tugas-03_1206217553

Penyambungan Material [TUGAS 03]

Teknik Metalurgi dan Material-FTUI 1

TUGAS 03_1206217553_Nur Aini

1. Jelaskan terjadinya busur listrik (gambar skematisnya)

2. Jelaskan perbedaan antara power supply yg menggunakan arus AC dan DC.

AC welding power supply DC welding power supply

Busurnya tidak stabil Busurnya lebih stabil

Tidak terjadi ledakan magnetic Terjadi ledakan magnetic

Sirkuit open voltage berkisar tinggi, antara 65-

95V

Sirkuit open voltage berkisar rendah, antara 50-

60V

Bahaya tersengat listrik lebih besar

probabilitasnya

Bahaya tersengat listrik lebih kecil

Konstruksi dan perawatan pada AC power

source lebih sederhana

Konstruksi dan perawatan pada DC power source

lebih rumit

AC power source relative lebih mahal DC power source relative lebih murah

3. Jelaskan dengan menggunakan gambar karakteristik mesin las busur listrik tipe

constan current dan constant voltage.



Tipe constan current digunakan TIG dan Plasma welding, Untuk TIG dan Plasma

welding hanya terjadi perbedaan kecil currentnya, sehingga dapat dikatakan

contsant current.

Tipe constan voltage digunakan MIG dan MAG welding, Untuk MIG dan MAG

welding hanya terjadi perbedaan kecil voltagenya, sehingga dapat dikatakan

contsant voltage.

4. Jelaskan dengan menggunakan gambar, apa yang terjadi pada hasil lasan, bila

parameter las (arus, tegangan dan kecepatan las) tsb dinaikan (meningkat) dan

diturunkan.

1. Bila arus dinaikan maka penetrasi logam terjadi burn through, Bila diturunkan terjadi lack

of penetration.

2. Bila kecepatan las dinaikan maka penetrasi logam terjadi under cut atau humping bed,

Bila diturunkan terjadi lack of penetration.

3. Bila arus voltase las dinaikan maka penetrasi logam semakin melebar, bila diturunkan

penetrasi logamkurang baik



5. Jelaskan fungsi dari fluks pembungkus pada elektroda SMAW. Apa yang terjadi pada

hasil lasan bila fluks tidak di gunakan (menggunakan kawat telanjang -bare wire). Buat

tabel perbandingan berdasarkan kekuatan mekanis, porositas yang terjadi & unsur

yang hilang dari penggunaan kedua jenis kawat tsb.

Fungsi dari pembungkus pada elektroda SMAW

Sebagai gas pelindung (Protective Slag)

Si & Mn (Slag Forming)

TiO2 dan CaF2/CaCO3

Sebagai Gas Pelindung (Shielding Gas)

Selulosa,15-30%

(C6H10O5)n+n/2 O2 6nCO + 5nH2

2CO + O2 2CO2

2H2 + O2 2H2O

Sebagai penstabil unsur Na dan K

Sebagai sumber unsur paduan

Perbandingan Menggunakan Fluks Tidak menggunakan fluks

Porositas Tidak poros Poros

Kekuatan Mekanis Rendah Tinggi

Unsur yang hilang Banyak Sedikit



6. Jelaskan arti kode kawat las berikut ini : E 6010, E7018, E7028-H4R, E 308L-16,

ER70T-6.

E6010

E : elektroda

60 : kekuatan tarik kawat las 60 ksi

1 : untuk semua posisi pengelasan

0 : cellulose sodium covering, arus yang digunakan DCEP

E7018

E : elektroda


1 : untuk semua posisi pengelasan

8 : low hydrogen iron powder covering, arus yang digunakan AC atau DCEP

E7028-H4R

E : elektroda


2 : untuk posisi pengelasan horizontal dan flat

8 : low hydrogen iron powder covering, arus yang digunakan AC atau DCEP

H : mengandung iron powder iron oxide

8 : mengandung sedikit hydrogen (low hydrogen)

R : ketahanan tehadap uap air

ER70T-6

ER : elektroda berupa batangan atau rod


T : bersifat turbulen (fluks berada di dalam)

6 : mengandung pelindung tanpa mengeluarkan gas, tahan terhadap serangan air, dan dipakai

pada pengelasan mild steel.

E 308L-16

E : elektroda


16 : lapisannya mengandung TiO2 dan K2O dan arusnya DCRP atau AC

7. Jelaskan mengapa beberapa jenis kawat las perlu dipanaskan (drying) lebih dahulu

sebelum dipakai untuk pengelasan. Faktor apa yang sangat berpengaruh dan apa yang

terjadi bila proses pemanasan tidak dilakukan.

Karena pada beberapa jenis kawat las memiliki kemampuan untuk menyerap uap air, maka

perlu dilakukan pemanasan terlebih dahulu sebelum dipakai pada proses pengelasan. Beberapa



saat setelah dikeringkan, kawat las harus segera digunakan. Apabila tidak segera digunakan

harus dilakukan pemanasan ulang. Hal tersebut bertujuan untuk menjaga agar kawat las tetap

dalam keadaan kering. Jika tidak dilakukan pemanasan, uap air yang menempel pada kawat las

akan mengganggu jalannya proses pengelasan dan menghasilkan hasil kandungan O2 yang

tinggi dan berakibat pada hasil lasan yang kurang sempurna, Misal pada baja HSLA akan

menurunkan sifat mekaniknya terutama kekerasan dan kekuatan yang menurun akibat

terdapatnya porositas pada baja akibat kandungan hidrogen dan oksigen yang terdapat pada

hasil lasan. Selain itu, hidrogen juga dapat menyebabkan terjadinya hydrogen embrittlement

(HE) dan hydrogen induced cracking (HIC).

8. Jelaskan pengaruh polaritas (+ dan -) terhadap penetrasi las untuk (a) elektroda yang

konsumabel (consumable electrodes) dan (b) non-consumable electrodes. Buat gambar

skematis-nya.

(a) Efek polaritas terhadap penetrasi las untuk consumable electrode:

Pada umumnya panas maksimum terjadi pada kutub negatif (katoda).

Proses pengelasan dengan polaritas lurus menggunakan DCEN, di mana elektroda sebagai

kutub negatif, akan membuat pelelehan yang sangat tinggi yang mengakibatkan penetrasi las

menjadi dangkal.

Pada pengelasan dengan polaritas berbalik arah menggunakan DCEP, panas maksimum tetap

terjadi pada kutub negatif (katoda) di mana base metal berperan sebagai katoda, sehingga

memberikan penetrasi lasan yang cukup dalam.

(b) Efek polaritas terhadap penetrasi las untuk non-consumable electrode (Proses TIG atau PAW):

Panas busur maksimum terjadi pada kutub positif (anoda)



Elektroda tungsten yang digunakan pada polaritas lurus (DCEN), di mana elektroda sebagai

kutub negatif, maka panas busur maksimum terjadi di base metal yang berperan sebagai anoda,

sehingga menghasilkan penetrasi las yang dalam.

Elektroda tungsten yang digunakan pada polaritas berbalik arah (DCEP), di mana elektroda

sebagai kutub positif, maka panas busur maksimum terjadi di elektroda yang berperan sebagai

anoda, sehingga menghasilkan penetrasi las yang dangkal.

Ketika elektroda tungsten digunakan pada polaritas AC, besarnya panas busur akan

menghasilkan besar panas busur yang sama antara anoda dan katoda.

9. Jelaskan fungsi utama gas pelindung (Shielding Gas) dan sebutkan jenis gas pelindung

yang sering dipakai di aplikasi pengelasan.

Memproteksi cairan logam las dari reaksi (kontaminasi) dengan atmosfir udara yang

mengakibatkan timbulnya cacat las.

Media dalam menciptakan busur listrik

Medium dalam memberikan sifat pembasahan (wetting) pada logam paduan ferrous

Mengontrol jenis metal transfer

Mempengaruhi stabilitas busur

Mempengaruhi biaya las (welding costs)

Inert gas (MIG)

Argon atau helium atau campuran keduanya

Untuk digunakan pada logam yang reaktif terhadap atmosfer udara seperti: Al, Mg, Ti

Active gases (MAG dan FCAW)



Karbon dioksida (CO2)

Argon + Oksigen dan/atau karbon dioksida

Nitrogen, Hidrogen

10. Jelaskan dan bandingkan keunggulan dan kelemahan penggunaan gas pelindung Argon

dan Karbon dioksida (CO2) serta campurannya.

Gas Kelebihan Kekurangan

Ar + CO2 Dapat mengurangi kemungkinan terjadinya

spattering

Lebih mahal

CO2 Menghasilkan kecepatan las tinggi, dan

penetrasi yang tinggi pula.

Murah

Hanya memiliki metal transfer

mode tipe short arc dan globular

spattering.

Terbatas pada carbon steel dan low

alloy steel saja.

11. Jelaskan mengapa pada pengelasan baja karbon mild-steel dengan MAG proses lebih

banyak menggunakan kawat las dengan jenis ER70S-6.

ER : elektroda berupa batangan atau rod


T : bersifat fluks tidak berada di dalam

6 : mengandung pelindung tanpa mengeluarkan gas, tahan terhadap serangan air, dan dipakai

pada pengelasan mild steel.

Sehingga ER70S-6 diperuntukan untuk pengelasan baja karbon mild-steel dengan proses MAG

12. Jelaskan apa yang dimaksud dengan Duty Cycle pada mesin las.

Duty cycle adalah lamanya kerja pengelasan dengan menggunakan kapasitas maksimum arus,

tanpa membuat overheating selama proses pengelasan. Perkiraan performa mesin las dapat

dirumuskan dengan:



Keterangan:

T : nilai duty cycle dalam persen

Ta : nilai duty cycle yang dibutuhkan dalam persen

I : besar arus pada nilai duty cyle

Ia : besar arus maksimum pada nilai duty cycle yang dibutuhkan

13. Hitunglah Berapa arus maksimum yang diijinkan bila mesin las dioperasi secara terus

menerus (tanpa berhenti) untuk mesin las dengan meng-gunakan mesin berkapasitas

350A dengan 60 % duty cycle.

Diketahui:

I = 350 A

T/Ta = 60 % duty cell

Ditanyakan : Ia ?

Jawab:

Ia = 350 x (60/100)1/2

Ia = 271,10 Ampere

Jadi arus maksimum yang dibutuhkan pada mesin berkapasitas 350 A dengan 60% duty cell

adalah 271,10 A

tugas-03_1206217553

Documents