Di masa lalu saya telah mengarang beberapa struktur baja yang cukup kompleks, pada kesempatan, disajikan masalah dengan distorsi.. Saya sekarang mempertimbangkan untuk pindah ke aluminium sebagai pengganti bahan untuk beberapa struktur Pertanyaan saya adalah, apa jumlah distorsi dapat Aku berharap melihat dengan aluminium? And how can I prevent it? Dan bagaimana saya bisa mencegahnya?

A - We need to consider the principal reasons for distortion in any arc-welded structure, and some of the characteristics of aluminum specifically.  Welding distortion can be defined as “the non-uniform expansion and contraction of weld metal and adjacent base metal during the heating and cooling cycle of the welding process”.  Distortion is a consideration when arc welding all materials, and the principals behind this reaction are fundamentally the same.

A - Kita perlu mempertimbangkan alasan utama untuk distorsi dalam struktur-las busur, dan beberapa karakteristik aluminium khusus distorsi. Pengelasan dapat didefinisikan sebagai "non-seragam ekspansi dan kontraksi logam las dan logam dasar yang berdekatan selama pemanasan dan pendinginan siklus dari proses pengelasan ". Distorsi pertimbangan saat pengelasan busur semua bahan, dan para pelaku di balik reaksi ini pada dasarnya adalah sama.

If we evenly heat a non-restrained piece of metal in a furnace to a prescribed temperature and then allow it to cool to its original temperature, it will first expand (to a degree based on its coefficient of expansion) and then contract as cooled to its original size.  If we apply this kind of uniform heating and cooling to an unrestrained structure, the heating and cooling process should promote no distortion of the structure.  Unfortunately, when arc welding, we are usually applying non-uniform localized heating to the structure which we are welding.  This heating is limited to the area of the weld and its close vicinity.  Also, the heating and cooling is conducted under varying amounts of restraint during the welding process.

Jika kita secara merata panas sepotong menahan non-logam dalam tungku untuk suhu yang ditentukan dan kemudian biarkan mendingin ke suhu aslinya, pertama kali akan memperluas (sampai tingkat yang didasarkan pada koefisien ekspansi) dan kemudian didinginkan untuk kontrak sebagai ukuran aslinya. Jika kita menerapkan jenis seragam pemanasan dan pendinginan untuk struktur tak terkendali, pemanasan dan proses pendinginan tidak harus mempromosikan distorsi struktur. Sayangnya, saat pengelasan busur, kita biasanya menerapkan pemanasan lokal non-seragam untuk struktur yang kita pengelasan. pemanas ini terbatas pada daerah lasan dan sekitarnya erat. Selain itu, pemanasan dan pendinginan yang dilakukan dengan jumlah bervariasi dari pengekangan selama proses pengelasan.

 The part of the welded component outside of the weld area that is not heated, or heated to a much lower temperature, acts as a restraint on the portion that is heated to the higher temperatures and undergoes higher expansion. Bagian dari komponen dilas luar daerah lasan yang tidak dipanaskan, atau dipanaskan ke suhu yang lebih rendah, bertindak sebagai penahan pada bagian yang dipanaskan sampai suhu tinggi dan mengalami ekspansi yang lebih tinggi. The non-uniform heating, resulting in non-uniform expansion and contraction, along with weld metal and base metal shrinkage, and the partial restraint from the less affected parts of the structure are the primary cause of thermal distortion problems that occur in welding.

Pemanasan tidak seragam, sehingga non-seragam ekspansi dan kontraksi, bersama dengan logam las dan logam dasar penyusutan, dan menahan diri sebagian dari bagian yang kurang dipengaruhi struktur adalah penyebab utama dari masalah distorsi termal yang terjadi dalam pengelasan.

Theoretically, when welding aluminum compared to carbon steels, the effects of some of the main contributing factors for distortion may be somewhat increased.  Aluminum has high thermal conductivity; this being a property that may affect distortion and can substantially affect weldability.  The thermal conductivity of aluminum is around five times that of low-carbon steel.  Aluminum also has high solidification shrinkage, around 6% by volume, and also a high coefficient of thermal expansion.  When we arc weld aluminum, we apply high localized heating to the material in and around the weld area.  There is a direct relationship between the amount of temperature change and the change in dimension of a material when heated.  This change is based on the coefficient of expansion.  This is the measure of the linear increase per unit length based on the change in temperature of the material.

Secara teoritis, ketika pengelasan aluminium dibandingkan dengan baja karbon, efek dari beberapa faktor kontribusi utama untuk distorsi mungkin sedikit meningkat Aluminium mempunyai konduktivitas termal tinggi;. Ini menjadi properti yang dapat mempengaruhi distorsi dan substansial dapat mempengaruhi mampu las. Konduktivitas termal aluminium adalah sekitar lima kali lipat dari baja karbon rendah. Aluminium juga memiliki penyusutan solidifikasi tinggi, sekitar 6% dari volume, dan juga koefisien ekspansi termal yang tinggi. Ketika kita aluminium las busur, kami menerapkan tinggi lokal pemanasan terhadap materi dan di sekitar daerah pengelasan. Ada hubungan langsung antara jumlah perubahan suhu dan perubahan dimensi bahan ketika dipanaskan Perubahan ini didasarkan pada koefisien ekspansi.. ini adalah ukuran dari peningkatan per satuan panjang linier berdasarkan perubahan suhu material.

Aluminum has one of the highest coefficient of expansion ratios, and changes in dimension almost twice that of steel for the same temperature change. Aluminium memiliki salah satu yang tertinggi rasio koefisien ekspansi, dan perubahan dalam dimensi hampir dua kali lipat baja untuk perubahan suhu yang sama. However, it is not uncommon to apply higher material thickness to a comparable aluminum structure when compared to steel.  This is a design consideration that may be used to provide the necessary rigidity and/or required strength.  Because aluminum is approximately 1/3 the weight of steel, we could, in fact, double the original design thickness for our aluminum structure and still have only 2/3 the weight of the original structure made of steel.  The significance of such an increase in material thickness would be a substantial reduction in the potential for distortion.

Namun, tidak jarang untuk menerapkan ketebalan material lebih tinggi pada struktur aluminium sebanding jika dibandingkan dengan baja. Ini merupakan pertimbangan desain yang dapat digunakan untuk memberikan kekakuan yang diperlukan dan / atau kekuatan yang diperlukan. Karena aluminium adalah sekitar 1 / 3 berat baja, kita bisa, pada kenyataannya, dua kali tebal asli desain untuk struktur aluminium dan masih memiliki hanya 2 / 3 dari berat struktur asli terbuat dari baja Pentingnya seperti meningkatnya ketebalan bahan akan menjadi pengurangan substansial dalam. potensi distorsi. What methods can we employ to reduce distortion? Metode apa yang bisa kita terapkan untuk mengurangi distorsi? The methods used for the control of distortion when welding aluminum are the same as other materials; however dependent on material thickness and structure design, we may need to give

greater consideration to the following: Metode yang digunakan untuk kontrol distorsi ketika pengelasan aluminium sama dengan bahan lain, namun tergantung pada ketebalan bahan dan desain struktur, kita mungkin harus memberikan pertimbangan yang lebih besar sebagai berikut: 1.  Probably the most common cause of excessive distortion is from over welding. 1. Mungkin penyebab paling umum adalah distorsi berlebihan dari lebih pengelasan. In order to reduce distortion, we should try to keep the heating and shrinkage forces to a minimum.  We should design the weldment to contain only the amount of welding necessary to fulfill its service requirements.  The correct sizing of fillet welds to match the service requirement of the joint can help to reduce distortion.  We should not produce fillet welds that are larger than specified on engineering drawings.  We should provide welders with fillet weld gauges so they are able to measure their welds to ensure that they are not producing welds that are much larger than that specified.  With butt joints we should control edge preparation, fit-up and excessive weld build-up on the surface in order to minimize the amount of weld metal deposited and thereby reduce heating and shrinkage. Untuk mengurangi distorsi, kita harus mencoba untuk menjaga pemanasan dan kekuatan penyusutan untuk minimum weldment Kita harus merancang untuk hanya berisi jumlah pengelasan yang diperlukan untuk memenuhi persyaratan layanan.. Yang ukuran yang benar pengelasan fillet untuk menyesuaikan kebutuhan layanan sendi dapat membantu untuk mengurangi distorsi Kita tidak harus menghasilkan lasan fillet yang lebih besar dari yang tercantum pada gambar teknik.. Kita harus menyediakan tukang las dengan las fillet pengukur sehingga mereka dapat mengukur lasan mereka untuk memastikan bahwa mereka tidak menghasilkan las yang jauh lebih besar daripada yang ditetapkan. Dengan sendi butt kita harus mengontrol persiapan tepi, fit-up dan berlebihan las membangun-up di permukaan dalam rangka untuk meminimalkan jumlah logam las disimpan dan dengan demikian mengurangi pemanasan dan penyusutan. 2.  When welding thicker material, a double-V-groove joint requires about half the weld metal of a single-V-groove joint and is an effective method of reducing distortion.  Changing to a J-groove or a U-groove preparation can also assist by reducing weld metal requirements in the joint. 2. Ketika pengelasan bahan tebal, joint double-V-groove membutuhkan sekitar setengah logam las dari single-V-groove bersama dan merupakan metode yang efektif untuk mengurangi distorsi. Mengganti ke J-groove atau persiapan U-alur dapat juga membantu dengan mengurangi persyaratan logam las pada sambungan. 3.  We may consider the use of intermittent fillet welds, where possible.  We can often maintain adequate strength requirements and reduce the volume of welding by 70% by using intermittent fillet welds over continuous welding, if the design allows. 3. Kita dapat mempertimbangkan penggunaan lasan fillet berselang, di mana mungkin. Kita sering dapat mempertahankan persyaratan kekuatan yang memadai dan mengurangi volume las 70% dengan menggunakan las filet berselang selama pengelasan kontinyu, jika desain memungkinkan. 4.  Balance welding around and position welds near to the neutral axis of the welded structure.   The neutral axis is the center of gravity of the cross section of the part.  Placing similarly sized welds on either side of this natural centerline can balance one shrinkage force against another.  Placing the weld close to the neutral axis of the structure may reduce distortion by providing less leverage for shrinkage stresses to move the structure out of alignment. 4 pengelasan Saldo sekitar dan. Posisi las dekat sumbu netral dari struktur dilas. Sumbu netral adalah pusat gravitasi dari penampang bagian. Menempatkan las berukuran hampir sama di kedua sisi ini tengah alam dapat menyeimbangkan satu kekuatan penyusutan terhadap lain Menempatkan las dekat dengan sumbu

netral dari struktur. dapat mengurangi distorsi dengan memberikan leverage kurang untuk penyusutan tegangan untuk memindahkan struktur dari deretan. 5.  Reduce the number of weld beads, if possible.  Few passes with a large electrode are preferable to many passes with a small electrode.  The additional applications of heat can cause more angular distortion in multipass single fillet welds and multipass single-V-groove welds. 5. Mengurangi jumlah manik-manik las, jika mungkin sedikit berlalu. Dengan elektroda besar lebih baik dari pada melewati banyak dengan elektroda kecil. Aplikasi tambahan panas dapat menyebabkan distorsi yang lebih sudut di multipass lasan fillet tunggal dan multipass tunggal-V-alur lasan. 6.  Carefully select the welding process to be used.  Use a process that can provide the highest welding speeds and is able to make the weld in the least amount of weld passes.   Make use of automated welding, whenever possible, as these techniques are often capable of depositing accurate amounts of weld metal at extremely high speeds.  Fortunately, with modern arc welding processes we are often able to use high welding speeds which can help us when fighting distortion. 6. Hati-hati memilih proses pengelasan yang akan digunakan Gunakan proses yang dapat menyediakan kecepatan pengelasan tertinggi dan mampu membuat lasan di paling sedikit lewat pengelasan.. Membuat penggunaan pengelasan otomatis, bila memungkinkan, seperti teknik ini sering mampu menyetorkan jumlah akurat dari logam las dengan kecepatan yang sangat tinggi Untungnya,. dengan proses las busur modern kita sering kali dapat menggunakan kecepatan pengelasan tinggi yang dapat membantu kita ketika distorsi pertempuran. 7.  Use welding sequences or backstep welding to minimize distortion. 7. Gunakan urutan pengelasan atau mengelas backstep untuk mengurangi distorsi.  The backstep technique allows for the general welding progression to be in one direction but enables us to deposit each smaller section of weld in the opposite direction.   This provides us the ability to use prior welds as a locking effect for successive weld deposits. Teknik backstep memungkinkan untuk perkembangan pengelasan umum untuk satu arah tapi memungkinkan kita untuk deposit setiap bagian kecil dari las dalam arah yang berlawanan. Ini memberikan kita kemampuan untuk menggunakan las sebelum sebagai efek penguncian untuk deposito las berturut-turut. 8.  Whenever possible, weld from the center outward on a joint or structure.  Wherever possible, alternate sides for successive passes on double-sided multi-pass welding.  An even better method to control distortion is to weld both sides of a double-sided weld simultaneously. 8 Bila mungkin,. Lasan dari pusat keluar pada sendi atau struktur Jika memungkinkan, alternatif untuk melewati sisi berturut-turut pada las multi-pass dua sisi.. Sebuah metode yang lebih baik untuk mengendalikan distorsi adalah untuk pengelasan kedua sisi dari dua sisi lasan secara bersamaan. 9.  Preset components so that they will move during welding to the desired shape or position after weld shrinkage. 9 Preset komponen. Sehingga mereka akan bergerak selama pengelasan dengan bentuk yang diinginkan atau posisi setelah penyusutan las. This is a method of using the shrinkage stresses to work for us during the manufacturing process.  Through experimentation we can determine the correct amount of offset required to compensate for weld shrinkage.  We then need only to control the size of the weld in order to produce consistently aligned welded components. Ini adalah metode menggunakan penyusutan tegangan bekerja untuk kita selama proses manufaktur Melalui eksperimentasi kita dapat menentukan jumlah yang benar adanya kompensasi yang dibutuhkan untuk mengimbangi penyusutan las.. Kami kemudian hanya perlu mengontrol ukuran lasan untuk menghasilkan secara konsisten sejalan dilas komponen. 10. 10. Consider the use of restraints such as clamps, jigs and fixtures and back-to-back assembly.  Locking the weldment in place with clamps fixed to a solid base plate to hold the

weldment in position and prevent movement during welding is a common method of combating distortion.  Another method is to place two weldments back-to-back and clamp them tightly together.  The welding is completed on both assemblies and allowed to cool before the clamps are removed.  Pre-bending can be combined with this technique by inserting spacers at suitable positions between the assemblies before clamping and welding. Pertimbangkan penggunaan hambatan seperti klem, jig dan fixture dan perakitan back-to-back. Mengunci weldment itu dengan penjepit tetap ke pelat dasar yang kuat untuk memegang posisi dan weldment dalam mencegah perubahan selama pengelasan adalah metode umum untuk memerangi distorsi. Cara lain adalah untuk menempatkan dua weldments back-to-back dan klem mereka erat pengelasan ini diselesaikan pada kedua majelis dan dibiarkan dingin sebelum jepitan dihapus.. Pra-lentur dapat dikombinasikan dengan teknik ini dengan menyisipkan spacer pada sesuai posisi antara majelis sebelum penjepitan dan pengelasan. 11.  Consider the use of aluminum extrusions.  Aluminum can be easily acquired in standard and customized extruded configurations.  Many manufacturers are taking advantage of extruded aluminum sections to reduce the amount of welding in their fabricated components.  Extruded aluminum offers a perfect opportunity to reduce welding (potential for distortion), assist with assembly and often improve aesthetics. 11. Pertimbangkan penggunaan ekstrusi aluminium Aluminium dapat. Dengan mudah diperoleh dalam konfigurasi standar dan disesuaikan diekstrusi Banyak produsen telah mengambil keuntungan dari bagian aluminium ekstrusi untuk mengurangi jumlah mereka pengelasan dalam komponen fabrikasi.. Aluminium Extruded menawarkan kesempatan yang sempurna untuk mengurangi pengelasan (potensi distorsi), membantu perakitan dan sering memperbaiki estetika. Summary. Ringkasan. Weld distortion is caused by localized expansion and contraction of metal as it is heated and cooled during the welding process.  Constraint from the unheated surrounding metal produces permanent changes in the internal tension stresses that are generated.  If these stresses are high enough and cannot be adequately resisted by the structure, distortion results.  A large number of factors determine what stress levels are developed, their orientation, and whether they will cause unacceptable distortion.  These factors include the size and the shape of the welds and where they are located in the structure being welded, the rate of heat input during the welding process, the size and material thickness of the components being welded, the assembly sequence, the welding sequence and others.  Ideally to avoid distortion, there should be as little welding as possible in a structure, and especially where thin gauge metal is involved.    With aluminum we have some options that are available to us at the design stage that may help to eliminate excessive welding.  The use of castings, extrusions, forgings and bent or roll-formed shapes can often help to minimize the amount of welding and thereby reduce distortion. Pengelasan distorsi disebabkan oleh ekspansi lokal dan kontraksi logam seperti dipanaskan dan didinginkan selama proses pengelasan. Kendala dari sekitar logam dipanaskan menghasilkan perubahan permanen dalam ketegangan internal tegangan yang dihasilkan. Jika tegangan cukup tinggi dan tidak dapat secara memadai hasil distorsi ditentang oleh struktur,. Sejumlah besar faktor menentukan tingkat stres yang dikembangkan, orientasi mereka, dan apakah mereka akan menyebabkan distorsi tidak bisa diterima. Faktor-faktor ini termasuk ukuran dan bentuk lasan dan di mana mereka berada dalam struktur yang dilas, tingkat input panas selama proses las, ukuran dan ketebalan material dari komponen yang dilas, urutan perakitan, urutan pengelasan dan lain-lain. Idealnya untuk menghindari distorsi, harus ada sebagai las sesedikit mungkin dalam sebuah struktur , dan terutama di mana logam lembaran tipis yang terlibat. Dengan aluminium kami memiliki

beberapa pilihan yang tersedia untuk kita pada tahap desain yang dapat membantu untuk menghilangkan las berlebihan. Penggunaan pengecoran, ekstrusi, tempa dan bengkok atau bentuk roll-sering dapat dibentuk membantu meminimalkan jumlah pengelasan dan dengan demikian mengurangi distorsi. One method of understanding and planning for distortion prevention is the use of specialized computer software (see fig1 and fig2).  Computer software has been developed as a tool to understand and predict distortions caused by the welding processes. This software is presented as being able to predict residual stresses and distortions after welding thus allowing welding engineers the opportunity to optimize their process (weld sequence and/or clamping condition). Salah satu metode pemahaman dan perencanaan untuk pencegahan distorsi adalah penggunaan perangkat lunak komputer khusus (lihat fig1 dan fig2) perangkat lunak. Komputer telah dikembangkan sebagai alat untuk memahami dan memprediksi distorsi yang disebabkan oleh proses pengelasan. Perangkat lunak ini disajikan sebagai mampu memprediksi tegangan sisa dan distorsi setelah pengelasan sehingga memungkinkan insinyur las kesempatan untuk mengoptimalkan proses mereka (urutan las dan / atau pencekaman kondisi). Many complex aluminum structures are welded every day without excessive distortion problems.  This is often achieved through the combined effort of designers and manufacturers. Banyak struktur aluminium kompleks dilas setiap hari tanpa masalah distorsi berlebihan. Hal ini sering dicapai melalui usaha gabungan dari desainer dan produsen. The designers need to carefully consider options that are available to help reduce the amount of welding within the structure.  Also, to position those welds that are necessary in areas that least promote distortion. Para desainer perlu hati-hati mempertimbangkan pilihan yang tersedia untuk membantu mengurangi jumlah pengelasan dalam struktur Juga,. Untuk posisi mereka lasan yang diperlukan di daerah yang paling mempromosikan distorsi. The manufacturer needs to develop, employ and control the necessary equipment (welding process, fixturing, etc.) and techniques (welding sequences and balancing methods) to reduce the effects of the welding process that promote distortion. Pabrik perlu mengembangkan, menggunakan dan mengontrol peralatan yang diperlukan (proses pengelasan, fixture, dll) dan teknik (urutan pengelasan dan menyeimbangkan metode) untuk mengurangi efek dari proses pengelasan yang mempromosikan distorsi.

. (P icture courtesy of SYSWELD Ò a product of the ESI Group ). Kelompok. (P icture courtesy of SYSWELD o produk dari ESI ini).

Cacat pengelasan

1. 1. Introduction Pengenalan

Common weld defects include: cacat pengelasan umum meliputi:

i. i. Lack of fusion Kurangnya fusi ii. ii. Lack of penetration or excess penetration Kurangnya penetrasi penetrasi atau

kelebihan iii. iii. Porosity Porositas iv. iv. Inclusions Inklusi v. Cracking v. Cracking vi. vi. Undercut Menjual dgn harga yg lebih rendah vii. vii. Lamellar tearing Pipih robek

Any of these defects are potentially disastorous as they can all give rise to high stress intensities which may result in sudden unexpected failure below the design load or in the case of cyclic loading, failure after fewer load cycles than predicted. Salah satu cacat yang berpotensi disastorous karena mereka semua dapat menimbulkan stres intensitas tinggi yang dapat menyebabkan kegagalan tak terduga tiba-tiba di bawah beban desain atau dalam kasus pembebanan siklik, kegagalan setelah siklus beban lebih sedikit dari yang diperkirakan.

2. 2. Types of Defects Jenis Cacat

i and ii. - To achieve a good quality join it is essential that the fusion zone extends the full thickness of the sheets being joined. i dan ii. - Untuk mendapatkan kualitas yang baik bergabung adalah penting bahwa zona fusi memperluas ketebalan penuh dari lembaran yang bergabung. Thin sheet material can be joined with a single pass and a clean square edge will be a satisfactory basis for a join. materi lembar Tipis dapat bergabung dengan satu lulus dan tepi persegi yang bersih akan menjadi dasar yang memuaskan untuk bergabung. However thicker material will normally need edges cut at a V angle and may need several passes to fill the V with weld metal. Where both sides are accessible one or more passes may be made along the reverse side to ensure the joint extends the full thickness of the metal. Namun bahan tebal biasanya akan perlu

potongan pinggirnya pada sudut V dan mungkin perlu melewati beberapa untuk mengisi V dengan logam lasan. Mana kedua belah pihak dapat diakses lewat satu atau lebih dapat dilakukan sepanjang bagian belakang untuk memastikan sambungan memanjang tebal penuh logam. Lack of fusion results from too little heat input and / or too rapid traverse of the welding torch (gas or electric). Kurangnya hasil fusi dari masukan terlalu panas dan / atau terlalu cepat melintasi dari obor las (gas atau listrik).

Excess penetration arises from to high a heat input and / or too slow transverse of the welding torch (gas or electric). Kelebihan penetrasi muncul dari ke tinggi masukan panas dan / atau terlalu lambat melintang dari obor las (gas atau listrik). Excess penetration - burning through - is more of a problem with thin sheet as a higher level of skill is needed to balance heat input and torch traverse when welding thin metal. Kelebihan penetrasi - pembakaran melalui - lebih dari masalah dengan lembaran tipis sebagai tingkat keterampilan yang lebih tinggi diperlukan untuk menyeimbangkan masukan panas dan melintasi obor saat pengelasan logam tipis.

ii. ii. Porosity - This occurs when gases are trapped in the solidifying weld metal. Porositas - ini terjadi ketika gas terjebak dalam logam las memperkuat. These may arise from damp consumables or metal or, from dirt, particularly oil or grease, on the metal in the vicinity of the weld. Ini mungkin timbul dari bahan habis pakai lembab atau logam atau, dari kotoran, khususnya minyak atau lemak, pada logam di sekitar lasan. This can be avoided by ensuring all consumables are stored in dry conditions and work is carefully cleaned and degreased prior to welding. Hal ini dapat dihindari dengan memastikan semua bahan yang akan disimpan dalam kondisi kering dan bekerja dengan hati-hati dibersihkan dan berlemak sebelum pengelasan.

iv. iv. Inclusions - These can occur when several runs are made along a V join when joining thick plate using flux cored or flux coated rods and the slag covering a run is not totally removed after every run before the following run. Inklusi - ini dapat terjadi beberapa saat berjalan dibuat sepanjang bergabung V ketika bergabung dengan tebal menggunakan flux fluks berintikan atau dilapisi batang dan terak meliputi menjalankan tidak benar-benar dihapus setelah setiap jalankan sebelum jangka berikut.

v. Cracking - This can occur due just to thermal shrinkage or due to a combination of strain accompanying phase change and thermal shrinkage. v. Cracking - Ini dapat terjadi karena hanya untuk susut termal atau karena kombinasi dari strain atas fase perubahan dan penyusutan thermal. In the case of welded stiff frames, a combination of poor design and inappropriate procedure may result in high residual stresses and cracking. Dalam kasus frame kaku las, memadukan antara desain yang miskin dan prosedur yang tidak sesuai dapat mengakibatkan sisa tegangan tinggi dan cracking.

Where alloy steels or steels with a carbon content greater than about 0.2% are being welded, self cooling may be rapid enough to cause some (brittle) martensite to form. Dimana baja paduan atau baja dengan kadar karbon lebih besar dari sekitar 0,2% sedang dilas, pendinginan cepat diri mungkin cukup untuk menyebabkan beberapa (rapuh) martensit terbentuk. This will easily develop cracks. Ini dengan mudah akan mengembangkan retak.

To prevent these problems a process of pre-heating in stages may be needed and after welding a slow controlled post cooling in stages will be required. Untuk mencegah masalah ini proses pra-pemanasan dalam tahap mungkin diperlukan dan setelah las posting dikendalikan lambat pendinginan secara bertahap akan dibutuhkan. This can greatly increase the cost of welded joins, but for high strength steels, such as those used in petrochemical plant and piping, there may well be no alternative. Hal ini dapat sangat meningkatkan biaya dilas bergabung, tetapi untuk baja kekuatan tinggi, seperti yang digunakan di pabrik petrokimia dan perpipaan, ada mungkin alternatif lain.

Solidification Cracking Solidifikasi Cracking

This is also called centreline or hot cracking. Ini juga disebut centreline atau panas cracking. They are called hot cracks because they occur immediately after welds are completed and sometimes while the welds are being made. Mereka disebut retak panas karena mereka terjadi segera setelah selesai pengelasan dan kadang-kadang sedangkan las sedang dibuat. These defects, which are often caused by sulphur and phosphorus, are more likely to occur in higher carbon steels. Cacat ini, yang sering disebabkan oleh sulfur dan fosfor, yang lebih mungkin terjadi pada baja karbon yang lebih tinggi.

Solidification cracks are normally distinguishable from other types of cracks by the following features: retak Solidifikasi biasanya dibedakan dari jenis lainnya retak oleh fitur berikut:

they occur only in the weld metal - although the parent metal is almost always the source of the low melting point contaminants associated with the cracking mereka hanya terjadi dalam logam las - meskipun logam induk hampir selalu sumber kontaminan titik lebur yang rendah terkait dengan retak

they normally appear in straight lines along the centreline of the weld bead, but may occasionally appear as transverse cracking mereka biasanya muncul dalam garis lurus sepanjang centreline dari manik-manik las, tapi kadang-kadang bisa muncul sebagai retak melintang

solidification cracks in the final crater may have a branching appearance solidifikasi retak di kawah akhir mungkin memiliki penampilan percabangan

as the cracks are 'open' they are visible to the naked eye sebagai retak 'terbuka' mereka terlihat dengan mata telanjang

A schematic diagram of a centreline crack is shown below: Diagram skematis dari celah centreline ditunjukkan berikut ini:

On breaking open the weld the crack surface may have a blue appearance, showing the cracks formed while the metal was still hot. Pada melanggar terbuka lasan permukaan retak mungkin memiliki penampilan biru, menunjukkan retakan terbentuk ketika logam masih panas. The cracks form at the solidification boundaries and are characteristically inter dendritic. Bentuk retak pada batas solidifikasi dan antar dendritik khas. There may be evidence of segregation associated with the solidification boundary. Mungkin ada bukti pemisahan yang terkait dengan batas pembekuan.The main cause of solidification cracking is that the weld bead in the final stage of solidification has insufficient strength to withstand the contraction stresses generated as the weld pool solidifies. Penyebab utama pembekuan retak adalah bahwa manik-manik las pada tahap akhir pemadatan memiliki kekuatan yang cukup untuk menahan kontraksi tegangan yang dihasilkan sebagai kolam las mengeras. Factors which increase the risk include: Faktor-faktor yang meningkatkan risiko meliputi:

insufficient weld bead size or inappropriate shape ukuran butiran tidak memadai atau tidak patut las bentuk

welding under excessive restraint pengelasan bawah pengekangan berlebihan material properties - such as a high impurity content or a relatively large shrinkage on

solidification materi sifat - seperti konten kenajisan tinggi atau penyusutan yang relatif besar pada solidifikasi

Joint design can have an influence on the level of residual stresses. Bersama desain dapat memiliki pengaruh pada tingkat tegangan sisa. Large gaps between conponents will increase the strain on the solidifying weld metal, especially if the depth of penetration is small. Hence weld beads with a small depth to width ratio, such as is formed when bridging a large wide gap with a thin bead, will be more susceptible to solidification cracking. kesenjangan yang besar antara conponents akan meningkatkan tekanan pada logam las memperkuat, terutama jika kedalaman penetrasi kecil rasio Oleh karena pengelasan. manik-manik dengan kecil kedalaman lebar untuk, seperti yang terbentuk ketika menjembatani kesenjangan yang besar besar dengan manik-manik tipis, akan lebih rentan terhadap pembekuan retak.

In steels, cracking is associated with impurities, particularly sulphur and phosphorus and is promoted by carbon, whereas manganese and sulphur can help to reduce the risk. Dalam baja, cracking dikaitkan dengan kotoran, terutama sulfur dan fosfor dan dipromosikan oleh karbon, sedangkan mangan dan belerang dapat membantu mengurangi risiko. To minimise the risk of cracking, fillers with low carbon and impurity levels and a relatively high manganese content are

preferred. Untuk meminimalkan risiko retak, bahan pengisi dengan karbon rendah dan tingkat kotoran dan mangan kadar tinggi relatif lebih disukai. As a general rule, for carbon manganese steels, the total sulphur and phosphorus content should be no greater than 0.06%. Sebagai aturan umum, untuk baja mangan karbon, sulfur total dan kadar fosfor harus tidak lebih besar dari 0,06%. However when welding a highly restrained joint using high strength steels, a combined level below 0.03% might be needed. Namun saat pengelasan yang sangat terkendali menggunakan gabungan baja kekuatan tinggi, tingkat gabungan di bawah 0,03% mungkin dibutuhkan.

Weld metal composition is dominated by the filler and as this is usually cleaner than the metal being welded, cracking is less likely with low dilution processes such as MMA and MIG. Komposisi logam las didominasi oleh filler dan ini biasanya lebih bersih daripada logam yang dilas, cracking kurang mungkin dengan proses pengenceran rendah seperti MMA dan MIG. Parent metal composition becomes more important with autogenous welding techniques, such as TIG with no filler. komposisi logam Induk menjadi lebih penting dengan teknik pengelasan autogenous, seperti TIG dengan tidak filler.

Avoiding Solidification Cracking Menghindari Cracking Solidifikasi

Apart from choice of material and filler, the main techniques for avoiding solidification cracking are: Selain pilihan bahan dan filler, teknik utama untuk menghindari pembekuan retak adalah:

control the joint fit up to reduce the gaps mengendalikan cocok bersama sampai dengan mengurangi kesenjangan

clean off all contaminants before welding membersihkan semua kotoran sebelum pengelasan

ensure that the welding sequence will not lead to a buildup of thermally induced stresses memastikan bahwa urutan pengelasan tidak akan menyebabkan penumpukan induksi tegangan termal

choose welding parameters to produce a weld bead with adequate depth to width ratio or with sufficient throat thickness (fillet weld) to ensure the bead has sufficient resistance to solidificatiuon stresses. parameter pengelasan memilih untuk memproduksi bead pengelasan dengan kedalaman yang cukup untuk rasio lebar atau dengan ketebalan tenggorokan yang cukup (las fillet) untuk memastikan manik yang memiliki ketahanan yang cukup untuk solidificatiuon tegangan. Recommended minimum depth to width ratio is 0.5:1 Fitur kedalaman minimum untuk lebar rasio 0.5:1

avoid producing too large a depth to width ratio which will encourage segregation and excessive transverse strains. menghindari memproduksi kedalaman terlalu besar untuk rasio lebar yang akan mendorong segregasi dan strain transversal berlebihan. As a rule, weld beads with a depth to width ratio exceeds 2:1 will be prone to solidification cracking Sebagai aturan, lasan manik-manik dengan kedalaman melebihi lebar untuk rasio 02:01 akan rentan terhadap pembekuan retak

avoid high welding speeds (at high current levels) which increase segregation and stress levels accross the weld bead menghindari pengelasan kecepatan tinggi (pada tingkat yang tinggi saat ini) yang meningkatkan segregasi dan tingkat stres di manik las

at the run stop, ensure adequate filling of the crater to avoid an unfavourable concave shape di berhenti berjalan, pastikan cukup mengisi kawah untuk menghindari bentuk cekung yang tidak menguntungkan

Hydrogen induced cracking (HIC) - also referred to as hydrogen cracking or hydrogen assisted cracking, can occur in steels during manufacture, during fabrication or during service. When HIC occurs as a result of welding, the cracks are in the heat affected zone (HAZ) or in the weld metal itself. Hydrogen induced cracking (HIC) - juga disebut sebagai hidrogen atau hidrogen dibantu retak retak, dapat terjadi pada baja selama manufaktur, selama fabrikasi atau selama layanan. Ketika HIC terjadi sebagai akibat dari pengelasan, retak-retak berada di zona terpengaruh panas (HAZ ) atau dalam logam las itu sendiri.

Four requirements for HIC to occur are: Empat persyaratan untuk HIC terjadi adalah:

a) Hydrogen be present, this may come from moisture in any flux or from other sources. a) Hidrogen hadir, ini mungkin berasal dari uap air dalam fluks atau dari sumber lain. It is absorbed by the weld pool and diffuses int o the HAZ. Hal ini diserap oleh kolam lasan dan berdifusi o int yang HAZ.

b) A HAZ microstructure susceptible to hydrogen cracking. b) mikro HAZ rentan terhadap hidrogen retak.

c) Tensile stresses act on the weld c) tegangan tarik bertindak atas lasan d) The assembly has cooled to close to ambient - less than 150 o C d) Perakitan telah

didinginkan hingga mendekati Ambient - kurang dari 150 o C

HIC in the HAZ is often at the weld toe, but can be under the weld bead or at the weld root. HIC di HAZ sering di kaki las, tetapi dapat berada di bawah manik-manik las atau akar las. In fillet welds cracks are normally parallel to the weld run but in butt welds cracks can be transverse to the welding direction. Dalam retak lasan fillet biasanya sejajar dengan jangka las tapi di celah-celah las butt dapat melintang ke arah pengelasan.

vi Undercutting - In this case the thickness of one (or both) of the sheets is reduced at the toe of the weld. vi undercutting - Dalam hal ini ketebalan satu (atau keduanya) lembar berkurang pada ujung lasan. This is due to incorrect settings / procedure. Hal ini disebabkan oleh setting yang salah / prosedur. There is already a stress concentration at the toe of the weld and any undercut will reduce the strength of the join. Sudah ada konsentrasi tegangan di ujung lasan dan setiap melemahkan akan mengurangi kekuatan bergabung.

vii Lamellar tearing - This is mainly a problem with low quality steels. Vii pipih robek - ini terutama masalah dengan baja berkualitas rendah. It occurs in plate that has a low ductility in the through thickness direction, which is caused by non metallic inclusions, such as suphides and oxides that have been elongated during the rolling process. These inclusions mean that the plate can not tolerate the contraction stresses in the short transverse direction. Hal ini terjadi pada pelat yang memiliki daktilitas rendah melalui arah ketebalan, yang disebabkan oleh inklusi non logam, seperti suphides dan oksida yang telah memanjang selama proses pencanaian. Inklusi ini berarti bahwa piring tidak bisa mentolerir kontraksi tegangan di arah melintang pendek.

Lamellar tearing can occur in both fillet and butt welds, but the most vulnerable joints are 'T' and corner joints, where the fusion boundary is parallel to the rolling plane. Pipih merobek dapat terjadi di kedua fillet dan lasan butt, tetapi kebanyakan sendi rentan 'T' dan sendi sudut, di mana batas fusi sejajar terhadap bidang bergulir.

These problem can be overcome by using better quality steel, 'buttering' the weld area with a ductile material and possibly by redesigning the joint. masalah ini dapat diatasi dengan menggunakan baja kualitas yang lebih baik, 'mentega' wilayah las dengan bahan ulet dan mungkin dengan mendesain ulang bersama.

3. 3. Detection Deteksi

Visual Inspection Inspeksi Visual

Prior to any welding, the materials should be visually inspected to see that they are clean, aligned correctly, machine settings, filler selection checked, etc. Sebelum pengelasan apapun, bahan harus secara visual diperiksa untuk melihat bahwa mereka bersih, sejajar dengan benar, pengaturan mesin, pemilihan filler diperiksa, dll

As a first stage of inspection of all completed welds, visual inspected under good lighting should be carried out. A magnifying glass and straight edge may be used as a part of this process. Sebagai tahap pertama inspeksi semua lasan selesai, visual diperiksa di bawah pencahayaan yang baik harus dilakukan. Sebuah kaca pembesar dan straight edge dapat digunakan sebagai bagian dari proses ini.

Undercutting can be detected with the naked eye and (provided there is access to the reverse side) excess penetration can often be visually detected. Undercutting dapat dideteksi dengan mata telanjang dan (asalkan ada akses ke sisi sebaliknya) penetrasi kelebihan sering dapat dideteksi secara visual.

Liquid Penetrant Inspection Inspeksi penetran cair

Serious cases of surface cracking can be detected by the naked eye but for most cases some type of aid is needed and the use of dye penetrant methods are quite efficient when used by a trained operator. Serius kasus retak permukaan dapat dideteksi oleh mata telanjang tapi untuk kebanyakan kasus beberapa jenis bantuan yang diperlukan dan penggunaan metode penetrant pewarna cukup efisien bila digunakan oleh operator terlatih.

This procedure is as follows: Prosedur ini adalah sebagai berikut:

Clean the surface of the weld and the weld vicinity Bersihkan permukaan lasan dan sekitar lasan

Spray the surface with a liquid dye that has good penetrating properties Spray permukaan dengan pewarna cair yang memiliki sifat penetrasi yang baik

Carefully wipe all the die off the surface Hati-hati menghapus semua mati permukaan Spray the surface with a white powder Semprot permukaannya dengan bubuk putih Any cracks will have trapped some die which will weep out and discolour the white

coating and be clearly visible Ada yang retak akan memiliki beberapa terjebak mati yang akan menangis dan mengubah warna lapisan putih dan terlihat jelas

X - Ray Inspection X - Ray Inspeksi

Sub-surface cracks and inclusions can be detected 'X' ray examination. Sub-retak dan inklusi permukaan dapat dideteksi 'pemeriksaan sinar X'. This is expensive, but for safety critical joints - eg in submarines and nuclear power plants - 100% 'X' ray examination of welded joints will normally be carried out. Ini mahal, tapi untuk kritis sendi keselamatan - misalnya dalam kapal selam dan pembangkit listrik tenaga nuklir - X 'sinar 100%' pemeriksaan sambungan las biasanya akan dilakukan.

Ultrasonic Inspection Pemeriksaan ultrasonik

Surface and sub-surface defects can also be detected by ultrasonic inspection. Cacat permukaan dan sub-permukaan juga dapat dideteksi dengan pemeriksaan ultrasonik. This involves directing a high frequency sound beam through the base metal and weld on a predictable path. When the beam strikes a discontinuity some of it is reflected beck. Ini melibatkan mengarahkan sinar frekuensi suara tinggi melalui logam dasar dan lasan di jalur diprediksi. Ketika balok pemogokan diskontinuitas sebagian tercermin isyarat. This reflected beam is received and amplified and processed and from the time delay, the location of a flaw estimated. Hal ini tercermin berkas diterima dan diperkuat dan diproses dan dari waktu tunda, lokasi cacat diperkirakan. Porosity, however, in the form of numerous gas bubbles causes a lot of low amplitude reflections which are difficult to separate from the background noise. Porositas, namun, dalam bentuk gelembung gas banyak menyebabkan banyak refleksi amplitudo rendah yang sulit untuk memisahkan dari kebisingan latar belakang. Results from any ultrasonic inspection require skilled interpretation. Hasil dari setiap pemeriksaan ultrasonik memerlukan interpretasi terampil.

Magnetic Particle Inspection Inspeksi Partikel Magnetik

This process can be used to detect surface and slightly sub-surface cracks in ferro-magnetic materials (it can not therefore be used with austenitic stainless steels). Proses ini dapat digunakan untuk mendeteksi permukaan dan sedikit-retakan permukaan sub-magnetik bahan ferro (itu karena itu tidak dapat digunakan dengan baja tahan karat austenit). The process involves placing a probe on each side of the area to be inspected and passing a high current between them. Proses ini melibatkan menempatkan penyelidikan pada setiap sisi area yang akan diperiksa dan melewati sebuah arus yang tinggi di antara mereka. This produces a

magnetic flux at right angles to the flow of the current. When these lines of force meet a discontinuity, such as a longitudinal crack, they are diverted and leak through the surface, creating magnetic poles or points of attraction. Ini menghasilkan fluks magnet pada sudut kanan ke aliran arus. Ketika garis-garis gaya bertemu dengan diskontinuitas, seperti retak longitudinal, mereka dialihkan dan kebocoran melalui permukaan, menciptakan kutub magnet atau daya tarik poin. A magnetic powder dusted onto the surface will cling to the leakage area more than elsewhere, indicating the location of any discontinuities. Sebuah bubuk magnet debu ke permukaan akan berpegang kepada luas kebocoran lebih dari tempat lain, yang menunjukkan lokasi dari setiap diskontinuitas.

This process may be carried out wet or dry, the wet process is more sensitive as finer particles may be used which can detect very small defects. Proses ini dapat dilakukan basah atau kering, proses basah lebih sensitif sebagai partikel yang lebih halus dapat digunakan yang dapat mendeteksi cacat sangat kecil. Fluorescent powders can also be used to enhance sensitivity when used in conjunction with ultra violet illumination. bubuk fluorescent juga dapat digunakan untuk meningkatkan sensitivitas ketika digunakan bersama dengan pencahayaan ultra violet.

4. 4. Repair Perbaikan

Any detected cracks must be ground out and the area re-welded to give the required profile and then the joint must be inspected again. Ada yang retak harus terdeteksi tanah dan wilayah kembali dilas untuk memberikan profil yang disyaratkan dan sambungan harus diperiksa lagi.