analisa sifat mekanik hasil pengelasan gmaw baja ss400 ... · baja ss400 tabel 1.komposisi kimia...
TRANSCRIPT
Analisa Sifat Mekanik HasilPengelasan GMAW Baja SS400Studi Kasus di PT INKA Madiun
LATARBELAKANG
Baja SS 400 sebagaibaja karbon rendah
Memiliki sifat keuletanyang baik dan kekuatan
yang sedang
Dapat dilakukan prosespengelasan denganmetode apapun
diantaranya : pengelasanGMAW
Digunakan banyakdalam pembuatan
kontruksi: kereta api, jembatan dll
LATARBELAKANG
PengelasanGMAW
Gas pelindung CO2 100%
Gas pelindung argon 100%
Gas pelindung mix argon 82%
LATARBELAKANG
Penelitian yang sudah dilakukan
Basuki Widodo(2009)
ANALISIS PERLAKUAN PANAS NORMALISING PADA PENGELASAN ARGON TERHADAP SIFAT MEKANIK HASIL LASAN BAJA KARBON RENDAH, Hasilnya Harga kekerasan dan kekuatan tarik terbaik diperoleh setelah proses Normalising temperature 860 C pada arus 140A.
HusniMubaroq(1998)
PENGARUH KOMPOSISI GAS ARGON DENGAN GAS CO2 PADA PENGELASAN GMAW TERHADAP MATERIAL STAINLESS STEEL, hasilnya pengelasan dengan komposisiargon 90% dan CO2 10% memiliki kekuatan mekanik dankekuatan tarik yang paling baik
LATARBELAKANG
Untuk menganalisis sifat mekanik hasilpengelasan GMAW baja SS400 dengangas pelindung CO2 (100%), Argon (82%),
dan Argon (100%).
TUJUAN PENELITIAN
1. Baja yang digunakan adalah baja karbon rendah dengantipe SS400.
2. Jenis pengelasan yang digunakan adalah Gas Metal Arc Welding dengan menggunakan gas Argon 100%, Argon mix 82%,dan CO2 100%.
3. Uji mekanik berupa uji tarik, uji kekerasan, uji bending , dan uji metalografi.
BATASAN MASALAH
Baja karbon dibedakan menjadi 3 macam1. baja karbon rendah : unsur dalam paduannya memiliki
persentase carbonnya <0.3%2. baja karbon sedang : unsur dalam paduannya memiliki
persentase carbon 0.3%‐0.7%3. baja karbon tinggi : unsur dalam paduannya memiliki
persentase carbon 0.7%‐1.3 %
TINJAUAN PUSTAKA
Baja SS400Tabel 1. komposisi kimia baja SS400
Baja SS400 merupakan baja karbon rendahdengan sedikit kandungan silicon.Beberapa hasil penelitian menemukanbahwa kandungan siliconnya antara 0.06dan 0.037%
C Si Mn P S Ni Cr Fe
0.20 0.09 0.53 0.01 0.04 0.03 0.03 balance
Gas PelindungTujuan utama penggunaan gas pelindungdalam pengelasan GMAW ialah untukmelindungi logam cair dan daerah las (HAZ)terhadap oksidasi dan kontaminasi lain.
beberapa macam gas pelindung :1.Argon2.CO2
3.Helium4. Gas campuran (Ar&CO, Ar&O)
Gambar 1. Pembedaan Penetrasi Menggunakan Gas Pelindung Argon atauKarbon dioksida
Bahan SS 400
Preparasisampel
Pengujian strukturmikro
Pengujian sifatmekanik
Pengelasan GMAW
Struktur mikro danmorfologi Nilai kekuatan material
Analisa data dan pembahasan
Kesimpulan
ALURPENELITIAN
Preparasi sampel:Pemotongan baja SS 400,
PengelasanGMAW
t= 9 mmt= 9 mm
p= 400 mmp= 400 mm
Baja ss400 dipotong: t: 9mm, p: 400mm, l: 125 mm
PERSIAPAN BAHAN
Pengelasan menggunakan gas pelindung CO2 100%, argon 100% dan mixargon 82%
PENGELASAN GMAW
polishing
• Dilakukan penghalusan sampel dari grade 120 sampai 2000• Dipoles dengan alumina agar lebih mengkilap
proses etsa
• Dietsa dengan menggunakan NITAL 2%, HNO3 2ml, alkohol 98 ml untuk memperjelas hasil struktur mikronya
Pengamatan struktur mikro
• Pengamatan dilakukan dengan mikroskop optik Olympus BX60M
PENGAMATAN STRUKTUR MIKRO
Gambar 5. Bentuk penetrasi pengelasan (a) penetrasi las dengan gas pelindung Ar 82%, (b ) penetrasi las dengan gas pelindung Ar 100%, (c) penetrasi las dengan gas pelindung CO2 100%
A�������
�������� �����
a cb
HASIL DAN PEMBAHASAN
0
50
100
150
200
250
300
CO2 100% Ar 82% Ar 100%
Nilai Kekerasan
HVN
Gas Pelindung
Grafik Pengaruh Gas Pelindung Terhadap Nilai Kekerasan
Gambar 6. grafik pengaruh gas pelindung terhadap nilai kekerasan
ANALISIS KEKERASAN BAJA SS400
48,5
49
49,5
50
50,5
51
51,5
52
52,5
53
CO2 100% Ar 82% Ar 100%
Ultimate Tensile
strength (K
gf/m
m2 )
Gas Pelindung
Grafik Pengaruh Gas Pelindung Terhadap Uji Tarik
UTS
Gambar 7. grafik pengaruh gas pelindung terhadap uji tarik
ANALISIS UJI TARIK BAJA SS400
Gas pelindung
Test bending
Open defect
Ket.
CO2 100% Face ‐ Ace
CO2 100% Face ‐ Ace
CO2 100% Root ‐ Ace
CO2 100% root ‐ Ace
Tabel 2. hasil pengujian bending dengan gas pelindung CO2 100 %
ANALISIS BENDING BAJA SS400
ASME Handbook (tidak boleh terjadi retakan > 3.8 mm)
Tabel 3. hasil pengujian bending dengan gas pelindung Argon 100%
Gas pelindung
Test bending
Open defect
ket
Argon 100% Face ‐ Under cut
Argon 100% Face 36.80 mm Reject
Argon 100% Root ‐ Under cut
Argon 100% root 7.7 mm Reject
Tabel 4. hasil pengujian bending dengan gas pelindung Argon 82%
Gas pelindung Test bending Open defect Ket.
Argon 82% Face ‐ Ace
Argon 82% Face ‐ Ace
Argon 82% Root ‐ Ace
Argon 82% root ‐ Ace
Gambar 8. struktur mikro logam induk hasil pengamatan mikroskop optik
ANALISIS STRUKTUR MIKRO BAJA SS400
(a) (b) (c)
Gambar 9. hasil foto mikro daerah HAZ (a) HAZ dengan gas pelindung Argon 100%,(b)HAZ dengan gas pelindung Argon 82%, (c) HAZ dengan gas pelindung CO2 100%
Gambar 10. Struktur mikro daerah lasan
1. Peningkatan kekuatan yang besar terjadi pada daerah weld metal kemudian diikuti daerah HAZ (heat affected zone) dengan penggunaan gas pelindung Argon 100%.
2. Pada pengujian bending semua sampel dengan gas pelindung Argon 100% tidak sesuai dengan standart karena terjadi retak > 3.8 mm.
KESIMPULAN
.
3.penyebaran fasa ferit dan perlit yang lebih merata pada penggunaan gas pelindung Argon 100% menyebabkan keuletan bahan menurun karena semakin banyaknya fasa perlit memberikan peningkatan kekerasan pada daerah HAZ (197.7)dan peningkatan kekerasan daerah las (277.1) sehingga diikuti menurunnya keuletan bahan.
1. Penggunaan gas pelindung argon 100% pada baja SS400 sebaiknya dihindari karena memberikan nilai kekerasan yang terlalu tinggi sehingga mengurangi keuletan material.
2. Pengontrolan arus yang digunakan pada pengelasan dan gas pelindung yang digunakan perlu diperhatikan untuk memperoleh kualitas sambungan las yang baik.
SARAN
TERIMAKASIH