kuliah xi (patah dan retak) las

5/21/2018 Kuliah XI (Patah DaN Retak) Las

1/33

Patah dan Retak pada Lasan

Disampaikan oleh :

Yeni Muriani


2/33

Tipe Retakan

1. Solidification Cracking

2. Liquation cracking,HAZ burning atau

hot tearing3. Lamelar tearing

4. Cold cracking atau Hydrogen cracking

5. Reheat cracking


3/33

Fracture Toughness

Istilah tekniknyaPatah getas atau

patah ulet

Patah Ulet tampak berserabut (dimple)pada permukaan patah akibat aliran

plastis setempat

Patah getas tampak rata dan mengkilatmenunjukkan sangat sedikit atau tidak

terdapat plastisitas


4/33

Bentuk Patahan

a. Patah Ulet (dimpling)

b. Patah Getas

c. Patah Getas Intermetalik


5/33

Bentuk Sampel Uji Tarik Pada lasan


6/33

Pengambilan Sampel V-Charpy padalasan

Uji Charpy biasanya

menghasilkan temperatur

transisi ulet-getas

Bentuk Patahan pada uji

charpy


7/33

Solidification Cracking

Terjadi Selama Proses Pendinginan

deposit lasan

Retak paling banyak terjadi padacenterline lasan dan diantara butir

kolumnar

Retak terjadi pada temperatur sekitar200-300C dibawah temperatur lebur

(Tm)


8/33

Retak pada butir kolumnar dan Centerline


9/33

Kemudahan lasan membentukSolidification Cracking tergantung dari 3faktor utama,yaitu :

1. Kekasaran struktur mikro selama

Solidifikasi

2. Jumlah dan jenis segregasi3. Geometri sambungan


10/33

Struktur Solidifikasi

Pembekuan Epitaksial akibatpeningkatan temperaturmenyebabkan kekasaranstruktur mikro deposit lasan

Butir Kolumnar pada depositlasan terbentuk daripembekuan epitaksial daributir logam induk padafusion line

Pola pembekuan akan

dipengaruhi kecepatanpengelasan


11/33

Segregasi

Biasanya terjadi pada pembekuan

paduan

Segregasi menyebabkanpengelompokan unsur-unsur selama

tahap awal pembekuan/solidifikasi

Jumlah total segregasi dan kekasaranstruktur mikro mendorong terbentuknya

centerline segregation


12/33

Koefisien Partisi (k)

Koefisien partisi(k)menunjukkankecenderungan unsur untukmemisah di interface cair-padat sehingga fasa padaakan memiliki komposisilebih sedikit dari komposisikesetimbangan

Semakin kecil harga ksemakin mudah terjadisegregasi

L

s

X

Xk


13/33

Koefisien Partisi (k)

O dan S Merupakan Unsur yang paling

mudah menyebabkan segregasi


14/33

Pengotor dan unsur paduan yang palingsering menyebabkan solidification crackingmemiliki karakteristik seperti dibawah ini :

1. Semakin Rendah harga k

2. Membentuk senyawa dengan logam

3. Senyawa yang memiliki titik lebur rendah atau

membentuk eutektik dengan logam induk

4. Memiliki sudut basah rendah (wetting angle)

sehingga mampu menyebar disepanjang batas

butir


15/33

Skema mekanisme solidification cracking


16/33

Liquation Cracking/Hot Tearing

Terjadi pada fasa cair-padat

Pada saat pendinginan segragasi cenderungmembentuk lapisan yang memiliki titik lebur

rendah Co/ Eutektik Sulfida Kriteria liquation cracking hampir sama

dengan solidification cracking

Liquation Cracking tergantung pada jenisimpuritis dalam logam induk, fraksi volume,kerapatan inklusi dan besar regangan yangterjadi.


17/33

Liguation Cracking/Hot tearing padaMMA Welding


18/33

Lamellar Tearing

Tipe retak memanjang

Sering terjadi dekat daerah HAZ

Lamellar tearing sering terjadi padakomponen tebal yang memiliki tee join

dan corner join


19/33


20/33

Faktor Utama Penyebab lamellar tearing

Keuletan yang rendah pada arah

transversal pendek dari logam induk

Inklusi yang membentuk platBentuk sambungan yang menyebabkan

residual stress pada arah transversal

pendekPengelasan pada pelat tebal


21/33

Lamellar Tearing Pada Baja


22/33

Spesimen Uji Tarik untuk Sambungan silang


23/33

2 Tahap kegagalan akibat lamellar tearing

Retak Awal (Crack Initiation)

Perambatan Retak (Crack Propagation)

Retak Awal, biasanya terjadi karena adanya

inklusi sehingga terjadi retakan padaantarmuka(Interface) matrik dan inklusi co/

Antarmuka MnS-Fe atau Al2O3-Fe

Perambatan retak, membentuk rangkaianretakan inklusi yang lain pada bidang yangberbeda sehingga tampak seperti patahanvetikal dan bersudut


24/33

Lamellar tearing dekat lasan Baja C-Mn


25/33

Cold Cracking/Hidrogen Cracking

Terjadi Cold cracking membutuhkan

waktu (time delay) yang disebut dengan

istilah Incubation timePerambatan retak terjadi perlahan

merupakan kelanjutan dari masa

inkubasi

Retak bisa terjadi trans maupun

Interkistalin


26/33

Cold Cracking tergantung dari interaksiantara :

1. Keberadaan Hidrogen

2. Tegangan sisa yang tinggi

3. Mikrostruktur yang tidak cocok


27/33

Contoh retak akibat hidrogen

Retak akibat hidrogen pada Baja Hy-80

(Courtesy of American Welding Society)


28/33

Kandungan hidrogen lasan sebagaifungsi dari variabel las


29/33

Mekanisme retak batas butir akibathidrogen

Distribusi Hidrogen seragam pada T tinggi berubah pada

temperatur yang lebih rendah

Hidrogen berdifusi yang menyebabkan dekohesi partikel dan

retak pada batas butir


30/33

Mekanisme Fish-Eye pada Inclusi MnS

Terjadi pada inklusi yang memiliki solubitas tinggi terhadap

Hidrogen co/ Basa Silikat atau Inklusi MnS


31/33

Reheat Cracking

Sering terjadi pada lasan yang

multipass karena terjadi pemanasan

yang berulang-ulangFenomena RC Lebih banyak terjadi di

HAZ daripada deposit lasan


32/33

Mekanisme Reheat Cracking

Model pergeseran batas butir


33/33

Reheat Cracking

kuliah xi (patah dan retak) las

Documents