dengan 1000 kg/m3
40
Setelah diketahui massa basah di air, dapat mencari hasil persentase porositas,
dalam perhitungan persentase porositas ini dirumuskan sebagai berikut:
...................................................(3.4)
Dimana
P : persentase porositas (%)
MW : massa basah di udara (g)
Ms : massa basah di air (g)
Md : massa kering (g)
3.5.5 Pengujian Tarik
Pengujian tarik dilakukan pada spesimen hasil pengelasan dengan laju alir gas
12 Liter/menit, 19 Liter/menit, dan 38 Liter/menit. Spesimen yang digunakan untuk
uji tarik dibuat menurut standard ASTM B 557M - 02a (Standard Test Methods of
Tension Testing Wrought and Cast Aluminum- and Magnesium-Alloy Products
(Metric)) seperti pada Gambar 3.5 di bawah dengan garis las tegak lurus dengan arah
beban (transversal butt joint).
10030 32 30
6 10
R625 6
Gambar 3.5 Spesimen Uji Tarik
41
Dari pengujian tarik ini didapat grafik tegangan vs regangan. Tegangan (σ)
didapat dengan menggunakan rumus:
F
…………………………….(3.5)Ao
F : beban yang diberikan (N)
Ao : luas penampang bahan sebelum dibebani (mm2)
Sedangkan regangan () dicari dengan menggunakan rumus:
L Li Lo x100%...................... ………………(3.6)Lo Lo
% : prosentase perpanjangan atau keuletan (%) li :
panjang akhir (mm)
l0 : panjang awal (mm)
l : selisih batang uji (mm)
3.5.6 Uji Struktur Mikro
Untuk uji struktur mikro, langkah-langkah pengujiannya adalah sebagai berikut :
a. Spesimen dipotong sesuai kebutuhan
b. Mounting spesimen dengan cara :
- Gergaji paralon Ø 3/4 in panjang 1.5 cm
- Tutup paralon yang sudah terpotong dengan isolasi pada salah satu sisinya
- Letakkan spesimen di dalam paralon dan lekat dengan isolasi
- Tengadahkan paralon sehingga terbuka di bagian atas
- Campurlah resin dengan hardener
- Tuangkan resin tersebut ke dalam paralon dan biarkan sampai mengering
42
- Keluarkan hasil cetakan resin itu dengan mengergaji paralon
c. Haluskan spesimen yang sudah dimounting dengan kertas amplas secara
bertahap dari grade yang kasar sampai yang halus.
d. Lihat spesimen apa sudah betul-betul rata bila belum ulangi gosok dengan
kertas ampelas yang halus.
e. Spesimen kemudian dipoles dengan kain beludru yang diletakan pada mesin
ampelas, dan beri Alumina sampai tidak ada goresan.
f. Kemudian spesimen bersihkan dengan air lalu alkohol.
g. Etsa spesimen dengan cairan etsa Keller’s Reagent, yaitu 2 ml HF (48%), 3 ml
HCl, 5 ml HNO3, 190 ml H2O, celup selama 120 detik, lalu basuh dengan
air hangat, dan keringkan
h. Amati struktur mikro spesimen dengan mikroskop.
i. Rekam hasil pengamatan anda di komputer dan catat hasil perbesarannya.
Gambar 3.6 Mikroskop Metalografi, Panasonic
43
3. 6 Diagram Alir Penelitian
Mulai
Studi Litertur
Persiapan Bahan- Plat Aluminium 5083 -Tebal Plat 6 mm - Gas Argon HP (99%) - Elektroda 5356
Proses pengelasan MIGJenis Arus DC (+), 185 Ampere
Spesimen I Spesimen II Spesimen IIILaju alir gas 12 liter/menit Laju alir gas 19 liter/menit Laju alir gas 38 liter/menit
Pembuatan Spesimen Uji tarik, stuktur mikro, densitas dan porositas
Pengujian- Radiografi - penetran test - densitas, porositas - Uji tarik - Struktur Mikro
Pengambilan Data
Kesimpulan
Selesai
Gambar 3.7 Diagram Alir Penelitian
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4. 1 Hasil Uji Radiografi Test
Pengujian radiografi adalah uji tak merusak untuk mengetahui internal defect.
Dengan menggunakan sinar-X dapat diketahui cacat yang ada. Untuk menganalisa
hasil pengujian digunakan standart ASME V art-2 dengan parameter sebagai berikut :
- Radiation source : Ir-192
- Ukuran film : 3 sheets 4 x 10 Inci
- Film type : Agfa D7
- Local spot : 3 mm
- SFD : 300 MM
- Activity : 28 Ci
- IQI : ASTM 1B
- Screen : Pb. 0,125 mm
- Density : 2.0 - 4.0
- Sensitivity : approx 2 %
44
45
Gambar 4.1Hasil radiografi laju aliran gas 12 liter/menit
Gambar 4.2 Hasil radiografi laju aliran gas 19 liter/menit
Gambar 4.3 Hasil radiografi laju aliran gas 38 liter/menit
46
Dari tiga buah spesimen hasil las dilakukan pengujian dengan radiografi.
Hasil uji radiografi adalah sebagai berikut:
Tabel 4.1. Hasil Uji Radiografi Test
Spesimen Tebal Laju gas yang
digunakan Indikasi cacatnomer (mm) (liter/menit)
I 6 mm 12 Porosity
II 6 mm 19 Porosity
III 6 mm 38 -
Pada gambar diatas hasil uji radiografi menunjukkan adanya cacat las yang
timbul adalah Porositas. Pada gambar 4.1 untuk laju alir gas yang digunakan 12
liter/menit cacat yang timbul berupa cacat porositas hampir sepanjang hasil lasan
yang tergambar bulatan-bulatan hitam yang terletak sejajar, ini dikarenakan laju gas
pelindung terlalu kecil sehingga dapat terkontaminasi oleh udara luar, lubang halus
atau ruang kosong yang berada dalam material yang terjadi karena terparangkapnya
gas pada logam cair waktu pengelasan sehingga ini dapat menyebabkan porositas.
Pada gambar 4.2 untuk laju alir gas yang digunakan 19 liter/menit cacat yang
timbul berupa cacat porositas, cacat pada alir gas ini disebabkan terlalu cepatnya
jalannya pengelasan sehingga gas pelindung tidak dapat bekerja dengan maksimal
untuk melindungi weldmetal yang masih belum membeku, sehingga weldmetal
terkontaminasi dengan udara luar. Karena weldmetal yang masih belum membeku
sifatnya menyerap udara luar apabila tanpa adanya gas pelindung.
Pada gambar 4.3 untuk aliran gas yang digunakan 38 liter/menit tidak ada
sama sekali cacat yang terjadi ini disebabkan seimbangnya jalanya pengelasan dan
laju alir gas yang digunakan. Dengan semakin besarnya laju aliran gas yang
digunakan masukan panas yang terjadi cukup tinggi, sehingga selama proses
47
pengelasan weld metal cair semakin lama untuk membeku. Karena semakin lama
weld metal membeku, gas hidrogen yang terlarut pada weld metal bisa berdifusi
keluar sebelum logam las membeku.
4. 2 Hasil pengujian penetran test
Dari hasil pengujian penetran test didapatkan sebuah gambaran serta dapat
disimpulkan bahwa semakin kecilnya laju gas yang digunakan peluang terjadinya
cacat semakin besar. Pada gas pelindung dengan laju alir gas 12 liter/menit terdapat
lubang atau porositas yang jumlahnya banyak dan merata hampir diseluruh
permukaan hasil pengelasan pada terdapat dua lubang pada permukaan hasil lasan
yang telah diakukan pengujian penetran test. Dapat dilihat tanda bercak merah yang
timbul pada permukaannya yang merata.
Gambar 4.4 Hasil pengelasan dengan laju alir gas 12 liter/menit
Pada gas pelindung dengan laju alir gas 19 liter/menit terdapat lubang atau
porositas yang jumlahnya terdapat dua lubang pada permukaan hasil lasan yang telah
diakukan pengujian penetran test. Dapat dilihat tanda bercak merah yang timbul pada
permukaannya.
48
Gambar 4.5 Hasil pengelasan dengan laju alir gas 19 liter/menit
Dari hasil pengujian penetran test didapatkan sebuah gambaran serta dapat
disimpulkan bahwa semakin besarnya gas pelindung dengan laju gas yang digunakan
38 liter/menit tidak adanya cacat yang terjadi pada permukaan hasil lasan. Dapat
dilihat tidak adanya tanda bercak merah yang timbul pada permukaan yang telah
dilakukan pengujian penetran test.
Gambar 4.6 Hasil pengelasan dengan laju alir gas 38 liter/menit
49
Dari tiga buah spesimen hasil las dilakukan pengujian dengan penetran test.
Hasil uji penetran test adalah sebagai berikut :
Tabel 4.2. Hasil uji penetran test
Spesimen Tebal Laju gas yang
digunakan Indikasi cacatnomer (mm) (liter/menit)
I 6 mm 12 porosity
II 6 mm 19 porosity
III 6 mm 38 -
4. 3 Hasil Densitas dan Porositas
Pada pengujian persentase porositas ini dilakukan dengan beberapa pengujian.
Dalam hasil densitas dan porositas didapatkan hasil seperti hasil seperti kurva yang
tertera pada gambar 4.4 (a),(b) dibawah ini,
Gambar 4.4 (a) Kurva Densitas
50
Poro
sita
s (%
)
Kurva Porositas0,500
0,4580,4500,4000,3500,3000,2500,2000,1500,1000,0500,000
12
Laju Aliran Gas (liter/menit)
Gambar 4.4 (b) Kurva Porositas
P
ad
a
ga
m
ba
r
di
at
as
te
rli
ha
t
ba
h
w
a
de
ng
an
ad
an
ya
pe
rt
a
m
ba
ha
n
laj
u
ali
ra
n
ga
s
sa
ng
at
m
e
m
pe
ng
ar
uh
i
ni
lai
de
ns
ita
s
da
n
po
ro
sit
as
.
Ni
lai
de
ns
ita
s
ak
an
se
m
ak
in
na
ik
se
iri
ng
pe
rt
a
m
ba
ha
n
laj
u
ali
ra
n
ga
s
ya
ng
di
gu
na
ka
n,
pa
da
laj
u
ali
ra
n
ga
s
12
lit
er
/
m
en
it
se
be
sa
r
2,
2
gr
a
m
/c
m
³,
pa
da
19
lit
er
/
m
en
it
se
be
sa
r
2.
4
gr
a
m
/c
m
³,
pa
da
38
lit
er
/
m
en
it
se
be
sa
r
2.
5
gr
a
m
/c
m
³.
Se
da
ng
ka
n
ji
ka
di
li
ha
t
pa
da
ku
rv
a
po
ro
sit
as
ad
an
ya
pe
rt
a
m
ba
ha
n
laj
u
ali
ra
n
ga
s
ni
lai
po
ro
sit
as
se
m
ak
in
tu
ru
n,
pa
da
laj
u
ali
ra
n
ga
s
12
lit
er
/
m
en
it
ni
lai
po
ro
sit
as
ny
a
0,
45
8
%
,
pa
da
19
lit
er
/
m
en
it
ni
lai
po
ro
sit
as
ny
a
0,
20
8
%
,
pa
da
38
lit
er
/
m
en
it
ni
lai
po
ro
sit
as
ny
a
0,
19
0
%
.
(h
as
il
pe
rh
it
un
ga
n
de
ns
it
as
da
n
po
ro
sit
as
te
rt
er
a
pa
da
la
m
pi
ra
n
A)
.
D
ap
at
di
si
m
pu
lk
an
,
ba
h
w
a
pe
rb
an
di
ng
an
de
ns
ita
s
be
rb
an
di
ng
te
rb
ali
k
te
rh
ad
ap
pe
rs
en
ta
se
po
ro
sit
as
.
Se
m
ak
in
be
sa
r
ni
lai
de
ns
ita
s
(k
er
ap
at
an
)
se
m
ak
in
se
m
ak
in
ke
cil
ni
lai
po
ro
sit
as
ya
ng
te
rj
ad
i,
da
n
se
ba
li
kn
ya
se
m
ak
in
ke
cil
ni
lai
de
ns
ita
sn
ya
(k
er
ap
at
an
)
se
m
ak
in
be
sa
r
ni
lai
po
ro
sit
as
ny
a.
51
4. 4 Hasil Pengujian Uji Tarik
Tujuan dari dilakukan pengujian mekanis adalah untuk menentukan respon
material dari suatu kotruksi, komponen atau rakitan fabrikasi pada saat dikenakan
beban atau deformasi dari luar. Pengujian tarik merupakan jenis pengujin yang paling
banyak dilakukan karena mampu memberikan data atau informasi dari perilaku
mekanis material.
Prinsip dari pengujian tarik yaitu sampel atau benda uji dengan ukuran dan
bentuk tertentu yang telah distandartkan ditarik dengan beban kontinyu sambil diukur
pertambahan panjang dan pemberian bebannya. Data yang didapat berupa perubahan
panjan dan perubahan beban yang selanjutnya ditampilkan dalam bentuk grafik
tegangan dan regangan.
Data yang penting yang diharapkan didapat dari pengujian tarik ini adalah
perilaku mekanik material dan karaktristik perpatahan. Specimen pengujian terdiri
dari pengujian tarik untuk aluminium 5083 yang sesudah dilakukan pengelasan MIG
dengan dilakukan variasi gas yang digunakan yaitu 12 liter/menit, 19 liter/menit, 38
liter/menit dengan elektroda type 5356. Data-data hasil pengujian tarik dengan variasi
aliran gas pengelasan yang sudah diperoleh kemudian dimasukkan kedalam
persamaan yang ada. Data yang diperoleh berupa grafik seperti tampak pada Gambar
4.5 di bawah.
52
Grafik UTS dan Yield Poin200 182,94180
(M Pa) 161,84
160130,61P o i n 140
120
Yiel
d
104,88
100d a n
80
U T S
60 51,15037,263N il a i 40
20
0laju aliran 12 laju aliran 19 laju aliran 38(liter/menit) (liter/menit) (liter/menit)
UTS (Mpa) 51,150 161,84 182,94
Yield Poin (Mpa) 37,263 104,88 130,61
Gambar 4.5 Grafik Kekuatan Tarik (UTS) dan Yield Poin aluminium 5083 hasil pengelasan MIG
Analisa dari gambar 4.5 nilai UTS dan Yield Poin dari hasil pengelasan Al 5083
adalah:
1. Pada pengujian tarik proses dengan menggunakan laju alir gas 12 liter/menit
diperoleh nilai UTS terendah sebesar 51,150 MPa. Untuk nilai yield poin
diperoleh nilai 37,263 MPa.
2. Pada pengujian tarik proses dengan menggunakan laju alir gas 19 liter/menit
diperoleh nilai UTS 161,84 MPa. Untuk nilai yield poin diperoleh nilai 104,88
MPa.
3. Pada pengujian tarik proses dengan menggunakan laju alir gas 38 liter/menit
diperoleh nilai UTS tertinggi sebesar 182,94 MPa. Untuk nilai yield poin
diperoleh nilai 130,61 MPa.
Pada gambar 4.5 terlihat peningkatan nilai UTS pada pengujian tarik
pengelasan alumunium 5083 dengan las MIG. Variasi yang diberikan dengan laju alir
53
gas yang berbeda adalah 12 liter/menit, 19 liter/menit, 38 liter/menit. Pada gambar
terlihat pada proses dengan pemberian laju alir gas sebesar 38L/menit nilai UTS dari
hasil pengelasan tersebut paling tinggi dari pada dari proses yang menggunakan laju
alir gas 19 liter/menit dan proses yang menggunakan laju alir gas 12 liter/menit. Ini
dikarenakan tidak adanya cacat porositas yang terjadi pada penggunaan laju alir gas
38 liter/menit.
Data dari pengujian untuk nilai tegangan luluh (yield point) ditunjukkan pada
gambar 4.5, menunjukkan bahwa tegangan luluh pada hasil pengelasan proses,
dengan penggunaan laju alir gas 12 liter/menit mempunyai nilai terkecil yaitu sebesar
37,263 MPa dan terus meningkat dengan penambahan laju alir gas pada proses
dengan laju alir gas 19 liter/menit dengan nilai sebesar 104,88 MPa, kemudian pada
proses dengan penambahan laju alir gas 38 liter/menit dengan nilai sebesar 130,61
MPa.
Grafik Yield Poin dan Regangan140 130,61
120104,88
Nila
i Yie
ld P
oin
(MPa
)da
n Re
gang
an (%
) 100
80
6037,263
40
11204,5 7,1167
0laju aliran 12 laju aliran 19 laju aliran 38(liter/menit) (liter/menit) (liter/menit)
Yield poin (Mpa) 37,263 104,88 130,61
Regangan (%) 4,5 7,1167 11
Gambar 4.6 Grafik Yield Poin dan Regangan spesimen hasil pengujian tarik aluminium 5083 hasil pengelasan MIG
54
Analisa dari gambar 4.6 perbandingan nilai Yield Poin dan Regangan dari hasil
pengelasan Al 5083 adalah:
1. Pada pengujian tarik proses dengan menggunakan laju alir gas 12 liter/menit
diperoleh nilai Yield Poin terendah sebesar 37,263 MPa. Dengan nilai regangan
4,5%.
2. Pada pengujian tarik proses dengan menggunakan laju alir gas 19 liter/menit
diperoleh nilai Yield Poin sebesar 104,88 MPa. Dengan nilai regangan
7,1167%.
3. Pada pengujian tarik proses dengan menggunakan laju alir gas 38 liter/menit
diperoleh nilai Yield Poin tertinggi sebesar 130,61 MPa. Dengan nilai regangan
11%.
Pengaruh laju alir gas pada pengelasan MIG pada material alumunium 5083 ini
juga mempengaruhi regangan (elongation) dari hasil pengujian tarik, gambar 4.6
merupakan grafik perbedaan regangan dari masing-masing spesimen.
Pada proses dengan laju alir gas 38 liter/menit regangan uji tarik sebesar 11%.
Pada proses dengan pemberian laju air gas 19 liter/menit nilai regangannya sebesar
7,1167%. Pada proses dengan pemberian laju alir gas 12 liter/menit nilai regangan
sebesar 4,5%. (hasil perhitungan uji tarik tertera pada lampiran 2).
4. 5 Hasil Uji Foto Mikro
Pengamatan struktur mikro dilakukan untuk mengetahui perubahan struktur
mikro yang terjadi akibat adanya proses pengelasan, yaitu di daerah weld metal,
HAZ, dan basemetal.
55
Gambar 4.7 Base metal aluminium 5083
Gambar 4.7 menunjukkan struktur mikro dari alumunium 5083, dimana
alumunium yang berisi silikon (Si) mempunyai kepekaan dalam membentuk formasi
presipitat Mg2Si, pembentukan Mg2Si ini dapat meningkatkan kekuatan tarik dan
kekerasan pada alumunium 5083 (Yopi Indra T, 2010). Butir dengan bentuk
memanjang pada alumunium 5083 adalah MnAl6 (berwarna keabua-abuan, bergaris
tepi). Daerah yang berwarna gelap kemungkinan partikel yang tidak dapat larut yang
mengandung magnesium (seperti Mg2Si), sedangkan Mg2Al3 terpresipitasi di dalam
butir (ASM volume 6: Metalography and Microstructures).
56
Dari foto mikro didapatkan gambar sebagai berikut
Gambar 4.8 Weld metal dan HAZ dengan pembesaran 500x, dengan gas 12 liter/menit
Gambar 4.9 Weld metal dan HAZ dengan pembesaran 500x, dengan gas 19 liter/menit
Gambar 4.10 Weld metal dan HAZ dengan pembesaran 500x, dengan gas 38 liter/menit
57
Perubahan struktur mikro pada proses pengelasan tidak terlepas dari
perilaku panas yang ditimbulkan selama proses pengelasan. Perubahan struktur mikro
terjadi pada daerah fusion line (HAZ). Daerah ini merupakan daerah pencampuran
logam pengisi dan base metal. Pada daerah fusion line tampak butiran partikel yang
berwarna hitam. Partikel ini mengandung unsur magnesium dan silikon. Daerah
fusion line ini memiliki struktur dengan butir-butir yang lebih kasar, hal ini
disebabkan base metal yang menerima panas lebih akan melepaskan Mg, unsur Mg
ini akan bersenyawa dengan Si yang merupakan unsur tambahan filler metal. Tampak
pada gambar diatas unsur yang berwarna hitam adalah Mg2Si.
Dari hasil gambar mikro diketahui bahwa banyaknya Mg2Si meningkat dari
pengelasan menggunakan argon dengan laju alir gas mulai 12 liter/menit, 19
liter/menit, dan 38 liter/menit. Terlihat dari gambar butiran-butiran hitam yang
merupakan Mg2Si, pembentukan Mg2Si ini dapat meningkatkan kekuatan tarik dan
kekerasan pada alumunium 5083. Butir dengan bentuk memanjang pada aluminium
5083 adalah MnAl6 (berwarna keabua-abuan, bergaris tepi). Daerah yang berwarna
gelap kemungkinan partikel yang tidak dapat larut yang mengandung magnesium
(seperti Mg2Si), sedangkan Mg2Al3 terpresipitasi di dalam butir (ASM volume 6:
Metalography and Microstructures). Pada laju alir gas 38 liter/menit pada gambar
4.10 biasa dilihat semakin banyaknya partikel Mg2Si dan Mg2Al3 partikel ini akan
meningkatkan ketangguhan dari material tersebut.
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5. 1 Kesimpulan
1. Pengaruh besar aliran gas sangat berpengaruh pada pembentukan cacat porositas
hal ini telah didapatkan kesimpulan pada setiap pengujian
a. Dari pengujian radiografi, cacat yang timbul pada pengelasan aluminium 5083
terdapat pada laju alir gas 12 liter/menit dan 19 liter/menit dengan indikasi
cacat porositas. Pada laju alir gas 38 liter/menit tidak tampak indikasi cacat
yang terjadi. Cacat ini dimungkinkan pengaruh dari besar laju alir gas
pelindung yag digunakan, semakin besar laju alir gas yang digunakan cacat
porositas yang terjadi semakin kecil, tetapi pada penggunaan laju alir gas
terlalu besar akan merugikan efesiensi pemakaian gas yang digunakan.
b. Dari pengujian penetran test, pada pengujian ini untuk mengetahui cacat apa
yang terjadi pada permukaan, cacat yang timbul terdapat pada laju alir gas 12
liter/menit dan 19 liter/menit dengan indikasi cacat porositas. Cacat pada
permukaan ini juga terjadi dikarenakan pengaruh laju alir gas yang digunakan.
c. Pada pegujian densitas dan porositas, nilai densitas (kerapatan) yang paling
kecil terjadi pada laju alir gas 12 liter/menit dengan nilai 2.2 gram/cm³.
sedangkan nilai densitas tertinggi terjadi pada laju alir gas 38 liter/menit
dengan nilai 2.5 g/cm³. Pada porositas nilai porositas tertinggi terjadi pada laju
alir gas 12 liter/menit dengan nilai 0,458%, sedangkan nilai terendah terjadi
pada laju alir gas 38 liter/menit dengan nilai 0,190%
2. Pada pengamatan stuktur mikro tampak pemberian laju alir gas yang semakin
besar terdapat banyaknya partikel magnesium silikat (mg2si) dan mg2al3 akan
meningkatkan ketangguhan material, adanya kandungan zirconium (Zr) dan
58
59
sedikit titanium (Ti) berperan sebagai paduan penghalus butir (grain-refiner),
tingkat penghalusan butir meningkat dengan meningkatnya masukan panas dan
kecepatan las.
3. Pengaruh dari porositas terhadap sifat mekanik yang diwakili oleh pengujian
tarik, nilai kekuatan tarik (UTS) terbesar dengan nilai 182,94 MPa dihasilkan
pada laju alir gas 38 liter/menit, ini dikarenakan tidak adanya/ kecilnya porositas
yang terjadi. Sedangkan nilai terendah terdapat pada laju alir gas 12 liter/menit
dengan nilai 51,150 MPa, ini dikarenakan banyaknya porositas yang ada pada
hasil pengelasan. Pada penambahan laju alir gas juga meningkatkan nilai
regangan terhadap hasil pengelasan, nilai tertinggi terdapat pada laju alir gas 38
liter/menit dengan nilai regangan sebesar 11%.
5. 2 Saran
1. Untuk pengunaan gas argon disarankan menggunakan gas argon yang lebih
murni yang kemurniannya lebih tinggi dari pada gas yang digunakan pada
umumnya.
2. Pada penimbangan persentase porositas diharapkan dilakukan timbangan yang
lebih akurat dalam hal contoh timbangan AWG.
3. Pada pengelasan MIG diharapkan mematuhi peraturan untuk melakukan
keamanan diri dengan memasang semua apa saja yang diperlukan, sehingga
radiasi dari sinar dan asap dapat dihindari.
DAFTAR PUSTAKA
Anjar leksono, Jurnal “Pengaruh Lama Oksidasi Sebelum Pengelasan GMAW Pada Aluminium 5083 Terhadap Kualitas Pengelasan”, 2009
Asyari Daryus, “Proses Produksi”, Universitas Darma Persada - Jakarta
ASTM C20 standard test mechanical testing, 1998.
ASTM_Volume 03.03: “Nondestructive Testing”, mechanical testing, 1998.
ASM Vol 6 : “welding, brasing and soldering”, Asm International, metal handbook (1992-1993).
Dr. Jezierski's, on X-ray tubes visit (www.xraylamp.webd.pl)
Heri Sunaryo , “Teknik Pengelasan Kapal Jilid II”
I N Budiarsa, jurnal cakram, “Pengaruh besar arus pengelasan dan kecepatan volume alir gas pada proses las GMAW terhadap ketangguhan aluminium 5083”, (unud) 2008.
Iswanto, Jurnal “Pengaruh besar arus pengelasan pada proses las GMAW terhadap cacat, ketangguhan dan kekerasan aluminium 5083”, 2007.
Ir. Wahid Suherman, Diktat Kuliah, “Ilmu Logam II”, 1999
Laporan_Bluescopesteel_2 – Laporan Penelitian pengelasan GMAW (Gas Metal Arc Welding).
Lincoln electric – “GMAW Welding Guide Carbon, Low Alloy, and Stainless Steels and Aluminum”, 2006.
Pengelasan “Pengelasan pada Beberapa Jenis Logam”.
Wiryosumarto, H dan Toshie Okumura, “Teknologi Pengelasan Logam”, PT Pradnya Paramita, Jakarta, 1996.
Zainol Hamzah, Paper, “Pengaruh Kemurnian Gas Pelindung Pada Pengelasan Aluminium 5083 Terhadap Kualitas Hasil Pengelasan Dan Struktur Mikro”, 2008
60
61
Lampiran-Lampiran
62
Lampiran A. Pengujian Densitas dan PorositasTabel A.1 Pengujian Densitas dan Porositas
massa massa massaLaju aliran volume basah densitaskering dalam air porositasgas spesimen (V) diudara (Db)(Md) (Ms) (%)(liter/menit) (cm³) (Mw) (gram/cm³)(gram) (gram)(gram)
12 1 1,6 3,6 4,4 2,8 2,3 0,5002 1,6 3,6 4,4 2,8 2,3 0,5003 1,6 3,4 4,0 2,4 2,1 0,375
19 1 1,6 3,8 4,2 2,6 2,4 0,2502 1,6 4,0 4,2 2,6 2,5 0,1253 1,6 3,8 4,2 2,6 2,4 0,250
38 1 1,4 3,4 3,6 2,2 2,4 0,1432 1,4 3,6 4,0 2,6 2,6 0,2863 1,4 3,4 3,6 2,2 2,4 0,143
Perhitungan tabel pengujian densitas porositas digunakan rumus;
Rumus Densitas :
Dimana :Db : Densitas (gram/cm³)Md : massa kering (gram)V : volume (cm³)
Rumus Porositas :
Dimana :P : porositas (%)Mw : massa basah diudara (gram)Md : massa kering (gram)Ms : massa basah diair (gram)
63
Tabel A.2 Rata-rata Densitas dan Porositasdensitas (Db) porositas (%) Rata-rata densitas (Db) Rata-rata porositas (%)(gram/cm³) (gram/cm³)
2,3 0,5002,3 0,500 2,2 0,4582,1 0,375
2,4 0,2502,5 0,125 2,4 0,2082,4 0,250
2,4 0,1432,6 0,286 2,5 0,1902,4 0,143
Den
sita
s (g
ram
/cm
³)
2,6
2,5
2,4
2,3
2,2
2,1
2,0
Kurva Densitas
2,5
2,4
2,2
12 19 38
Laju Aliran Gas (liter/menit)
Poro
sita
s (%
)
Kurva Porositas0,500
0,4580,400
0,300
0,200 0,208 0,190
0,100
0,000
12 19 38
Laju Aliran Gas (liter/menit)
Gambar A.1 Kurva densitas porositas
64
Lampiran B. Tabel Pengujian Tarik
Tabel B.1 Tegangan Regangan laju aliran gas 12 liter/menit (spesimen 1)▲L Pi P0 L0 A0 Pi Li Ai σ=Pi/A0 e=▲L/L0 σs=Pi/Ai ɛs=ln(A0/Ai)mm kg mm mm mm² mm mm mm² kg/mm² % kg/mm² %0,5 25 5,9 5,1 30,09 5,7 4,8 27,36 0,831 0,005 0,914 0,0951 39 5,9 5,1 30,09 5,7 4,8 27,36 1,296 0,010 1,425 0,095
1,5 53 5,9 5,1 30,09 5,7 4,8 27,36 1,761 0,015 1,937 0,0952 73 5,9 5,1 30,09 5,7 4,8 27,36 2,426 0,020 2,668 0,095
2,5 97 5,9 5,1 30,09 5,7 4,8 27,36 3,224 0,025 3,545 0,0953 125 5,9 5,1 30,09 5,7 4,8 27,36 4,154 0,030 4,569 0,095
3,5 119 5,9 5,1 30,09 5,7 4,8 27,36 3,955 0,035 4,349 0,0954 173 5,9 5,1 30,09 5,7 4,8 27,36 5,749 0,040 6,323 0,095
4,5 168 5,9 5,1 30,09 5,7 4,8 27,36 5,583 0,045 6,140 0,095
Tabel B.2 Tegangan Regangan laju aliran gas 12 liter/menit (spesimen 2)▲L Pi Po L0 Ao Pi Li Ai σ=Pi/A0 e=▲L/L0 σs=Pi/Ai ɛs=ln(A0/Ai)mm kg mm mm mm² mm mm mm² kg/mm² % kg/mm² %0,5 24 6,4 5,8 37,12 5,1 5,6 28,56 0,647 0,005 0,840 0,262
1 36 6,4 5,8 37,12 5,1 5,6 28,56 0,970 0,010 1,261 0,2621,5 49 6,4 5,8 37,12 5,1 5,6 28,56 1,320 0,015 1,716 0,262
2 67 6,4 5,8 37,12 5,1 5,6 28,56 1,805 0,020 2,346 0,2622,5 88 6,4 5,8 37,12 5,1 5,6 28,56 2,371 0,025 3,081 0,262
3 114 6,4 5,8 37,12 5,1 5,6 28,56 3,071 0,030 3,992 0,2623,5 109 6,4 5,8 37,12 5,1 5,6 28,56 2,936 0,035 3,817 0,262
4 135 6,4 5,8 37,12 5,1 5,6 28,56 3,637 0,040 4,727 0,2624,5 123 6,4 5,8 37,12 5,1 5,6 28,56 3,314 0,045 4,307 0,262
Tabel B.3 Tegangan Regangan laju aliran gas 12 liter/menit (spesimen 3)▲L Pi Po L0 Ao Pi Li Ai σ=Pi/A0 e=▲L/L0 σs=Pi/Ai ɛs=ln(A0/Ai)mm kg mm mm mm² mm mm mm² kg/mm² % kg/mm² %0,5 16 6,3 5,7 35,91 6 5,2 31,2 0,446 0,005 0,513 0,1411 23 6,3 5,7 35,91 6 5,2 31,2 0,640 0,010 0,737 0,141
1,5 33 6,3 5,7 35,91 6 5,2 31,2 0,919 0,015 1,058 0,1412 46 6,3 5,7 35,91 6 5,2 31,2 1,281 0,020 1,474 0,141
2,5 62 6,3 5,7 35,91 6 5,2 31,2 1,727 0,025 1,987 0,1413 83 6,3 5,7 35,91 6 5,2 31,2 2,311 0,030 2,660 0,141
3,5 94 6,3 5,7 35,91 6 5,2 31,2 2,618 0,035 3,013 0,1414 134 6,3 5,7 35,91 6 5,2 31,2 3,732 0,040 4,295 0,141
4,5 121 6,3 5,7 35,91 6 5,2 31,2 3,370 0,045 3,878 0,141
65
Tabel B.4 Rata-rata tegangan regangan laju aliran gas 12 liter/menit
▲L (mm) σs=Pi/A (kg/mm²) rata-rata
0 0 0 0 00,5 0,914 0,84 0,513 7,556
1 1,425 1,261 0,737 11,410
1,5 1,937 1,716 1,058 15,702
2 2,668 2,346 1,474 21,628
2,5 3,545 3,081 1,987 28,712
3 4,569 3,992 2,660 37,402
3,5 4,349 3,817 3,013 37,263
4 6,323 4,727 4,295 51,150
4,5 6,140 4,307 3,878 47,751
Gambar B.1 Kurva tegangan regangan pada laju alir gas 12 liter/menit
66
Tabel B.5 Tegangan Regangan laju aliran gas 19 liter/menit (spesimen 1)▲L Pi Po L0 Ao Pi Li Ai σ=Pi/A0 e=▲L/L0 σs=Pi/Ai ɛs=ln(A0/Ai)mm kg mm mm mm² mm mm mm² kg/mm² % kg/mm² %0,5 35 6,5 5,8 37,7 6,4 5,2 33,28 0,928 0,005 1,052 0,125
1 54 6,5 5,8 37,7 6,4 5,2 33,28 1,432 0,010 1,623 0,1251,5 71 6,5 5,8 37,7 6,4 5,2 33,28 1,883 0,015 2,133 0,125
2 97 6,5 5,8 37,7 6,4 5,2 33,28 2,573 0,020 2,915 0,1252,5 130 6,5 5,8 37,7 6,4 5,2 33,28 3,448 0,025 3,906 0,125
3 168 6,5 5,8 37,7 6,4 5,2 33,28 4,456 0,030 5,048 0,1253,5 219 6,5 5,8 37,7 6,4 5,2 33,28 5,809 0,035 6,581 0,125
4 276 6,5 5,8 37,7 6,4 5,2 33,28 7,321 0,040 8,293 0,1254,5 330 6,5 5,8 37,7 6,4 5,2 33,28 8,753 0,045 9,916 0,125
5 318 6,5 5,8 37,7 6,4 5,2 33,28 8,435 0,050 9,555 0,1255,5 364 6,5 5,8 37,7 6,4 5,2 33,28 9,655 0,055 10,938 0,125
6 422 6,5 5,8 37,7 6,4 5,2 33,28 11,194 0,060 12,680 0,1256,5 461 6,5 5,8 37,7 6,4 5,2 33,28 12,228 0,065 13,852 0,125
7 284 6,5 5,8 37,7 6,4 5,2 33,28 7,533 0,070 8,534 0,125
Tabel B.6 Tegangan Regangan laju aliran gas 19 liter/menit (spesimen 2)▲L Pi Po L0 Ao Pi Li Ai σ=Pi/A0 e=▲L/L0 σs=Pi/Ai ɛs=ln(A0/Ai)mm kg mm mm mm² mm mm mm² kg/mm² % kg/mm² %0,5 32 6 5,8 34,8 5,7 5 28,5 0,920 0,005 1,123 0,2001 48 6 5,8 34,8 5,7 5 28,5 1,379 0,010 1,684 0,200
1,5 67 6 5,8 34,8 5,7 5 28,5 1,925 0,015 2,351 0,2002 92 6 5,8 34,8 5,7 5 28,5 2,644 0,020 3,228 0,200
2,5 122 6 5,8 34,8 5,7 5 28,5 3,506 0,025 4,281 0,2003 162 6 5,8 34,8 5,7 5 28,5 4,655 0,030 5,684 0,200
3,5 203 6 5,8 34,8 5,7 5 28,5 5,833 0,035 7,123 0,2004 260 6 5,8 34,8 5,7 5 28,5 7,471 0,040 9,123 0,200
4,5 302 6 5,8 34,8 5,7 5 28,5 8,678 0,045 10,596 0,2005 313 6 5,8 34,8 5,7 5 28,5 8,994 0,050 10,982 0,200
5,5 432 6 5,8 34,8 5,7 5 28,5 12,414 0,055 15,158 0,2006 473 6 5,8 34,8 5,7 5 28,5 13,592 0,060 16,596 0,200
6,5 518 6 5,8 34,8 5,7 5 28,5 14,885 0,065 18,175 0,2007 380 6 5,8 34,8 5,7 5 28,5 10,920 0,070 13,333 0,200
67
Tabel B.7 Tegangan Regangan laju aliran gas 19 liter/menit (spesimen 3)▲L Pi Po L0 Ao Pi Li Ai σ=Pi/A0 e=▲L/L0 σs=Pi/Ai ɛs=ln(A0/Ai)mm kg mm mm mm² mm mm mm² kg/mm² % kg/mm² %0,5 48 6,7 5,8 38,86 5,9 5,2 30,68 1,235 0,005 1,565 0,2361 58 6,7 5,8 38,86 5,9 5,2 30,68 1,493 0,010 1,890 0,236
1,5 88 6,7 5,8 38,86 5,9 5,2 30,68 2,265 0,015 2,868 0,2362 120 6,7 5,8 38,86 5,9 5,2 30,68 3,088 0,020 3,911 0,236
2,5 148 6,7 5,8 38,86 5,9 5,2 30,68 3,809 0,025 4,824 0,2363 182 6,7 5,8 38,86 5,9 5,2 30,68 4,683 0,030 5,932 0,236
3,5 232 6,7 5,8 38,86 5,9 5,2 30,68 5,970 0,035 7,562 0,2364 281 6,7 5,8 38,86 5,9 5,2 30,68 7,231 0,040 9,159 0,236
4,5 336 6,7 5,8 38,86 5,9 5,2 30,68 8,646 0,045 10,952 0,2365 315 6,7 5,8 38,86 5,9 5,2 30,68 8,106 0,050 10,267 0,236
5,5 405 6,7 5,8 38,86 5,9 5,2 30,68 10,422 0,055 13,201 0,2366 472 6,7 5,8 38,86 5,9 5,2 30,68 12,146 0,060 15,385 0,236
6,5 507 6,7 5,8 38,86 5,9 5,2 30,68 13,047 0,065 16,525 0,2367 727 6,7 5,8 38,86 5,9 5,2 30,68 18,708 0,070 23,696 0,236
7,5 315 6,7 5,8 38,86 5,9 5,2 30,68 8,106 0,075 10,267 0,236
Tabel B.8 Rata-rata tegangan regangan laju aliran gas 19 liter/menit
▲L (mm) σs=Pi/A (kg/mm²) rata-rata
0 0 0 0 00,5 1,052 1,123 1,565 12,4631 1,623 1,684 1,890 17,324
1,5 2,133 2,351 2,868 24,5092 2,915 3,228 3,911 33,514
2,5 3,906 4,281 4,824 43,3703 5,048 5,684 5,932 55,548
3,5 6,581 7,123 7,562 70,8844 8,293 9,123 9,159 88,584
4,5 9,916 10,596 10,952 104,8805 9,555 10,982 10,267 102,683
5,5 10,938 15,158 13,201 130,9876 12,680 16,596 15,385 148,871
6,5 13,852 18,175 16,525 161,8437 8,534 13,333 23,696 151,877
7,5 10,267 102,673
68
Tegangan Regangan180 161,843160
(MPa
) 140120 104,880100
Tega
ngan 102,67380
604020
0
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8
Perpanjangan (mm)
Gambar B.2 Kurva tegangan regangan pada laju alir gas 19 liter/menit
69
Tabel B.9 Tegangan Regangan laju aliran gas 38 liter/menit (spesimen 1)▲L Pi Po L0 Ao Pi Li Ai σ=Pi/A0 e=▲L/L0 σs=Pi/Ai ɛs=ln(A0/Ai)mm kg mm mm mm² mm mm mm² kg/mm² % kg/mm² %0,5 11 6,4 5,2 32,28 5,7 5,1 29,07 0,341 0,005 0,378 0,1051 17 6,4 5,2 32,28 5,7 5,1 29,07 0,527 0,010 0,585 0,105
1,5 23 6,4 5,2 32,28 5,7 5,1 29,07 0,713 0,015 0,791 0,1052 30 6,4 5,2 32,28 5,7 5,1 29,07 0,929 0,020 1,032 0,105
2,5 40 6,4 5,2 32,28 5,7 5,1 29,07 1,239 0,025 1,376 0,1053 54 6,4 5,2 32,28 5,7 5,1 29,07 1,673 0,030 1,858 0,105
3,5 69 6,4 5,2 32,28 5,7 5,1 29,07 2,138 0,035 2,374 0,1054 88 6,4 5,2 32,28 5,7 5,1 29,07 2,726 0,040 3,027 0,105
4,5 112 6,4 5,2 32,28 5,7 5,1 29,07 3,470 0,045 3,853 0,1055 135 6,4 5,2 32,28 5,7 5,1 29,07 4,182 0,050 4,644 0,105
5,5 170 6,4 5,2 32,28 5,7 5,1 29,07 5,266 0,055 5,848 0,1056 208 6,4 5,2 32,28 5,7 5,1 29,07 6,444 0,060 7,155 0,105
6,5 242 6,4 5,2 32,28 5,7 5,1 29,07 7,497 0,065 8,325 0,1057 305 6,4 5,2 32,28 5,7 5,1 29,07 9,449 0,070 10,492 0,105
7,5 313 6,4 5,2 32,28 5,7 5,1 29,07 9,696 0,075 10,767 0,1058 343 6,4 5,2 32,28 5,7 5,1 29,07 10,626 0,080 11,799 0,105
8,5 376 6,4 5,2 32,28 5,7 5,1 29,07 11,648 0,085 12,934 0,1059 406 6,4 5,2 32,28 5,7 5,1 29,07 12,577 0,090 13,966 0,105
9,5 426 6,4 5,2 32,28 5,7 5,1 29,07 13,197 0,095 14,654 0,10510 431 6,4 5,2 32,28 5,7 5,1 29,07 13,352 0,100 14,826 0,105
10,5 474 6,4 5,2 32,28 5,7 5,1 29,07 14,684 0,105 16,305 0,10511 463 6,4 5,2 32,28 5,7 5,1 29,07 14,343 0,110 15,927 0,105
70
Tabel B.10 Tegangan Regangan laju aliran gas 38 liter/menit (spesimen 2)▲L Pi Po L0 Ao Pi Li Ai σ=Pi/A0 e=▲L/L0 σs=Pi/Ai ɛs=ln(A0/Ai)mm kg mm mm mm² mm mm mm² kg/mm² % kg/mm² %0,5 17 6,5 5,7 37,05 5,7 5,5 31,35 0,459 0,005 0,542 0,1671 31 6,5 5,7 37,05 5,7 5,5 31,35 0,837 0,010 0,989 0,167
1,5 44 6,5 5,7 37,05 5,7 5,5 31,35 1,188 0,015 1,404 0,1672 59 6,5 5,7 37,05 5,7 5,5 31,35 1,592 0,020 1,882 0,167
2,5 80 6,5 5,7 37,05 5,7 5,5 31,35 2,159 0,025 2,552 0,1673 103 6,5 5,7 37,05 5,7 5,5 31,35 2,780 0,030 3,285 0,167
3,5 132 6,5 5,7 37,05 5,7 5,5 31,35 3,563 0,035 4,211 0,1674 163 6,5 5,7 37,05 5,7 5,5 31,35 4,399 0,040 5,199 0,167
4,5 201 6,5 5,7 37,05 5,7 5,5 31,35 5,425 0,045 6,411 0,1675 236 6,5 5,7 37,05 5,7 5,5 31,35 6,370 0,050 7,528 0,167
5,5 277 6,5 5,7 37,05 5,7 5,5 31,35 7,476 0,055 8,836 0,1676 315 6,5 5,7 37,05 5,7 5,5 31,35 8,502 0,060 10,048 0,167
6,5 345 6,5 5,7 37,05 5,7 5,5 31,35 9,312 0,065 11,005 0,1677 307 6,5 5,7 37,05 5,7 5,5 31,35 8,286 0,070 9,793 0,167
7,5 377 6,5 5,7 37,05 5,7 5,5 31,35 10,175 0,075 12,026 0,1678 443 6,5 5,7 37,05 5,7 5,5 31,35 11,957 0,080 14,131 0,167
8,5 458 6,5 5,7 37,05 5,7 5,5 31,35 12,362 0,085 14,609 0,1679 485 6,5 5,7 37,05 5,7 5,5 31,35 13,090 0,090 15,470 0,167
9,5 503 6,5 5,7 37,05 5,7 5,5 31,35 13,576 0,095 16,045 0,16710 534 6,5 5,7 37,05 5,7 5,5 31,35 14,413 0,100 17,033 0,167
10,5 597 6,5 5,7 37,05 5,7 5,5 31,35 16,113 0,105 19,043 0,16711 556 6,5 5,7 37,05 5,7 5,5 31,35 15,007 0,110 17,735 0,167
11,5 509 6,5 5,7 37,05 5,7 5,5 31,35 13,738 0,115 16,236 0,16712 487 6,5 5,7 37,05 5,7 5,5 31,35 13,144 0,120 15,534 0,167
71
Tabel B.11 Tegangan Regangan laju aliran gas 38 liter/menit (spesimen 3)▲L Pi Po L0 Ao Pi Li Ai σ=Pi/A0 e=▲L/L0 σs=Pi/Ai ɛs=ln(A0/Ai)mm kg mm mm mm² mm mm mm² kg/mm² % kg/mm² %0,5 51 6,5 5,4 35,1 5,7 4,1 23,37 1,453 0,005 2,182 0,4071 77 6,5 5,4 35,1 5,7 4,1 23,37 2,194 0,010 3,295 0,407
1,5 108 6,5 5,4 35,1 5,7 4,1 23,37 3,077 0,015 4,621 0,4072 146 6,5 5,4 35,1 5,7 4,1 23,37 4,160 0,020 6,247 0,407
2,5 188 6,5 5,4 35,1 5,7 4,1 23,37 5,356 0,025 8,045 0,4073 223 6,5 5,4 35,1 5,7 4,1 23,37 6,353 0,030 9,542 0,407
3,5 267 6,5 5,4 35,1 5,7 4,1 23,37 7,607 0,035 11,425 0,4074 312 6,5 5,4 35,1 5,7 4,1 23,37 8,889 0,040 13,350 0,407
4,5 348 6,5 5,4 35,1 5,7 4,1 23,37 9,915 0,045 14,891 0,4075 390 6,5 5,4 35,1 5,7 4,1 23,37 11,111 0,050 16,688 0,407
5,5 421 6,5 5,4 35,1 5,7 4,1 23,37 11,994 0,055 18,015 0,4076 447 6,5 5,4 35,1 5,7 4,1 23,37 12,735 0,060 19,127 0,407
6,5 464 6,5 5,4 35,1 5,7 4,1 23,37 13,219 0,065 19,855 0,4077 415 6,5 5,4 35,1 5,7 4,1 23,37 11,823 0,070 17,758 0,407
7,5 457 6,5 5,4 35,1 5,7 4,1 23,37 13,020 0,075 19,555 0,4078 505 6,5 5,4 35,1 5,7 4,1 23,37 14,387 0,080 21,609 0,407
8,5 534 6,5 5,4 35,1 5,7 4,1 23,37 15,214 0,085 22,850 0,4079 565 6,5 5,4 35,1 5,7 4,1 23,37 16,097 0,090 24,176 0,407
9,5 561 6,5 5,4 35,1 5,7 4,1 23,37 15,983 0,095 24,005 0,40710 538 6,5 5,4 35,1 5,7 4,1 23,37 15,328 0,100 23,021 0,407
72
Tabel B.12 Rata-rata tegangan regangan laju aliran gas 38 liter/menit
▲L (mm) σs=Pi/A (kg/mm²) rata-rata0 0 0 0 0
0,5 0,378 0,542 2,182 10,3431 0,585 0,989 3,295 16,228
1,5 0,791 1,404 4,621 22,7202 1,032 1,882 6,247 30,538
2,5 1,376 2,552 8,045 39,9083 1,858 3,285 9,542 48,951
3,5 2,374 4,211 11,425 60,0304 3,027 5,199 13,350 71,923
4,5 3,853 6,411 14,891 83,8505 4,644 7,528 16,688 96,200
5,5 5,848 8,836 18,015 108,9946 7,155 10,048 19,127 121,100
6,5 8,325 11,005 19,855 130,6137 10,492 9,793 17,758 126,808
7,5 10,767 12,026 19,555 141,1598 11,799 14,131 21,609 158,463
8,5 12,934 14,609 22,850 167,9789 13,966 15,470 24,176 178,710
9,5 14,654 16,045 24,005 182,34710 14,826 17,033 23,021 182,936
10,5 16,305 19,043 176,74311 15,927 17,735 168,312
11,5 16,236 162,36012 15,534 155,343
73
Tegangan Regangan200 182,936180
(MPa
) 160 155,343140 130,613120
Tega
ngan 100
80604020
0
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 1010,51111,51212,513
Perpanjangan (mm)
Gambar B.3 Kurva tegangan regangan pada laju alir gas 38 liter/menit
74
Lampiran C. Gambar sampel uji
Gambar C.1 Sampel pengujian penetran
Gambar C.2 Sampel pengujian densitas dan porositas
75
Gambar C.3 Sampel pengujian tarik
Gambar C.4 Sampel pengujian metalografi
76
Lampiran D. Gambar alat uji
Gambar D.1 Mesin uji radiografi
Gambar D.2 Alat uji penetran test
77
Gambar D.3 Timbangan digital
Gambar D.4 Gelas ukur
78
Gambar D.5 Oven pengering
Gambar D.6 Mesin uji tarik
79
Gambar D.7 Mesin pengampelas
Gambar D.8 Mikroskop Optic