pengaruh arus listrik pengelasan smaw arus dc …

i

PENGARUH ARUS LISTRIK PENGELASAN SMAW ARUS DC

TERHADAP TEGANGAN TARIK, KEKERASAN, STRUKTUR

MIKRO PADA STAINLESS STEEL 304

Tugas Akhir

Diajukan untuk memenuhi sebagian syarat

Memperoleh gelar Sarjana Strata-1 Teknik Mesin

Diajukan Oleh:

NAMA : HARSONO

NIM : 113010258

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS WAHID HASYIM SEMARANG

2018

i

HALAMAN PENGESAHAN

PENGARUH ARUS LISTRIK PENGELASAN SMAW ARUS DC

TERHADAP TEGANGAN TARIK, KEKERASAN, STRUKTUR MIKRO

PADA STAINLESS STEEL 304

Telah diperiksa dan dipertahankan di hadapan Dewan Penguji Tugas Akhir

Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Wahid Hasyim

Semarang

Pada : Harsono

Hari : SABTU

Tanggal : 17 FEBRUARI 2018

Pembimbing I Pembimbing II

S.M. Bondan Respati,ST., MT Helmy Purwanto, ST., MT

NPP. 05.06.1.0153 NPP. 05.01.1.0060

ii

LEMBAR PENGESAHAN UJIAN/REVISI

Nama Mahasiswa : HARSONO

NIM : 113010258

Judul TA : Pengaruh Arus Listrik Pengelasan SMAW ARUS DC

Terhadap Tegangan Tarik, Kekerasan, Struktur Mikro Pada

Stainless Steel 304

Telah dipertahankan dan direvisi di depan Dewan Penguji Tugas Akhir

Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Wahid Hasyim

Semarang

1. Penguji 1

Nama : S.M. Bondan Respati,ST., MT

Tanggal Pengesahan : …………………………………..

Tanda Tangan : …………………………………..

2. Penguji 2

Nama : Darmanto, ST., M. ENG


Tanda Tangan : …………………………………..

3. Penguji 3

Nama : Ir. Tabah Priangkoso, MT


Tanda Tangan : …………………………………..

4. Penguji 4

Nama : M. Dzulfikar, ST., MT


Tanda Tangan : …………………………………..

Semarang, 24 Februari 2017

Mengetahui

Ketua Program Studi

S.M. Bondan Respati,ST., MT

NPP : 05.06.1.0153

iii

HALAMAN PERNYATAAN

Yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Harsono

NIM : 113010258

Program Studi : Teknik Mesin

Menyatakan bahwa Tugas Akhir tidak merupakan jiplakan dan juga

bukan dari karya orang lain.


Yang menyatakan

Harsono

1

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

MOTTO

Pada penulisan laporan Tugas Akhir penulis mempunyai beberapa motto :

1. Pendidikan adalah pondasi kehidupan

2. Biasakanlah mengejar hasil melalui proses

PERSEMBAHAN

Penulis mempersembahkan laporan Tugas Akhir kepada :

1. Kedua orang tua saya, istri dan anak saya yang telah memberikan

dukungan dan doanya..

2. Teman–teman kuliah Jurusan Teknik Mesin Universitas Wahid Hasyim

Semarang.

2

KATA PENGANTAR

Puji syukur Alhamdulillah kita panjatkan kehadirat Allah SWT atas

rahmat dan hidayah yang diberikan kepada kita semua sehingga masih diberi

kesempatan untuk menyelesaikan Tugas Akhir. Tidak lupa salam serta sholawat

kepada junjungan Nabi besar Muhammad SAW yang akan kita nanti safa’atnya

dihari akhir nanti.

Laporan Tugas Akhir berisi tentang Pengaruh Arus Pengelasan SMAW

Tegangan DC Terhadap Tegangan Tarik, Kekerasan, Struktur Mikro Pada

Stainless Steel 304”. Semoga dengan adanya laporan ini dapat menjadi sarana

tholabul ilmi di kalangan mahasiswa teknik mesin Universitas Wahid Hasyim

tercinta.Untuk penyusun pada kesempatan ini ingin menyampaikan terima kasih

kepada:

1. Bapak S.M. Bondan Respati, ST, MT. selaku Dosen pembimbing I.

2. Bapak Helmy Purwanto, ST, MT. selaku Dosen Pembimbing II.

3. Bapak Darmanto, M.eng selaku Dosen Penguji II.

4. Bapak Ir. Tabah Priangkoso selaku Dosen Penguji III.

5. Bapak M. Dzulfikar, ST, MT selaku Dosen penguji IV.

Tentu tidak ada sesuatupun yang sempurna sebagaimana laporan Tugas

Akhir ini. Dimohon sumbang saran untuk semua pihak yang telah membaca

tulisan ini. Semoga menjadi berkah untuk kita semua.


Penyusun

Harsono

vi

DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN .................................................................................. i

LEMBAR PENGESAHAN UJIAN/REVISI .......................................................... ii

HALAMAN PERNYATAAN ............................................................................... iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ......................................................................... iv

DAFTAR ISI .......................................................................................................... vi

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... viii

DAFTAR TABEL ................................................................................................... x

BAB 1 ..................................................................................................................... 1

PENDAHULUAN .................................................................................................. 1

I.1. Latar Belakang ..................................................................................... 1

I.2 Rumusan Masalah ................................................................................ 2

I.3. Batasan Masalah ................................................................................... 2

1.4. Tujuan Penelitian.................................................................................. 3

BAB II ..................................................................................................................... 4

KAJIAN PUSTAKA ............................................................................................... 4

II.1. Tinjauan Pustaka .................................................................................. 4

II.2. Dasar Teori ........................................................................................... 8

II.3. Jenis-jenis Sambungan Las .................................................................. 9

II.4. Posisi Pengelasan ................................................................................. 9

II.5. Macam-macam Pengelasan ................................................................ 10

II.5.1 Pengelasan MIG/MAG ............................................................... 10

II.5.2 Pengelasan GTAW/TIG .............................................................. 11

II.5.3 Pengelasan SMAW .................................................................... 11

II.6. Elektroda Las ...................................................................................... 12

II.7. Baja Tahan Karat / Stainless Steel...................................................... 16

II.8. Pengujian tanpa merusak (Non Destructive Test) .............................. 18

vii

II.9. Metalografi Las .................................................................................. 21

II.10. Pengujian Kekerasan ......................................................................... 25

II.11. Pengujian Tarik ................................................................................. 26

BAB III ................................................................................................................. 27

METODOLOGI PENELITIAN ............................................................................ 27

III.1. Bahan Penelitian................................................................................. 27

III.2. Alat Penelitian .................................................................................... 27

III.3. Jalannya Penelitian ............................................................................. 37

III.3.1. Persiapan Bahan ....................................................................... 37

III.3.2. Prosedur Penelitian ................................................................... 37

III.4. Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................ 39

III.5. Populasi dan Sampel .......................................................................... 39

III.7. Diagram Alir Penelitian .................................................................... 40

BAB IV ................................................................................................................. 42

HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................ 42

IV.1. Komposisi Kimia Material ................................................................. 42

IV.2. Hasil Foto Makro ............................................................................... 42

IV.3. Hasil Struktur Mikro .......................................................................... 43

IV.4. Pengujian tarik.................................................................................... 48

IV.6. Pengujian Non Destructive Test ( NDT ) ......................................... 51

BAB V ................................................................................................................... 52

KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................. 52

V.1. Kesimpulan......................................................................................... 52

V.2. Saran ................................................................................................... 53

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 53

LAMPIRAN .......................................................................................................... 55

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar II. 1. Proses penyemprotan developer (Himawan 2013) ......................... 18

Gambar II. 2 Magnetic partikel (Himawan 2013) ................................................. 19

Gambar II. 3 (Himawan 2013) .............................................................................. 20

Gambar II. 4 (Himawan 2013) .............................................................................. 21

Gambar II. 5 Pembagian Daerah Las ......................................................................... 22

Gambar III. 1. Spesifikasi spesimen uji tarik ASTM E8/E8M-09…………. ……27

Gambar III. 2 Mesin las WIG 140 AC-DC ........................................................... 28

Gambar III. 3 Mesin CNC ..................................................................................... 29

Gambar III. 4 Ragum ............................................................................................ 29

Gambar III. 5 Eletroda Stainless Steel .................................................................. 30

Gambar III. 6 Gerinda ........................................................................................... 31

Gambar III. 7 Palu ................................................................................................. 31

Gambar III. 8 Sarung Tangan................................................................................ 32

Gambar III. 9 Kaca Mata Las ................................................................................ 32

Gambar III. 10 Penggaris siku .............................................................................. 33

Gambar III. 11 Alat Foto Makro ........................................................................... 33

Gambar III. 12 Satu set bahan uji tidak merusak .................................................. 34

Gambar III. 13 Alat uji Tarik ................................................................................ 34

Gambar III. 14 Alat Rockwell Hardnes ................................................................ 35

Gambar III. 15 Alat Metallorgy ............................................................................ 36

Gambar III. 16 Bahan Stainless Stell .................................................................... 37

Gambar III. 17 Bahan Stainless Stell dengan Kampuh V .................................... 38

Gambar IV. 1. Pengujian foto Makro, (a). Arus 80 A, (b). Arus 100 A, (c). Arus

120 A……………………………………………………………………….. ……43

Gambar IV. 2. Foto makro stelah di etza, (a). Arus 80 A, (b). Arus 100 A, (c).

Arus 120 A ............................................................................................................ 43

Gambar IV. 3 Foto Mikro logam induk, (a). Perbesaran 100 x, (b). Perbesaran

200 x ...................................................................................................................... 44

Gambar IV. 4. Hasil struktur mikro, (a). Induk, (b). HAZ, (c). Las ..................... 45

ix



Gambar IV. 7. Grafik hubungan tegangan tarik dengan kuat Arus ...................... 48

Gambar IV. 8. Grafik hubungan kuat Arus dengan regangan............................... 49

Gambar IV. 9. Grafik Hasil Kekerasan Rockwell................................................. 50

Gambar IV. 10 Hasil pengujian tidak merusak .................................................... 51

x

DAFTAR TABEL

Tabel II. 1. Angka ke empat pada elektroda (Wiryosumarto, 2000)..................... 14

Tabel II. 2. Spesifikasi Elektroda Terbungkus dari Baja Lunak

(Wiryosumarto,2000)

……27

Tabel IV. 1. Komposisi kimia……………………………………………… ……42

Tabel IV. 2. Perbandingan hasil struktur mikro pada daerah Las dan HAZ ......... 47

Tabel IV. 3. Hasil Pengujian Tarik ....................................................................... 48

Tabel IV. 4. Hasil Uji Kekerasan Rockwell (HRB ) ............................................. 50

............................................................................................ 15

Tabel II. 3. Spesifikasi Arus Menurut Tipe Elektroda dan Diameter dari

Elektroda (Soetardjo, 1997) .................................................................................. 16

Tabel II. 4. Unsur kimia pada SS 302, 304, 304L, 305 ......................................... 17

Tabel III. 1. Komposisi kimia Stainless Stell 304…………………………..

iv

DAFTAR NOTASI

Lambang Definisi Satuan

HRB Rockwell Hardness Skala

B

D Diameter pemotong Mm

N Putaran Spindle Rpm

F Kecepatan Pemakanan mm/mnt

Z Jumlah mata potong

Fz Kecepatan Potong mm/gigi

T Torsi keluaran mesin Nm

BHP Daya keluaran mesin kW

Pe Tekanan efektif rata-rata N

Pb Daya kW

I Arus Amper

ρ Density gr/cm³

ɛ Elongation %

E Modulus Elasticity Gpa

σu Ultimate Strength MPa

σy Yield Strength MPa

μ Poisson Ratio -

v

ABSTRAK

Harsono, 113010258 Teknik Mesin FT Universitas Wahid Hasyim Semarang,

2018, “Pengaruh arus listrik pengelasan SMAW arus DC terhadap

Tegangan Tarik, Kekerasan, Struktur mikro pada Stainless Steel 304”

Penggunaan kuat arus yang berbeda pada pengelasan Stainlees Stell 304

sangat berpengaruh terhadap sifat fisik dan mekanik hasil lasan. Penelitian ini

bertujuan mengetahui pengaruh hasil foto makro, struktur mikro, mengujian tidak

merusak, pengujian tarik dan juga distribusi kekerasan. Penelitian ini

menggunakan bahan plat Stainless Steel 304 dengan ketebalan 8 mm. Selanjutnya

spesimen dilakukan pengelasan dengan varisai kuat arus yang berbeda yaitu arus

80 A, 100 A, 120 A. Hasil pengelasan dilakukan pengamatan foto makro, mikro,

uji tidak merusak, pengujian tarik dan distribusi kekerasan. Hasil pengujian foto

makro menunjukkan pengelasan yang bagus dan halus terletak pada kuat arus 100

A, sedangkan kuat arus 80 A dan 120 A hasilnya rigi – rigi lasannya kasar,

sedangkan hasil pengamatan struktur mikro menunjukkan hasil struktur mikro

yang bagus adalah pada arus 100 A karena struktur mikronya halus dan rapat serta

di dominasi struktur karbida krom. Hasil pengujian tidak merusak menunjukkan

hasil semua lasan tidak ada cacat retak dan cacat porositas. Hasil pengujian tarik

yang paling tinggi adalah 434.85 MPa terletak pada arus pengelasan 100 A,

sedang distribusi kekerasan yang paling tinggi adalah 90.66 HRB terletak juga

pada pengelasan arus 100 A.

Kata kunci : Stainlees Stell, Arus, struktur mikro, kekerasan, tarik

pengaruh arus listrik pengelasan smaw arus dc …

Documents