TEKNOLOGI LAS

TUGAS

TEGANGAN SISA DAN PERUBAHAN BENTUK DALAM PENGELASAN

Disusun oleh :

ANDI WALLY

(2013-70-004)

PRODI TEKNIK SISTEM PERKAPALAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS PATTIMURA

AMBON

2015

1. Pengukuran Besarnya Tegangan Sisa

Tegangan sisa dapat dihitung melalui besarnya regangan sisa yang terjadi

dengan menggunakan hukum hooke. Sedangkan besarnya regangan sisa dapat

diukur dari perubahan ukuran antara batang sebelum dipotong, yaitu ukuran yang

digambarkan pada bagian yang akan ditentukan tegangan sisanya dan ukuran

sebenarnya yang didapat setelah bagian yang akan diuji dipotong.

Dari hukum hooke jelas bahwa perubahan ukuran ini disebabkan oleh adanya

tegangan, karena itu besarnya tegangan dapat dihitung. Dalam hal tegangan satu

arah dapat dihitung dengan persamaan 1.1., yaitu.

𝜎 = 𝐸 ∆𝑙

𝑙 1.1

Dimana:

𝜎 = tegangan sisa yang terjadi

E = modulus elastik

𝑙 = panjang sebelum dipotong

∆𝑙 = perubahan panjang sebelum dan sesudah dipotong

Dalam hal terjadi tegangan sisa dengan dua dimensi dapat dilakukan

perhitungan dengan persamaan 1.2 dan 1.3.

𝜎𝑥 = 𝐸

𝑙−𝑣 (𝜀𝑥 + 𝑣𝜀𝑦 1.2

1.3

Dimana:

σx = tegangan tegak lurus garis las

σy = tegangan searah garis las

εx = regangan tegak lurus garis las

εy = regangan searah garis las

v = angka perbandingan poisson

cara pemotongan batang uji ditunjukkan dalam Gbr. 1. Dan pengukuran

besarnya regangan dilakukan dengan menggunakan strain gage.

2. Pengurangan Dan Pembebasan Tegangan Sisa

2.1 Pengurangan Tegangan Sisa

Dalam pengelasan tegangan sisa terjadi karena adanya penyusutan pada

waktu pendinginan setelah pengelasan. Besarnya tegangan sisa yang terjadi dapat

dikurangi dengan jalan mengurangi besarnya masukan panas dan banyaknya logam

lasan yang dilaksanakan dengan memperkecil sudut alur dari kampuh dan

memperkecil celah akar pada alas tumpul. Dalam hal las sudut, dapat dilakukan

dengan memperkecil panjang kaki las penguat.

Contoh mengenai hubungan antara urutan pengelasan dan tegangan sisa dapat

dilihat pada Gbr. 1.

2.2 Pembebasan Tegangan Sisa

Terdapat dua cara untuk membebaskan tegangan sisa, yaitu cara mekanik dan

cara termal. Kedua cara ini diterangkan dengan jelas dalam table. 1.1 dari kedua

cara ini yang paling banyak dilasanakan adalah cara termal dengan proses anil.

Dalam tabel 1.2 ditunjukkan beberapa kondisi dalam pembebasan tegangaan

dengan proses anil dan pengaruh dari proses ini ditunjukkan dalam Gbr.1.1

3. Perubahan Bentuk Dalam Pengelasan

3.1 Klasifikasi Perubahan Bentuk dan Faktor Yang Mempengerahui

Seperti dijelaskan sebelumnya, karena adanya pencairan, pembekuan,

pengembangan termal, perpendekan dan penyusutan maka pada kontruksi las selalu

terjadi perubahan bentuk yang sangat rumit. Walaupun demikian secara kasar

perubahan bentuk yang terjadi masih dapat dipisah-pisahkan. Faktor yang

mempengaruhi terbentuknya deformasi las dapat dibagi dalam dua kelompok yaitu

1. Kelompok pertama yang erat hubungannya dengan masukan panas

pengelasan faktor yang termaksud dalam kelompok ini adalah masukan panas

pengelasann (yang ditentukan oleh tegangan listrik, aliran listrik, kecepatan

dan ukuran serta jenis eletroda), cara pengelasan, suhu pemanasan mulai,

tebal pelat, geometri sambungan dan jumlah lapisan dari lasan.

2. Kelompok kedua yang disebabkan oleh adanya penahan atau penghalang

pada sambungan las. Bentuk, ukuran serta susunan dari batang-batang

penahan dan ukuran pengelasan.

4. Sambungan Las Dan Perubahan Sudut.

4.1 Penyusutan Dan Perubahan Sudut.

a. penyusutan: besarnya penyusutan dipengaruhi oleh tebal pelat kecepatan

pengelasan dan besarnya arus.

b. Perubahan sudut: perubahan sudut disebabkan karena adanya perbedaan

temperature antara permukaan yang dilas dan sebaliknya. Perubahan sudut

menjadi besar bila plat yang dilas makin tebal, tetapi sampai pada suatu

batas ketebalan tertentu perubahan sudutnya menurun dengan makin

tebalnya pelat.

4.2 Perubahan Sudut Pada Sambungan Las Sudut Bentuk T

Harga perubahan sudut pada sambungan las sudut bentuk T kira-kira dua kali

harga perubahan sudut pada sambungan pelat seperti terlihat pada gambar dibawah

ini.

4.3 Perubahan Bentuk Dalam Las Tumpul.

a. Penyusutan lintang: penyusutan pada las akar akan berkurang dengan

bertambah tebalnya pelat dan akhirnya mencapai suatu harga tertentu seperti

yang ditunjukan pada gambar 4. tetapi penyusutan tersebut menjadi lebih

besar dengan bertambah besarnya masukan panas.

Gbr 4: hubungan antara

penyesatan lintang dan tebal

sambungan

b. Perubahan sudut : dalam las tumpul perbedaan berat badan lasan pada

permukaan las dengan permukaan sebaliknya sangat mempengaruhi

besarnya perubahan sudut seperti terlihat pada gambar 5.

Gbr 5: pengaruh bentuk alur terhadap perubahan sudut pada las tumpul

Tabel 2 Pengaruh kondisi las terhadap penyusutan

5. Perubahan Bentuk Karena Pemotongan Dengan Gas

Pemotongan dengan gas adalah suatu cara memotong logam dengan

mengoksidasikan logam yang dipotong dengan menggunakan sumber panas yang

terpusat. Karena peristiwa ini maka dengan sendirinya terjadi suhu yang tidak

merata seperti halnya dalam proses pengelasan.

Karena pembagian temperature yang tidak merata ini maka terjadi tegangan

sisa dan perubahan bentuk dari logam yang dipotong seperti yang ditunjukkan

dalam Gbr 6.

Gbr 6: distribusi tegangan sisa pada pemotongan dengan gas

6. Penghindaran Dan Pelurusan Perubahan Bentuk

6.1 Penghindaran Perubahan Bentuk

Perubahan bentuk yang terjadi dalam pengelasan tidak hanya mengurangi

ketelitian ukuran dan penampakan luarnya saja tetapi juga menurunkan

kekuatannya. Bila perubahan bentuk ini terjadi, untuk meluruskan kembali

diperlukan waktu dan kerja yang cukup banyak, karena itu sedapat mungkin harus

dihindari dengan menentukan prosedurnya lebih dahulu sebelum pelaksanaan

pengelasaannya. Hal-hal yang perlu dilakukan agar perubahan bentuk dapat

dihindari.

a. Pengurangan masukan panas dan logam las.

b. Menetukan urutan pengelasan yang tepat. Terbagi atas bebepa bagian yaitu

1. Menghindari perubahan bentuk pad alas tumpul dalam proses

pembuatan.

2. Menghindari perubahan bentuk pada las sudut dalam proses pembuatan.

3. Menghindari perubahan bentuk dalam pengelasa dilapangan.

6.2 pelurusan perubahan bentuk

Dasar-dasar dalam usaha meluruskan perubahan bentuk dalam pengelasan

adalah memanjangkan bagian yang menyusut dan menyusukan bagian yang

mengembang. Garis besar cara pelurusan ini dapat dibagi dalam dua kelompok

yaitu

1. Pelurusan termal: yang dilakukan adalah pemanasan dan pendinginan

2. Pelurusan mekanik: yang dilakukan adalah pengerolan, penekanan dan

penempaan atau pemukulan.

Syarat-syarat pemanasan dan pendinginan dalam proses pelurusan ini sangat

tergantung dari besar kecilnya perubahann bentuk yang terjadi, tebalnya pelat dan

hal-hal lainnya yang biasanya didapatkam berdasarkan pengalaman-pengalaman.

Dalam hal pelurusan termal harus dihindari pemanasan berlebihan, karena

pemanasan yang berlebihan akan membuat sambungan menjadi getas.

Pelurusan mekanik pada dasarnya adalah pelurusan dingin yang dilakukan

pada temperature ruang dan dalan proses ini pelaksanaannya dilakukan dengan

menggunakan alat-alat mekanik seperti; dongkrak, palu,rol dan lain sebaliknya.

Cara pelurusan ini dapat lebih efektif bila pelaksanaannya dilakukan dengan

pemanasan dan biasanya disebut pelurusan dengan pemansan dan penekanan.