jurnal semhas inggris

7/17/2019 JURNAL SEMHAS inggris

http://slidepdf.com/reader/full/jurnal-semhas-inggris 1/8

0

PENGARUH KUAT ARUS PADA PENGELASAN METAL INERT GAS

DALAM POSISI PENGELASAN FLAT TERHADAP KEKUATAN

IMPACT PADA BAJA ST 60

MAKALAH SEMINAR HASIL

KONSENTRASI TEKNIK PRODUKSI

Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan

memperoleh gelar Sarjana Teknik

Disusun oleh:

HERDI TAMITAKARZA

NIM. 0910623008-62

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

FAKULTAS TEKNIK

MALANG

2013



1

PENGARUH KUAT ARUS PADA PENGELASAN METAL I NERT GAS DALAM

POSISI PENGELASAN FLAT TERHADAP KEKUATAN IMPACT PADA BAJA

ST 60

Herdi Tamitakarza,Endi Sutikno, Erwin Sulistyo Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

Jalan MT. Haryono 167, Malang 65145, Indonesia

E-mail: [email protected]

ABSTRACT

Welding is one of the means used to connect rods - a metal rod in the process of making a

construction , well construction and construction machinery . Welding process with weld metal required by

the manufacturing industry is the liquid welding , one of which is the use of gas arc welding ( MIG ) .

Welding is divided into two with a protective argon arc welding and arc welding with CO2 patron . In arc

welding gases , welding filler wire also serves as the electrode is fed continuously. Electric arc occurs

between the filler wire and metal induk.Sedangkan factors that affect the quality of the welding process isone of them is a strong amount of current used during welding . In the present study used 150 strong currents; 175 ; 200 ; 225 ; 250 A. Control variables in welding use that angle 45

o , electrical voltage 30v , each

material thickness of 10 mm , CO28 gas flow rate ml / sec using a welding machine speed control . From the

results, the average price impact of each flow is equal to 1.7 ; 2.48; 2.63 ; 3.16 Joule/mm2 , but at a current

of 250 A value decreased by 2.63 Joule/mm2 .

Kata kunci :Gas metal arc welding, Baja st 60, impact

PENDAHULUAN

Latar BelakangPenyambungan dengan teknik las

banyak dipakai pada konstruksi baja danmesin yang meliputi pembuatan badan

kapal, jembatan, bejana tekan, tower, pipa,

kendaraan, dan lain sebagainya. Luasnya

penggunaan teknologi pengelasan

disebabkan karena konstruksi yang dibuat

lebih ringan dan proses pembuatannya

juga lebih sederhana. Pengelasan sering

digunakan dalam suatu konstruksi

sehingga tingkat keamanan harus menjadi

perhatian utama. Rancangan dan cara

pengelasan harus memperhatikan

kesesuaian antara sifat - sifat las dengan

kegunaannya.

Proses pengelasan logam dengan

las yang dibutuhkan oleh industri

manufaktur adalah dengan pengelasan

cair, salah satunya adalah menggunakan

las busur gas (GMAW). Las busur gas

adalah cara pengelasan dimana gas

dihembuskan ke daerah las untuk

melindungi busur dan logam yangmencair terhadap atmosfir. Gas yang

digunakan sebagai pelindung adalah gas

helium (He), gas Argon (Ar), dan gas

karbondioksida (CO2) atau campuran dari

gas – gas tersebut.(Wiryosumarto, 2000 :16)

Las Metal Inert Gas (MIG)adalah

salah satu metode pengelasan yang sering

digunakan dalam praktek terutama untuk

pengelasan baja baja kwalitas tinggi

seperti baja tahan karat, baja kuat dan

logam logam bukan baja yang tidak dapat

dilas dengan cara yang lain.

(Wiryosumarto, 2000 : 20)

Baja st 60 merupakan baja karbon

sedang, disebut juga baja keras,banyak

sekali digunakan untuk tangki,

perkapalan, jembatan, dan dalam

permesinankarena mempunyai sifat

mampu las dan kepekaan terhadapretak

las. Pada umumnya sering terjadi patah

getas pada jembatan dan kapal yang dilas.

Sehubungan dengan hal ini maka perlu

beberapa pemecahannya. Penyelidikan

yang dilakukan terhadap patahan ini

menghasilkan suatu fakta bahwa retak – retak halus pada daerah pengaruh panas



2

dari sambungan las ternyata

mempengaruhi terjadinya patahan pada

sambungan tadi. Hasil lain didapat dari

penelitian tersebut bahwa sifat sifat bahan

yang digunakan sangat peka terhadap

takik dan retak las. Dua hal tersebut yangmemegang peranan penting terhadap

patah getas. Oleh karena itu ditentukan

suatu standart cara – cara pengujian

seperti uji charpy dengan takik v. dengan

standart pengelasan akan membantu

memperluas lingkup pemakaian

sambungan las.

TINJAUAN PUSTAKA

GMAW (Gas Metal Arc Welding)

GMAW (gas metal arc welding)

adalah jenis las listrik yang menggunakan

bahan kawat las sebagai elektroda

terumpannya. Busur listrik terjadi antara

kawat pengisi dan logam induk. Untuk

mencegah terjadinya oksidasi selama

pengelasan digunakan gas pelindung

berupa gas mulia seperti helium, argon

atau Karbondioksida.

Dalam pengelasan MIG kawat las

pengisi yang juga berfungsi sebagaielektroda diumpankan secara terus

menerus. Busur listrik terjadi antara kawat

pengisi dan logam induk.

Faktor utama dalam pengelas GMAWSecara umum ada 4 faktor penting

dalam pengelasan GMAW yaitu tegangan

busur, arus pengelasan, kecepatan

pengelasan, dan gas pelindung.

1. Arus Pengelasan

Arus pengelasan sangat menentukan penetrasi las karena berbanding

langsung dan paling tidak secara

eksponensial. Arus pengelasan juga

mempengaruhi tegangan. GMAW

dapat menggunakan arus AC

(alternating current) atau DC (direct

current). Pemilihan arus tergantung

jenis bahan yang akan di las.

Keunggulan penggunaan listrik arus

DC adalah bagusnya busur yang

ditimbullkan, sehingga sangat sesuaiuntuk pengelasan plat yang sangat

tipis. Sedangkan arus AC lebih sering

dipergunakan karena pertimbangan

harga, mudahnya penggunaan dan

sederhananya perawatan..dengan arus

pengelasan yang tinggi maka ujung

dari elektroda akan selalu runcing. Halini menyebabkan butir butir logam

cair menjadi halus dan pemindahannya

berlangsung dengan cepat, seakan –

akan disemburkan.

2. Tegangan Busur

Tegangan ini adalah perbedaan

potensial listrik antara ujung elektroda

dengan permukaan yang akan dilas.

Tegangan pengelasan akan berubah

seiring dengan perubahan jarak antara

elektroda dengan benda kerja, jika jarak yang terjadi membesar maka

tegangan akan meningkat. Jika

jaraknya mengecil maka tegangannya

akan turun. Tegangan pengelasan ini

hanya memiliki pengaruh yang kecil

terhadap jumlah endapan logam las.

Jumlah endapan logam ini sangat

dipengaruhi oleh kecepatan

pengelasan dan besar arus las.

Tegangan pengelasan akan

mennetukan ukuran dari daerah

leburan dan penguatan lasan.Tegangan

busur yang rendah akan menghasilkan

penembusan yang dalam sedangkan

tegangan yang tinggi akan

menghasilkan penembusan yang

kurang dalam, lebih lebar, disamping

itu bila tegangan dinaikan makakeperluan fluks juga bertambah

(Wiryosumarto, 1994 : 240 )

3.

Kecepatan PengelasanKecepatan pengelasan adalah

perpindahan tiap waktu dimana logam

induk yang akan dilas bergerak

sepanjang logam las. Kecepatan

pengelasan pada umumnya sesuai

dengan kombinasi tertentu dari arus

dan tegangan proses busur. Dalam

kata lain kecepatan pengelasan adalah

kecepatan maju dari busur diukur

dalam inchi permenit, millimeter

permenit ataupun millimeter perdetik.



3

Kecepatan pengelasan harus

berdasarkan waktu dengan satuan

detik, hal ini diperuntukan karena

dimensi logam induk diatur untuk

menyeimbangkan masukan panas tiap

millimeter dari logam tersebut. Ketikakecepatan pengelasan diatur, nyala

busur harus ditetapkan berdasarkan

banyak waktu agar menghasilkan

kecepatan rata- rata yang akurat.

Untuk pengelasan secara terus

menerus disarankan menggunakan

waktu 30 detik. Kecepatan pengelasan

secara akurasi dapat dilakukan dengan

las manual atau semi- otomatis

tergantung pada welder. Namun,

dengan pengelasan otomatis,kecepatan diatur pada perjalanan

kereta bermotor yang dikendalikan

untuk mengatur jalannya logam induk

terhadap pembentukan busur las dari

tang elektroda (Funderburk, 1999)

4. Gas Pelindung

Ada dua jenis gas mulia yang sering

digunakan sebagai gas pelindung yaitu

helium dan argon. Gas helium

menghasilkan busur yang lebih dalam

dibandingkan gas argon. Tetapi gas

argon mampu melakukan pembersihan

katodik. Sehingga gas argon dapat

menghasilkan sambungan las bermutu

tinggi.

Bentuk Kampuh LasBentuk kampuh dalam sambungan

las sangat mempengaruhi effisiensi pengerjaan dan jaminan konstruksi yang

akan dilas. Dalam memilih bentuk

kampuh harus memperhatikan ketebalan

material yang akan disambung. Adapun

jenis – jenis kampuh las untuk jenis

sambungan tumpul adalah :

Gambar 1 Alur sambungan las tumpul

Mampu Las Baja

Sifat mampu las dapat di

definisikan sebagai kemampuan bahan,

logam untuk dapat dilas, tanpa

mengurangi penurunan sifat sifat yang

dimiliknya secara berlebihan. Logam yang

dilas dapat mengurangi mutu akibatterjadinya penggetasan, cacat, atau

retakan. Salah satu sambungan pada

konstruksi baja dibuat dengan jalan

mengelas. Baja konstruksi merupakan

salah satu jenis baja yang mempunyai sifat

mampu las yang baik. Salah satu dampak

pengelasan adalah tidak dapat dihindari

bahwa bahan berubah sifatnya yang

disebabkan karena panas pada waktu

pengelasan. Jadi daerah pengelasan atau

didaerah yang dipengaruhi oleh panas

(HAZ) bisa terjadi perubahan kekerasan

atau bahkan bisa terjadi retak

(Surdia,1999 : 77)

Antara permukaan logam induk

dan logam penyambung pada daerah

pengelasan dinamakan bagian pengikat

dan selanjutnya daerah yang dipengaruhi panas dari logam induk adalah daerah

yang terpanaskan pertama pada

temperature yang tinggi dan mengalami pendinginan yang secara cepat, yang

menyebabkan daerah itu menjadi lebih

keras (Surdia, 1999 : 93)

Pengelasan Baja Karbon SedangBaja karbon sedang mengandung banyak

karbon dan unsur lain yang dapat

memperkeras baja. Karena itu panas atau

HAZ pada baja ini mudah menjadi keras

bila dibandingkan dengan baja karbon

rendah. Sifatnya yang mudah menjadikeras ditambah dengan adanya hydrogen



4

difusi menyebabkan baja ini sangat peka

terhadap retak las. Disamping itu

pengelasan dengan menggunakan

elektroda yang sama kuat dengan logam

lasnya mempunyai perpanjangan yang

rendah. (Wiryosumarto, 2009 : 91)

Kekuatan Impact Kekuatan impact adalah energi

yang diperlukan untuk mematahkan

specimen tiap satuan areal bagian

setempat pada penampang lintang dari

notch. Kekuatan ini menyatakan jumlah

energy yang diserap pada percobaan

impact . Perpatahan adalah pemisahan atau

pemecahan suatu benda padat menjadi dua

bagian akibat dikenai tegangan.

Pengujian Impact Pengujian ini sering disebut juga dengan

pengujian takik spesimen yang bertakik

menahan suatu beban kejut. Pembebanan

yang digunakan yaitu dengan pembebanan

charpy (charpy impact test ). Pengujian

impact pada konstruksi las termasuk

dalam pengujian merusak (destructife

test ). Adapun definisi pengujian impact

menurut ASTM adalah pengujian dinamik

pada specimen tertentu, yang dimesin dan

umumnya diberi takikan, kemudian

specimen tersebut ditumbuk dan

dipatahkan oleh sebuah pukulan tunggal

pada suatu mesin uji khusu lalu diukur

energy yang diserap pada proses

pematahan metrial tersebut.Hasil pengujian impact telah terlanjur disebut

kekuatan impact , seharusnya adalah

energy impact (Van vlack, Lawrence H.1981 : 60).

Gambar 2. Kerja alat uji impact

Harga Impact Untuk mencari Harga impact pada

suatu logam lasan maka mencari jumlahenergy yg digunakan untuk mematahkan

specimen, didapat kan dengan rumus

sebagai berikut :

E’ = WH1-WH2

= W (H1 – H2)

= W (BC)

= W (AC – AB)

= W (R cos β – R cos α)

= WR ( Cos β – Cos α)

Dimana :

E = Energi untuk mematahkan

spesimen [J]

M = Massa Pendulum [Kg]

W = Berat Pendulum [N]

G = Percepatan Gravitasi [ms2]

H1 = Tinggi kedudukan awal pendulum

[m]

H2 = Tinggi Pendulum setelah

mematahkan [m]

R = Panjang lengan pendulum [m]

α = Sudut simpangan [o]

β = Sudut simpangan akhir dengan

beban [o]

Lalu menghitung kerugian energy yang

disebabkan oleh gesekan dan poros

bantalan.

f = WR (Cos β – Cos α)

Dimana :

f =

energy

gesekan

[J]

β =

Sudut

simpangan

akhirtanpa



5

beban [o]

didapatkan energy aktual sebesar

E = E’ – f

Bila energy ini kita bagi dengan luas

penampang melintang dari patahan

dibawah takikan maka kita akan dapatkan

besarnya kekuatan impact atau disebut

juga nilai pukul takik ( van Vliet, GLJ dan

both, w, 1983 : 60)

METODOLOGI PENELITIANMetode penelitian yang digunakan

dalam penelitian ini adalah penelitian

eksperimental nyata (trueexperimental

research) yang bertujuan untuk

mengetahui pengaruh pengaruh kuat arus

terhadap kekuatan impact dalam

pengelasan flat terhadap baja st 60.

Dengan asumsi variabel yang lain

konstan. Kajian literatur dari berbagai

sumber baik dari buku, jurnal yang ada di perpustakaan maupun dari internet juga

dilakukan untuk menambah informasi

yang diperlukan.

Variabel PenelitianVariabel penelitian yang digunakan

dalam penelitian ini adalah:

1. Variabel bebas

Kuat arus pengelasan : 150; 175;

200; 225; 250.

2. Variabel terikat

Kekuatan Impact

3. Variabel kontrol

Sudut pengelasan : 45o

Tegangan Listrik : 30 v

Dimensi Spesimen : 60 x 10 x 10

Laju aliran gas CO2: 8 ml/detik

Kecepatan Pengelasan : 2 mm/s

Instalasi Penelitian

Gambar 3 instalasi penelitian

Keterangan gambar:

1. Gas CO2

2. Pipa Penyalur gas CO2

3. Mesin Las MIG

4.

Elektroda5. Kabel penghubung gas dan

elektroda

6. Kabel ke tang benda kerja

7.

Torch

8. Meja kerja

9. Logam induk (Baja ST 60)

10.

Mesi pengatur kecepatan

pengelasan

11.

Saklar utama

12. Pengatur nilai kecepatan

13.

Tombol STOP

Bahan yang digunakanBahan spesimen yang digunakan

adalah Baja ST 60

HASIL DAN PEMBAHASAN

Dari hasil pengujian impact

didapatkan bahwa dengan semakin

bertambahnya kuat arus maka harga

impact akan semakin tinggi namun pada

arus 250 A kekuatan impact akan semakin

menurun. Hal ini dijelaskan dalam tabel

dan grafik berikut.

Tabel 1 Hasil Pengujian Impact terhadap

kekuatan arus

150 175 200 225 250

1 1.64 2.38 2.63 3.15 2.68

2 1.76 2.6 2.71 3.2 2.63

3 1,52 2.44 2.57 3.13 2.57

JUMLAH

RATA - RATA

BESAR ARUS (AMPERE)PENGULANGAN

1.7 2.473333 2.636667 3.16 2.626667



6

Gambar 4 Grafik Pengaruh Kuat Arus

Terhadap Harga Impact

Pada grafik dapat dilihat bahwa

semakin besar kuat arus maka kekuatan

impact yang didapat semakin meningkatnamun pada arus 250 harga impact yang

didapat cenderung kembali turun. Untuk

Kuat Arus 150 A didapatkan harga impact

pada pengulangan 1 sebesar 1,64 J/mm2,

pada pengulangan 2 sebesar 1,76 J/mm2,

pada pengulangan 3 sebesar 1,52 J/mm2.

Untuk kuat arus 175 A didapatkan harga

imapact pada pengulangan 1 sebesar 2,38

pada pengulangan 2 sebesar 2,6 , pada

pengulangan 3 sebesar 2,44 . Untuk kuat

arus 200 A didapatkan harga impact pada

pengulangan 1 sebesar 2,63, pada


pengulangan 3 sebesar 2,57. Untuk kuat

arus sebesar 225 A didapatkan harga

impact pada pengulangan 1 sebesar 3,15,

pada pengulangan 2 sebesar 3,2, pada

pengulangan 3 sebesar 3,13. Untuk Kuat

arus 250 A didapatkan harga impact pada


pengulangan 2 sebesar 2,63, pada pengulangan 3 sebesar 2,57.

Dari hasil dan grafik di atas, harga

impact mengalami kenaikan seiring

dengan meningkatnya kuat arus yang di

pakai sampai pada titik maksimum yaitu

sebesar 225 A, namun mengalami

penurunan pada arus 250 A. Hal ini

disebabkan karena masukan panas yang

dihasilkan semakin berlebih sehingga

kecendrungan memberikan sifat penetrasi

yang lebih menonjol dan terkadang karena jumlah panas yang terlalu tinggi akan

menyebabkan logam las menjadi getas,

sehingga ketika dilakukan pengujian

impact nilai kekuatan impact nya

mengalami penurunan.

KESIMPULANDari penelitian yang sudah

dilakukan dapat disimpulkan bahwa:

Dengan semakin bertambahnya

kuat arus maka nilai kekuatan

impact nya semakin tinggi

diakibatkan karena masukan panas

yang dihasilkan lebih rendah dan

belum cukup untuk menyebarkan

panas secara merata, sehingga

pendinginannya berlangsung lebih

cepat. Dengan adanya pendinginancepat maka struktur logam las yang

terbentuk adalah struktur yang

keras sehingga ketika dilakuakn

pengujian impact harga impact yg

di dapat rendah.

Daftar PustakaDe Garmo, E. P. 1997. Materials and

Processes In Manufacturing .

London : Prentice-Hall

International, Inc.

Surdia, Tata. 1995.

PengetahuanBahanTeknik . Jakarta:

PT. PradyaParamita.

Walpole, Ronald E. 1995. Pengantar

Statistika. Jakarta: PT. Gramedia

Pustaka Utama.

Davis, Harmer E. 1982. The testing Of

Engineering Materials. USA :

Mc Graw Hill

Wiryosumarto, Harsono. 2000. TeknologiPengelasan Logam. Jakarta : PT.

Pradnya Paramita

Efendi, Nizam. 2007. Studi Pengaruh

Heat Input Terhadap

ketangguhan Impact Las SMAW

Posisi Vertikal Baja ST 60

Temper. Yogyakarta :

http://jurnal.unimus.ac.id

Henry, Eko. 2011. Pengaruh Kuat Arus

Dan Campuran Gas Argon – Co2

Pada Pengelasan GmawTerhadap Kekuatan Tarik Dan



7

Impact Pada Baja Karbon

Medium Fasa Ganda. Malang :

Jurnal rekayasa mesin.

jurnal semhas inggris

Documents