11

Courtesy of Baskan and Suparno

11

Defectology

11.1 Hubungan Bayangan dengan Obyek

Radiograf adalah bayangan obyek yang direkam pada film fotografi menggunakan sinar-X atau sinar gamma, yang diperoleh dengan cara meletakkan benda uji antara sumber radiasi dan film radiografi dalam waktu tertentu. Penampakan bayangan cacat yang ada pada material dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu: bentuk cacat, orientasi cacat terhadap arah radiasi dan bidang film, ukuran sumber, dan jarak antara cacat dengan film.

a. Bentuk cacat

Film hasil radiografi atau radiograf merupakan gambar dua dimensi dari sebuah cacat tiga dimensi. Cacat dengan bentuk yang berbeda akan memberikan bayangan yang berbeda pula. Contoh :

Gas hole yang dalam kenyataannya berupa sebuah bola, dalam film radiografi akan tampak sebagai sebuah lingkaran.

Crack yang dalam kenyataannya mempunyai panjang, lebar, dan kedalaman, dalam film radiografi terdeteksi sebagai sebuah garis.

Pipes dan diskontinuitas-diskontinuitas lain yang dalam kenyataannya berbentuk silinder akan mempunyai bentuk yang berbeda di dalam film radiografi, bergantung pada orientasinya terhadap arah berkas radiasi.

b. Orientasi cacat

Jika arah berkas tidak tegak lurus atau jika bidang cacat tidak sejajar dengan bidang film kemungkinan bayangan cacat tidak terbentuk atau terbentuk tetapi mengalami distorsi. Akibatnya terjadi kesalahan interpretasi jenis cacat tertentu sebagai jenis cacat lain. Kemungkinan lain adalah terdifusinya crack halus, bayangan cacat tersebut akan berada di belakang bayangan cacat lain.

c. Faktor geometri

Faktor-faktor geometri seperti dimensi sumber, jarak obyek ke film dan jarak sumber ke film, mempengaruhi ketajaman bayangan (definisi) dari cacat. Definisi yang baik diperoleh dengan menggunakan dimensi sumber radiasi yang kecil, jarak sumber film yang sejauh mungkin, dan meletakkan film yang benar-benar menempel pada benda uji. Cacat yang lebih dekat dengan film (pada bagian benda uji sisi film) akan memiliki definisi yang lebih baik dibandingkan dengan cacat yang jauh dari film (pada bagian benda uji sisi sumber).

11.2 Jenis-jenis Cacat Las

Cacat adalah rintangan dalam struktur bahan tertentu. Pada las, rintangan tersebut dapat terjadi dalam logam dasar, logam las, atau daerah terpengaruh panas (HAZ). Cacat yang tidak memenuhi persyaratan code atau spesifikasi yang diterapkan dalam pemeriksaan las disebut defect.

Terdapat berbagai nama cacat untuk jenis cacat yang sama. Untuk keseragaman nama, cacat pada modul ini mengacu pada standar ISO 6520, yang diklasifikasikan menjadi 6 kelompok, yaitu :

Kelompok 1, CracksKelompok 2, CavitiesKelompok 3, Solid inclusionsKelompok 4, Lack of fusion and penetrationKelompok 5, Imperfect shape and dimensionKelompok 6, Miscellaneous imperfectionSetiap nama cacat ditandai dengan sebuah nomor dibelakangnya, yangmana nomor tersebut menunjukkan nomor cacat dalam film referensi.

11.2.1. Cracks

1) Crack (100)

Crack adalah retak atau pecah yang terjadi pada logam las, daerah terpengaruh panas (HAZ), atau parent metal akibat pendinginan atau tegangan.

Microcrack (1001)

Crack yang hanya tampak dengan mikroskop.2) Longitudinal crack (101)

Crack yang sejajar dengan sumbu las. Dapat terjadi pada logam las (1011), weld junction (1012), HAZ (1013), atau logam dasar (1014).

Gambar 11.1 Ilustrasi cacat longitudinal crack

3) Transverse crack (102)

Crack yang melintang pada sumbu las. Dapat terjadi pada logam las (1021), HAZ (1023), logam dasar (1024).

Gambar 11.2 Ilustrasi cacat transverse carck4) Radiating crack (103)

Crack yang memencar berasal dari titik tertentu, jenis cacat ini yang kecil disebut star crack. Dapat terjadi pada logam las (1031), HAZ (1033), dan logam dasar (1034).

Gambar 11.3 Ilustrasi cacat radiating crack

5) Crater crack (104)

Crack pada kawah penghentian las. Dapat berupa longitudinal (1045), transverse (1046), atau radiating (1047).

Gambar 11.4 Ilustrasi cacat crater crack6) Group of disconnected cracks (105)

Kelompok crack yang tidak saling bersambungan pada berbagai arah. Dapat berada pada logam las (1051), HAZ (1053), Logam dasar (1054).

Gambar 11.5 Ilustrasi cacat Group of disconnected cracks7) Branching cracks (106)

Kelompok crack yang saling berhubungan. Dapat berada pada logam las (1061), HAZ (1063), Logam dasar (1064).

Gambar 11.6 Ilustrasi cacat branching crack11.2.2 Cavities (200)

1) Gas cavity (201)

Cavity adalah sebuah rongga yang dibentuk oleh gas yang terperangkap.

Gas pore (2011)

Rongga gas yang berbentuk bola.

Gambar 11.7 Ilustrasi cacat gas poreUniformly distributed porosity (2012)

Sejumlah gas pore yang menyebar merata sepanjang logam las.

Gambar 11.8 Ilustrasi cacat uniformly distributed porosityClustered (localized) porosity (2013)

Sekelompok rongga gas yang memiliki distribusi geometri yang acak.

Gambar 11.9 Ilustrasi cacat clustered (localized) porosity

Linear porosity (2014)Sederet gas pore sejajar sumbu las.

Gambar 11.10 Ilustrasi cacat linear porosity

Elongated Cavity (2015)Rongga non-bola yang besar dengan dimensi mayornya mendekati sejajar sumbu las.

Gambar 11.11 Ilustrasi cacat elongated cavity

Worm-hole (2016)

Rongga tubular dalam logam las yang disebabkan oleh terlepasnya gas. Bentuk dan posisinya ditentukan oleh mode pemadatan dan sumber gas. Umumnya adalah kelompok cluster dan terdistribusi seperti tulang ikan kembung (herring bone).

Gambar 11.12 Ilustrasi cacat worm hole

Surface pore (2017)

Gas pore yang memotong permukaan las.

Gambar 11.13 Ilustrasi cacat surface pore

2) Srinkage cavity (202)

Rongga karena pengerutan selama memadat.

Interdendritic srinkage (2021)

Srinkage cavity memanjang yang berisi gas terperangkap, terbentuk antara dendritis selama pendinginan. Cacat ini biasanya tegak lurus permukaan las.

Gambar 11.14 Ilustrasi cacat Interdendritic srinkage

Crater pipe (2024)

Sebuah shrinkage cavity pada akhir pengelasan dan tidak dihilangkan sebelum atau selama las lanjutan.

Gambar 11.15 Ilustrasi cacat crater pipe

End crater pipe (2024)

Crater terbuka yang mengurangi tampang lintang las.

Gambar 11.16 Ilustrasi cacat End crater pipe

3) Microshrinkage (203)

Shrinkage cavity yang hanya tampak dengan mikkroskop.

Interdendritic microshrinkage (2031)

Shrinkage cavity memanjang yang terbentuk antara dendritis selama pendinginan mengikuti batas butir.

Transgranular microshrinkage (2032)

Shrinkage cavity memanjang yang memotong butiran selama pemadatan.

11.2.3. Solid Inclusion (300)

Solid inclusion adalah benda asing padat yang terperangkap dalam logam las.

1) Slag inclusion (301)

Terak yang terperangkap dalam logam las. Terbagi atas linear (3011), isolated (3012), clustered (3014).

Gambar 11.17 Ilustrasi cacat slag inclusion, flux inclusion, oxide inclusion, metalic inclusion2) Flux inclusion (302)

Flux yang terperangkap dalam logam las. Terbagi atas linear (3021), isolated (3022), clustered (3024).

3) Oxide inclusion (303)

Oxida logam yang terperangkap dalam logam las selama pemadatan. Terbagi atas linear (3031), isolated (3032), clustered (3034).

Puckering (3034)

Oxida tipis yang terjadi karena kombinasi perlindungan dari kontaminasi atmosfir yang tidak memadai dan putaran pada genangan las, khususnya pada paduan aluminium.

4) Metallic inclusion (304)

Partikel logam asing yang terperangkap dalam logam las. Terbagi atas linear (3041), isolated (3042), clustered (3043).

11.2.4. Lack of fusion and penetration

1) Lack of fusion or incomplete fusion (401)

Kurang menyatu antara logam las dan logam dasar atau antara lapisan logam las yang berurutan. Terdiri atas lack of side wall fusion (4011), lack of inter-run fusion (4012), lack of root fusion (4013).

Gambar 11.18 Ilustrasi cacat lack of fusion2) Lack of penetration or incomplete penetration (402)

Perbedaan antara penetrasi aktual dan nominal.

Gambar 11.19 Ilustrasi cacat lack of penetrationIncomplete root penetration (4021)

Salah satu atau kedua permukaan fusi dari akar las tidak meleleh.

Gambar 11.20 Ilustrasi cacat incomplete root penetration

3) Spiking (403)

Penetrasi yang sangat tidak merata terjadi pada las berkas elektron dan laser yang tampak bergerigi.

Gambar 11.21 Ilustrasi cacat spiking11.2.5. Imperfect shape and dimensions

Ketidaksempurnaan bentuk permukaan luar las atau cacat geometri sambungan.

1) Undercut (501)

Cowakan tidak teratur pada logam dasar disamping las,atau pada timbunan (deposit) las sebelumnya karena pengelasan, terdiri atas :

Continous undercut (5011)

Undercut yang memiliki panjang signifikan dan tak terputus.

Intermittent undercut (5012)

Undercut pendek, terputus-putus sepanjang las.

Shrinkage groove (5013)

Undercut yang tampak pada setiap sisi akar las.

Gambar 11.22 Ilustrasi cacat continous undercut

Gambar 11.23 Ilustrasi cacat intermittent undercut

Gambar 11.24 Ilustrasi cacat Shrinkage groove

Inter run undercut or interpass undercut (5014)

Undercut pada arah memanjang antara lajur las.

Gambar 11.25 Ilustrasi cacat Inter run undercut

Local intermitten undercut (5015)

Undercut pendek, jarak tidak teratur, ditepi atau pada permukaan jalur las.

Gambar 11.26 Ilustrasi cacat Local intermitten undercut

2) Excess weld metal (502)Kelebihan logam loas pada permukaan las tumpul (butt weld).

Gambar 11.27 Ilustrasi cacat excess weld metal3) Excessive convexity (503)

Kelebihan logam loas pada permukaan las fillet.

Gambar 11.28 Ilustrasi cacat Excessive convexity4) Excess penetration (504)

Kelebihan logam las tembus menonjol pada akar las. Terdiri atas local excess penetration (5041), continous excess penetration (5042), melt through (5043).

Gambar 11.29 Ilustrasi cacat Excess penetration

5) Incorrect weld toe (505)

Sudut antara bidang permukaan logam dasar dan bidang tangensial permukaan lajur las pada toe las terlalu kecil.

Gambar 11.30 Ilustrasi cacat Incorrect weld toe

6) Overlap (506)

Kelebihan logam las menutupi permukaan logam dasar tetapi tidak melebur.

- Toe overlap (5061), yaitu overlap pada toe las.

- Root overlap (5062), yaitu overlap pada akar las.

Gambar 11.31 Ilustrasi cacat Overlap7) Linear misalignment (507)

Tidak segaris antara dua bagian yang dilas sedemikian hingga kedua bidang permukaannya tidak sejajar.

Linear misalignment between plates (5071), bagian yang dilas adalah plat

Linear misalignment between tubes (5072), bagian yang dilas adalah tabung

Gambar 11.32 Ilustrasi cacat Linear misalignment

8) Angular misalignment (508)

Tidak segaris antara dua bagian yang dilas sedemikian hingga kedua bidang permukaannya tidak sejajar atau membentuk sudut tertentu.

Gambar 11.33 Ilustrasi cacat angular misalignment

9) Sagging (509)

Logam las bergerak runtuh (seperti longsor) karena gravitasi. Sesuai dengan kondisinya dibedakan atas

Sagging pada posisi horisontal (5091)

Sagging pada posisi datar atau overhead (5092)

Sagging pada las fillet (5093)

Sagging (meleleh) pada tepi las (5094)

Gambar 11.34 Ilustrasi cacat sagging

10) Burn through (510)

Runtuhnya genangan las yang menghasilkan sebuah lubang pada lasan.

Gambar 11.35 Ilustrasi cacat burn through

11) Incompletely filled groove (511)

Kanal (cekungan) kontinyu memanjang atau terputus-putus pada parmukaan las oleh karena timbunan logam pengisi las yang tidak cukup.

Gambar 11.36 Ilustrasi cacat Incompletely filled groove

12) Excessive asymmetry of fillet weld or excessive unequal leg leng (512)

Las fillet (las tepi) yang tidak simetri atau panjang leg tidak sama.

Gambar 11.37 Ilustrasi cacat Excessive asymmetry

of fillet weld or excessive unequal leg leng

13) Irregular width (513)

Perbedaan lebar las yang berlebihan (tanpa ilustrasi).

14) Irregular surface (514)

Kekasaran permukaan las yang berlebihan (tanpa ilustrasi).

15) Root concavity (515)

Cowakan dangkal karena mengkerutnya las tumpul pada bagian akar.

Gambar 11.38 Ilustrasi cacat Root concavity

16) Root porosity (516)

Bentuk seperti bunga karang pada akar las oleh karena logam las bergelembung pada saat memadat (tanpa ilustrasi)

17) Poor restart (517)

Ketidakteraturan permukaan lokal pada awal las. Dapat terjadi pada lajur mahkota las (5171), dan pada jalur akar las (5172)

Gambar 11.39 Ilustrasi cacat poor restart

18) Excessive distorsion (520)

Penyimpangan dimensi oleh karena las mengkerut dan terdistorsi (tanpa ilustrasi).

19) Incorrect weld dimensions (521)

Penyimpangan dimensi las dari yang digambarkan sebelumnya (tanpa ilustrasi).

Excessive weld thickness (5211)

Tebal las terlalu besar.

Excess weld width (5212)

Lebar las terlalu besar

Gambar 11.40 Ilustrasi cacat Excessive weld thickness

Insufficient throat thickness (5213)

Tebal throat aktual dari las filet terlalu kecil.

Gambar 11.41 Ilustrasi cacat Insufficient throat thickness

Excessive throat thickness (5214)

Tebal throat aktual las fillet terlalu besar.

Gambar 11.42 Ilustrasi cacat excessive throat thickness

11.2.6. Miscellaneous Imperfections

Semua cacat yang tidak tercakup dalam kelompok 1 sampai 5.1) Stray arc (601)

Kerusakan lokal pada permukaan logam dasar dekat las, akibat kontak dengan busur diluar alur (groove) las

2) Spatter (602)

Bulatan kecil logam las atau logam pengisi yang terasing selama pengelasan dan menuju permukaan logam dasar atau logam las yang memadat.

Tungsten spatter (6021)

Partikel-partikel tungsten terbawa dari elektroda ke permukaan logam dasar atau logam las yang memadat.

3) Torn surface (603)

Kerusakan permukaan oleh karena penghilangan dengan cara memecah tempelan sementara yang dilas.

4) Grinding mark (604)

Kerusakan lokal karena gerinda.

5) Chipping mark (605)

Kerusakan lokal karena penggunaan pahat atau alat lain.

6) Underflushing (606)

Benda kerja yang kurang tebal karena penggerindaan yang berlebihan.

7) Tack weld imperfection (607)

Ketidaksempurnaan hasil cacat las paku.

8) Misalignment of opposite runs (608)

Perbedaan garis tengah dua jalur las yang dibuat dari dua sisi sambungan yang berlawanan

Gambar 11.43 Ilustrasi cacat Misalignment of opposite runs

9) Temper colour or visible oxide film (610)

Permukaan daerah las teroksidasi ringan, yaitu pada stainless steel.

10) Scaled surface (613)

Permukaan daerah las teroksidasi berat.

12) Flux residue (614)

Sisa flux tidak diambil secara memadai dari permukaan.

13) Slag residue (615)

Slag tidak diambil secara memadai dari permukaan las.

14) Incorect root gap for fillet welds (617)

Jarak antara bagian yang disambung berlebihan atau tidak cukup.

Gambar 11.44 Ilustrasi cacat Incorect root gap for fillet welds

15) Swelling

Ketidaksempurnaan karena pembakaran pada sambungan las paduan ringan hasil dari lamanya waktu pemadatan.

Gambar 11.45 Ilustrasi cacat swelling

11.3 Penampakan Cacat Las

Interpretasi film hasil radiografi melibatkan tiga langkah dasar yakni: deteksi, interpretasi, dan evaluasi. Semua langkah tersebut memerlukan visual acuity radiografer, yaitu kemampuan mata untuk memisahkan pola spasial dalam sebuah gambar. Kemampuan seseorang untuk mendeteksi cacat dalam radiografi juga dipengaruhi oleh kondisi penerangan dalam ruang pengamatan, dan tingkat pengenalan berbagai ciri-ciri dalam gambar. Keahlian seseorang dalam interpretasi film sangat dipengaruhi oleh pengalaman dilapangan, namun demikian pengetahuan yang diperoleh dari dari literatur maupun kursus sangat membantu. Bahan berikut ini dikembangkan untuk membantu peserta mengembangkan pengetahuannya tentang beberapa jenis cacat yang sering dijumpai pada las dan bagaimana penampakannya dalam sebuah film hasil radiografi. Penampakan jenis cacat yang lebih rinci dapat dilihat pada film referensi.

11.3.1 Cacat Las Umum

Berikut ini adalah cacat-cacat yang umumnya terdapat pada semua jenis las, yaitu :

Crack

Crack tampak sebagai garis gelap sangat halus, tampak bergerigi dan sering berupa garis tak teratur. Crack kadangkala dapat tampak seperti ekor pada inklusi atau porosity. Longitudinal crack arahnya sejajar las, sedangkan transversal crack arahnya melintang las.

Gambar 11.46 Ilustrasi cacat crack dan hasil pada film radiografiInterpass cold lap

Interpas cold lap adalah kondisi dimana logam pengisi las tidak benar-benar menyatu dengan lajur las. Interpass cold lap merupakan istilah lain dari lack of inter-run fusion (cacat No. 4012 ). Penampakannya pada film radiografi berupa bintik-bintik kecil dengan densitas lebih gelap, ada beberapa yang memiliki ekor memanjang tipis, orientasinya memanjang pada arah pengelasan, lokasinya tidak pada pusat lebar gambar las.

Gambar 11.47 Ilustrasi cacat interpass cold lap dan hasil pada film radiografiIncomplete side wall fusion (LOF)

Incomplete side wall fusion nama lain dari lack of side wall fusion (cacat no. 4011). Dalam film hasil radiografi biasanya tampak sebagai sebuah garis gelap memanjang atau garis gelap sejajar memanjang kadangkala dengan bintik-bintik gelap menyebar sepanjang garis lack of fusion yang sangat lurus pada arah panjang las dan tidak bergelombang seperti slag lines.

Gambar 11.48 Ilustrasi cacat LOF dan hasil pada film radiografiScaterred porosity

Scaterred porosity nama lain dari uniformly distributed porosity (cacat no. 2012) adalah gas pore (porosity) yang memiliki ukuran dan lokasi yang acak. Penampakannya berupa bintik-bintik bulat dengan densitas lebih gelap lokasi dan ukurannya acak (tidak lurus segaris atau tidak bergerombol).

Gambar 11.49 Ilustrasi cacat scattered porosity dan hasil pada film radiografiCluster porosity

Cluster porosity (cacat no. 2013) adalah gas pore yang bergerombol. Penempakannya dalam film berupa bintik-bintik bulat atau sedikit memanjang dengan densitas lebih gelap dan bergerombol.

Gambar 11.50 Ilustrasi cacat cluster porosity dan hasil pada film radiografiSlag inclusions

Slag inclusions (cacat no. 301) adalah bahan padat non-logam yang terperangkap di dalam logam las atau antara las dan logam dasar. Dalam film hasil radiografi, slag inclusion memiliki ciri gelap, bentuk bergerigi tak sama di dalam las atau sepanjang area sambungan las.

Gambar 11.51 Ilustrasi cacat slag inclusion dan hasil pada film radiografiIncomplete penetration (IP) or lack of penetration (LOP)

Incomplete of penetration terjadi ketika logam las gagal menembus sambungan. Ini adalah salah satu cacat las yang paling mendapat celaan. Lack of penetration memungkinkan tegangan alami meningkat yang akan menghasilkan retak (crack). Penampakan dalam film hasil radiografi adalah sebuah area gelap dengan batas tepi yang baik dan lurus mengikuti muka akar di tengah lasan.

Gambar 11.52 Ilustrasi cacat IP atau LOP dan hasil pada film radiografiInternal concavity (IC) or suck back

Internal concavity or suck back adalah nama lain dari root concavity (cacat no. 515). Pada sebuah film hasil radiografi kelihatan mirip dengan lack of penetration tetapi garisnya memiliki tepi yang tidak teratur dan sering sangat lebar dipusat bayangan las.

Gambar 11.52 Ilustrasi cacat IC atau root concavity dan hasil pada film radiografiInternal or root undercut

Adalah pengikisan logam dasar disamping akar las. Dalam bayangan radiografi tampak sebagai sebuah garis gelap tak teratur yang bergeser dari tengah-tengah las. Undercutting tidak bertepi lurus seperti LOP karena tidak mengikuti tepi dasar. Dalam ISO 6520 disebut sebagai shrinkage groove (cacat no. 5013)

Gambar 11.53 Ilustrasi cacat internal UC dan hasil pada film radiografiExternal or crown undercut

Adalah pengikisan logam dasar disamping mahkota las. Dalam film hasil radiografi, tampak sebagai garis gelap tak teratur sepanjang tepi luar area las. Dalam ISO 6520 disebut continous undercut (cacat no. 5011).

Gambar 11.54 Ilustrasi cacat external UC dan hasil pada film radiografiOffset or mismatch

Adalah istilah yang berhubungan dengan kondisi dimana dua bagian yang dilas tidak benar-benar segaris. Bayangan radiografi adalah perbedaan densitas antara dua bagian yang perlu diperhatikan. Perbedaan densitas disebabkan oleh perbedaan ketebalan material. Garis lurus gelap disebabkan oleh kegagalan logam las menyatu dengan logam dasar. Dalam ISO 6520 disebut linear misalignment (cacat no. 507).

Gambar 11.55 Ilustrasi cacat liniear misalignment (hi-lo) dan hasil pada film radiografiInadequate weld reinforcement

Adalah sebuah area las dimana tebal tumpukan logam las kurang dari tebal logam dasar. Sangat mudah ditentukan dengan film hasil radiografi jika las memiliki reinforcement yang tidak cukup, karena densitas bayangan pada area yang tidak cukup tersebut akan lebih gelap daripada densitas bayangan logam dasar disekitarnya. Dalam ISO 6520 disebut incomplete filled grrove (cacat no. 511)

Gambar 11.56 Ilustrasi cacat incomplete filled groove dan hasil pada film radiografiExcess weld reinforcement

Adalah area pada las, dimana logam las melebihi yang ditetapkan oleh gambar teknik dan code. Penampakannya pada film hasil radiografi adalah sebuah area terbatas di dalam las lebih terang dari sekitarnya. Dalam ISO 6520 disebut excess weld metal (cacat no. 502)

Gambar 11.57 Ilustrasi cacat excess weld metal dan hasil pada film radiografi10.3.2 Cacat pada las TIG

Cacat berikut adalah cacat yang khusus pada proses pengelasan TIG. Cacat-cacat tersebut terjadi pada sebagian besar logam yang dilas dengan proses tersebut meliputi aluminium dan stainless steel. Metoda pengelasan TIG menghasilkan las homogen yang bersih yangmana bila diradiografi mudah diinterpretasi.

Tungsten inclusions (cacat no. 3041)

Tungsten adalah material padat dan getas yang digunakan sebagai elektroda pada pengelasan TIG. Jika prosedur pengelasan yang digunakan tidak tepat, tungsten dapat terperangkap di dalam las. Secara radiografi, tungsten lebih padat daripada aluminium atau baja; karena itu, tampak sebagai area yang lebih terang pada film hasil radiografi.

Gambar 11.58 Ilustrasi cacat TI dan hasil pada film radiografiOxide inclusions (cacat no. 303)

Biasanya tampak pada permukaan material yang sedang dilas (khususnya aluminium). Oxide inclusions kurang padat dibandingkan dengan material sekitarnya dan karena itu di dalam film hasil radiografi tampak sebagai cacat yang bentuknya tidak teratur dan gelap.

Gambar 11.59 Ilustrasi cacat oxide inclusion dan hasil pada film radiografi10.3.3 Cacat dalam proses GMAW

Berikut ini adalah cacat-cacat yang paling umum ditemukan dalam proses pengelasan GMAW.

WhiskersAdalah kawat elektroda las pendek, tampak pada permukaan atas atau bawah dari las atau terkandung di dalam las. Pada film hasil radiografi tampak sebagai indikasi seperti kawat yang terang. Dalam ISO 6520 disebut metallic inclusion (cacat no. 304), jika metalnya tembaga disebut copper inclusion (cacat no. 3042), selain tembaga dan tungsten disebut other metal inclusion (cacat no. 3043).

Burn through (cacat no. 510)

Dihasilkan bila panas terlalu besar yang menyebabkan logam las berlebih menembus daerah las. Gumpalan logam longsor menembus las membuat bulatan yang tebal dibalik las. Pada film hasil radiografi, burn through tampak sebagai bintik gelap yang dikelilingi oleh area bulat yang terang.

Gambar 11.60 Ilustrasi cacat BT dan hasil pada film radiografi11.4 Jenis-jenis Cacat Cor dan penampakannya pada film radiografiMaksud utama dibuatkannya film radiografi cor adalah untuk menentukan cacat yang dapat mempengaruhi kekuatan produk. Cor adalah produk yang sering mengalami pemeriksaan radiografi karena banyak cacat yang dihasilkan oleh proses cor dalam bentuk volumetrik secara alami, sehingga menjadi lebih mudah dalam mendeteksi cacat. Diskontinuitas ini terjadi karena kelemahan pada proses cor, yang mana jika secara tepat dipahami, dapat membantu untuk memutuskan kriteria penerimaan penolakan sebaik ukuran yang sesuai. Karena cacat memiliki tipe dan ukuran yang berbeda maka akan memiliki pengaruh yang berbeda terhadap kinerja coran, ini penting bagi radiografer untuk dapat mengidentifikasi tipe dan ukuran cacat. ASTM E155 adalah standar film radiografi cacat yang telah dibuat untuk membantu radiografer membuat asesmen yang lebih baik ketika menemukan cacat pada komponen. Coran yang digunakan untuk membuat film radiografi standar telah dianalisa secara merusak untuk memastikan tipe dan ukuran diskontinuitas yang ada. Berikut ini adalah Indikasi produk cor yang tampak pada Film radiografi:Porositas gas atau blow holes, hal ini disebabkan oleh terperangkapnya gas atau udara yang terakumulasi pada logam. Diskontinutas ini biasanya berupa rongga bundar dengan dinding yang halus dalam bentuk bulat, memanjang atau bentuk pelat. Jika bahan cetakan (sprue) tidak cukup tinggi untuk memberikan keperluan transfer panas dalam mendorong gas atau udara keluar dari cetakan cor, gas atau udara akan terperangkap ketika cairan logam mulai memadat (solidifikasi). (a)

(b) Gambar 11.61 hasil film radiografi cacat Porositas (a) dan inklusi pasir (b)Blows dapat juga disebabkan oleh pasir yang sangat halus, basah atau pasir yang memiliki permeabilitas yang rendah sehingga gas tidak dapat lepas. Pasir dengan kandungan kelembaban yang tinggi dapat membuat sukar untuk membawa uap air yang berlebih dari bahan cor. Penyebab yang lain yang dapat mengakibatkan blows adalah karat, green ladles dan chaplet.

Inklusi pasir (Sand inclusions) dan dross adalah oksida nonlogam, muncul dalam film radiografi dalam bentuk tidak beraturan, blobor gelap (dark blotches). Ini akibat dari bagian yang tidak berpadu pada cetakan atau dinding utama dan atau oksida yang terbentuk ketika mencair dan berpindah sebelum logam pertama masuk pintu cetakan. Pengendalian cairan dengan seksama, waktu yang tepat di ketika diskop tampungan (ladle) dan meminimalkan curahan cairan ketika dicurahkan atau mencegah sumber masalah tersebut.

Shrinkage (pengkerutan) adalah bentuk diskontinuitas yang muncul sebagai bintik gelap pada film radiografi. Shrinkage diasumsikan dalam beberapa bentuk tergatung dari proses pembentukannya, tetapi dari seluruh kasus shrinkage terjadi disebabkan pengerutan logam cair ketika akan memadat (solidifikasi), pada seluruh bagian coran akhir. Shrinkage dihindari dengan memastikan volume cor yang sesuai masukan dengan peningkat (riser) yang akan dikorbankan untuk menghilankan shrinkage. Shrinkage dapat dikenali dalam sejumlah kareteristik sesuai dengan munculnya pada film radiografi. Terdapat sedikitnya empat tipe : (1) tipe cavity; (2) tipe dendritic; (3) tipe filamentary; dan (4) tipe sponge. Beberapa dokumen menggambarkan sejumlah tipe, tanpa nama sebenarnya, untuk menghindari kesalahfahaman.

Gambar 11.62 hasil film radiografi cacat ShrinkageCavity shrinkage muncul pada film sebagai daerah dengan batas yang tidak jelas. Hal ini dihasilkan akibat dari pemadatan logam antara dua laju aliran logam cair yang datang dari arah berlawanan bergabung dengan arah depan; cavity shrinkage umumnya terjadi pada saat cairan mencapat suhu solidifikasi dan tidak ada sumber cairan tambahan sehingga memberikan timbulnya cavity.

Dendritic shrinkage dengan distribusi garis yang sangat lembut atau caviti kecil memanjang dengan densitas yang bervariasi dan umumya tidak berhubungan satu sama lain.

Filamentary shrinkage umumnya terjadi sebagai struktur kontinu dengan garis yang berhubungan atau bercabang dengan panjang, lebar dan densitas bervariasi atau ada juga yang seperti jaringan.

Sponge shrinkage tampak pada film radiografi sebagai area dengan tekstur lacy dengan batas berhamburan, umumnya pada bagian coran yang tebal dipenampang tengah. Sponge shrinkage mungkin juga dendritic atau filamentary shrinkage; filamentary sponge shrinkage muncul lebih buram disebabkan dari proyeksi dari lapisan yang tebal antara diskontinuitas dengan permukaan film.

Gambar 11.63 hasil film radiografi cacat Shrinkage dan coldshutRetak (Cracks) adalah diskontinuitas yang tipis memanjang (lurus atau buram) yang terjadi setelah cairan memadat. Biasanya tampak individu pada permukaan cor.

Cold shuts umumnya muncul pada atau dekat permukaan logam cor sebagai akibat dari dua laju alir cairan logam yang gagal menyatu. Cacat tersebut tampak pada film radiografi seperti retak atau seam dengan batas tepi yang bulat dan halus.

Inklusi adalah bahan non logam yang secara teoritik merupakan matrik logam padat. Inklusi mungkin memiliki densitas yang lebih atau kurang dibandingkan dengan matrik campurannya dan akan muncul pada film radiografi masing-masing sebagai bayangan yang lebih gelap atau lebih terang. Tipe yang akhir sering muncul pada cor logam ringan.

Gambar 11.64 hasil film radiografi cacat inklusi dan core shiftCore shift ditunjukan sebagai bagian dengan tebal yang bervariasi, umumnya pada film radiografi tampak seperti bagian yang berlawanan secara keseluruhan terhadap bagian cor silinder. (opposite portions of cylindrical casting portions).

Hot tears adalah indikasi memanjang yang terbentuk patahan pada logam ketika proses solidifikasi sebab kontraksi yang terlambat. Keterlambatan terjadi disebabkan cetakan yang terlalu keras atau dindingnya. Efek dari cacat ini, sebagai konsentrasi stres, ini mudah untuk menjadi retak biasa; hot tears umumnya cacat yang sistimatik. Jika cacat diidentifikasi sebagai hot tears dalam proses cor yang besar, hal itu dapat dikembangkan lebih luas dalam hal teknik.

Misruns nampak pada film radiografi sebagai area terkemuka berdimensi secara variasi dengan batas yang lembut. Kebanyakan misrun biasanya terbentuk secara acak dan tidak dapat dihapuskan oleh tindakan perbaikan khusus di dalam proses.

Motling adalah suatu indikasi radiografis yang nampak sebagai suatu area yang tak jelas kurang atau lebih gambarnya. Kondisi ini akibat efek difraksi yang terjadi pada ketidakjelasan, bagian tipis dari film radiografi, paling sering dengan baja tahan-karat austenit. Motling disebabkan oleh interaksi batas butir bahan dengan sinar-X energi rendah (300 kV atau yang lebih rendah). Interpreter yang kurang pengalaman bisa salah mempertimbangkan motling sebagai indikasi cacat cor yang tak dapat diterima. Demikian juga interpreter berpengalaman sering harus memeriksa ulang dengan meradiografi dari sisi sudut yang sedikit berbeda. Pergeseran dalam motling adalah sangat diutamakan, sementara diskontinuitas cor sebenarnya berubah dengan hanya penampakan yang sedikit.

Indikasi film radiografi cor yang diperbaiki dengan las (Radiographic Indications for Casting Repair Welds)

Logam cor campuran paling umum memerlukan pengelasan, apakah untuk upgrading dari kondisi cacat setelah diperiksa atau untuk sambungan dengan komponen lain. Secara garis besar sebab-sebab perbaikan produk cor yang sering digambarkan lebih umum berhubungan dengan cacat las dijelaskan disini. Istilah seperti indikasi ini dapat dilihat pada ASTM E390. Untuk informasi tambahan, lihat juga Nondestructive Testing Handbook, Volume 3, Section 9 mengenai Radiographic Control of Welds.

Slag adalah material padat nonlogam yang terjebak dalam logam las atau antara bahan las dan logam dasar. Secara radiografi, slag nampak dalam berbagai bentuk, dari indikasi sempit memanjang ke indikasi lebar pendek, dan dalam berbagai densitas (kehitaman) dari kelabu ke sangat gelap.

Porositas adalah satu kumpulan gas berbentuk bulat pada logam las, dan biasanya berbentuk lonjong atau silindris.

Undercut adalah suatu alur lelehan dari logam dasar ditepi las dan tidak terisi oleh logam las. Kondisi ini menimbulkan suatu konsentrasi tekanan yang sering harus dikoreksi, dan nampak sebagai indikasi gelap batas tepi las (toe of weld).

Incomplete penetration (IP) sebagaimana tersirat namanya, adalah pengisian las yang kurang pada bagian akar las (sambungan). Kondisi ini terletak di tengah las dan lebar sebagai indikasi segaris.

Incomplete fusion (IF) adalah kekurang gabungan beberapa bagian logam pada sambungan las dengan logam terdekatnya; apakah itu logam dasar atau lugam las yang telah ada sebelumnya. Pada film radiografi tampak sebagai inkasi memanjang, tajam, terjadi pada garis tengah sambungan las atau pada garis sambung (at the fusion line).

Melt-Through adalah suatu ketidakteraturan dengan bentuk cembung atau cekung (pada permukaan penahan balik (backing ring or strip) akar yang berpadu (fused root) atau logam dasar yang bersebelahan) sebagai hasil peleburan penuh pada suatu daerah tertentu tanpa membentuk rongga atau lubang terbuka. Pada film radiografi, melt-through biasanya nampak sebagai indikasi bulat atau berbentuk lonjong.

Burn-Through (BT) adalah suatu rongga atau lubang terbuka ke penahan balik (cincin dan pelat), fused root dan logam dasar yang bersebelahan.

Arc strike adalah suatu indikasi dari daerah yang dipengaruhi panas (HAZ) tertentu atau perubahan sekitar kondisi permukaan pada akhir las atau logam dasar yang bersebelahan. Arc strike disebabkan oleh panas yang ditimbulkan ketika energi listrik melalui antara permukaan bagian akhir las atau logam dasar dan sumber arus.

Percikan las (spatter) terjadi pada busur las atau gas las sebagai partikel logam yang tertolak selama pengelasan dan tidak membentuk bagian las yang sebenarnya. Percikan las muncul pada film radiografi dengan indikasi silindris terang, kecil.

Inklusi Tungsten (TI), pada umumnya memiliki kerapatan yang tinggi dibanding partikel logam dasar. TI tampak sangat linier, gambaran radiografi yang sangat terang; keputusan tolak/terima untuk cacat ini biasanya berdasar pada ukuran criteria kerak (butiran).

Oksidasi adalah kondisi permukaan mengalami pemanasan selama pengelasan, menghasilkan formasi oksida pada permukaan. Hal ini disebabkan kurang bersihnya bagian tertentu ataupun secara keseluruhan disekitar pengelasan. Disebut pula penggulaan (sugaring).

Batas akar (Root edge) adalah kondisi yang menunjukkan penetrasi logam las ke penahan balik (cincin dan pelat) dan logam dasar. Tampak dalam film radiografi sebagai transisi densitas secara tajam.

Root undercut muncul sebagai alur terputus atau berlanjut pada permukaan bagian dalam, cincin penahan balik atau pelat sepanjang tepi akar las.

Sumber :

1. NDT Dupont,

2. http://www.ndt-ed.org/EducationResource1) Heat affected zone

PAGE 247Defectology