tugas03 1206241432 puthut bayu m

Departemen Teknik Metalurgi dan Material - FTUI

TUGAS 3

PUTHUT BAYU MURTI / 1206241432

1. Jelaskan terjadinya busur listrik (gambar skematisnya)

Jawab ;

Terjadinya busur listrik dapat dijelaskan melalui gambar dibawah ini:

Busur listrik terjadi akibat adanya kontak antara 2 elektroda sehingga terjadi short-

circuited yang apabila dijauhkan pada jarak tertentu, naiklah tegangan sehingga terbentuk lah

busur listrik.

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

Jawab ;

Perbedaan antara power supply yg menggunakan arus AC dan DC

DC AC

Stabilitas busur yang terbentuk stabil karena

arus listrik yang mengalir searah

Stabilitas busur yang terbentuk kurang stabil

karena arus listrik yang mengalir bolak-balik

Polaritas dapat berubah, karena memiliki

kutub positif & negatif

Polaritas tidak dapat berubah karena tidak

memiliki kutub

Open Circuit Voltage lebih rendah (50-60 V) Open Circuit Voltage lebih tinggi (65-95 V)

Kemungkinan terkena sengatan listrik sangat

rendah, karena tegangan rendah

Kemungkinan terkena sengatan listrik tinggi

karena tegangan tinggi

Peralatannya kompleks Peralatannya lebih sederhana

Perawatannya cukup sulit Perawatannya relatif lebih mudah

Sering terjadi masalah terutama untuk tipe

rotari

Jarang terjadi masalah

Pada beberapa metode, menghasilkan suara

yang cukup bising

Tidak mengeluarkan suara yang bising

(senyap)

Harga peralatan mahal Harga peralatan murah

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

constan current dan constant voltage.


Jawab ;

Gambar karakteristik mesin las busur listrik tipe constan current dan constant voltage:

- Constant Voltage

Pada las busur listrik constant voltage, yang terjadi adalah daerah pembentukan busur listrik

yang sempit untuk tegangan (hanya dapat terjadi pada daerah yang sempit) dan luas atau pada

rentang yang besar untuk arus (dapat terjadi pada daerah kerja yang luas).

- Constant Current

Pada las busur listrik constant current, yang terjadi adalah daerah pembentukan busur listrik

yang sempit untuk arus listrik (hanya dapat terjadi pada daerah yang sempit) dan luas atau

pada rentang yang besar untuk tegangan (dapat terjadi pada daerah kerja yang luas).


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

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

diturunkan.

Jawab ;

Hal yang terjadi pada hasil lasan, bila parameter las (arus, tegangan dan kecepatan las)

tsb dinaikan (meningkat) dan diturunkan:

Hasil las yang akan terjadi dapat terlihat pada gambar diatas. Ketika parameter las

berupa arus diturunkan menjadi sangat rendah, maka hal yang dapat terjadi adalah pada

gambar B, dimana akan terjadi hasil las dengan penetrasi yang buruk. Dalam hal ini berarti

pengurangan arus dapat mengurangi penetrasi hasil las. Sebaliknya, ketika arus diberikan

terlalu besar, maka penetrasi menjadi terlalu dalam (pada gambar C) dan menyebabkan adanya

celah diantara base metal dan filler metal. Disisi lain pada saat kecepatan pengelasan terlalu

tinggi, maka profil yang terbentuk adalah penetrasi yang buruk dan ukuran hasil las yang

terlalu kecil (pada gambar D). Sebaliknya, ketika kecepatan terlalu rendah, maka ukuran las

menjadi terlalu besar (pada gambar E) dan ketebalan area las yang berlebih sehingga

menambah daerah HAZ.

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.

Jawab ;

Fungsi dari fluks pembungkus pada elektroda SMAW. Hal yang terjadi pada hasil lasan

bila fluks tidak di gunakan (menggunakan kawat telanjang -bare wire) dan tabel perbandingan

berdasarkan kekuatan mekanis, porositas yang terjadi & unsur yang hilang dari penggunaan

kedua jenis kawat tsb:

- Fungsi Fluks:

Sebagai slag pelindung

Sebagai gas pelindung

Sebagai penstabil busur

Sebagai sumber unsur paduan

Sebagai pereduksi asap yang dihasilkan saat proses pengelasan


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

ER70T-6.

Jawab ;

E6010 : E Electrode

60 60.000 psi minimum tensile strength

1 untuk semua posisi

10 High cellulose sodium with DC+

E7018 : 70 70.000 psi minimum tensile strength

1 untuk semua posisi

18 Iron powder low hydrogen with AC/DC+

E7028-H4R : 70 70.000 psi minimum tensile strength

2 untuk posisi flat dan horizontal

28 Low hydrogen potassium iron powder with AC/DC+

H4 4ml Hidrogen dapat terdifusi dalam 100 gr deposit

welding

R akan mencapai kelembaban maksimum pada 80 F/80%

kurang dari 9 jam

E308L-16 : 30 30.000 psi minimum tensile strength

8L-16 untuk semua posisi, low carbon 18% Cr-8% Ni, DCEP/AC

ER70T-6 : ER Elektroda berupa batangan

70 tensile strengtg 70,000 psi

T Bersifat turbulens (flux berada di dalam)

6 Mengandung pelindung tanpa mengeluarkan gas, tahan

terhadap air, digunakan pada pengelasan mild steel.

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.

Jawab ;


Untuk mengembalikan kemampuan kawat las untuk deposit yang berkualitas. Elektroda

dengan kelembaban yang terlalu tinggi dapat menyebabkan retak atau porositas. Karakteristik

operasional mungkin akan terpengaruh juga.

Faktor yang berpengaruh dalam proses drying kawat las :

Temperatur

Temperatur sangat menentukan proses pengeringan. Temperatur tidak boleh terlalu

rendah, karena apabila temperatur pengeringan terlalu rendah maka tujuan dari pengeringan

tidak dapat tercapai. Sedangkan apabila terlalu tinggi temperaturnya, kemungkinan akan

terjadi oksidasi pada paduan yang terdapat dalam coating kawat las yang menyebabkan

penurunan properties.

Waktu pengeringan

Waktu akan menentukan kualitas pengeringan dalam pengembalian kemampuan kawat

las. apabila proses pengeringan terlalu lama maka kawat las akan menjadi sangat mudah rusak.

Penempatan

Permukaan kawat las pada saat pengeringan sangat berpengaruh, apabila kawat las

tidak diletakkan dengan benar tertata, pemanasan yang diberikan tidak akan merata diantara

kawat las sehingga kualitas kawat las tidak sama satu dengan yang lain.

Keadaan sebelum pengeringan

Lama kawat las terkontak dengan udara akan mempengaruhi berapa lama dan pada

temperatur berapa kawat las harus dikeringkan.

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

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

skematis-nya.

Jawab ;

Polaritas pada pengelasan akan mempengaruhi panas dari proses pengelasan. pada

pengelasan dengan elektroda ber-flux umumnya panas maksimum akan terjadi pada kutub

negatif yaitu katoda sehingga jika katoda disambungkan dengan bagian elektroda maka yang

akan terjadi adalah proses pelehan pada elektroda yang sangat tinggi dapat dikatakan bahwa

hal ini akan mempengaruhi kecepatan proses pengelasan. sebaliknya, apabila kutub katoda

disambungkan pada base material yang akan terjadi adalah penetrasi yang dalam dan

mempengaruhi dari kualitas hasil lasan. sedangkan apabila digunakan bare-electrode akan

terjadi sebaliknya, yang dimaksudkan adalah perubahan tempat pemanasan maksimum. Pada

bare-electrode welding panas maksimum akan terjadi pada kutub positif yaitu anoda.


Coated electrode

Bare Electrode

Consumable electrodes

Pada Consumable electrodes apabila panas lebih tinggi pada bagian elektroda maka

yang akan terjadi adalah elektroda akan cepat habis maka saat proses pengelasan akan banyak

berhenti pada saat elektroda habis dan perlu penggantian elektroda dan menghasilkan cacat.

non-consumable electrodes

Pada non-consumable electrodes kelihaian welder sangat dibutuhkan karena kecepatan

pengelasan harus sebanding dengan umpan kawat las yang dimasukkan apabila panas tinggi

ada pada elektroda. Maka sebaiknya pada non-consumable electrodes menggunakan panas

tertinggi pada material induk.


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

yang sering dipakai di aplikasi pengelasan.

Jawab ;

Gas pelindung pada proses las berguna untuk mencegah terjadinya reaksi antara weld

metal dengan udara di atmosfir. Selain itu, gas pelindung juga berguna sebagai

penghalang/pencegah terjadinya spattering pada saat proses pengelasan sehingga proses

pengelasan berjalan efisien dan bagus. Berikut merupakan poin penting dari gas pelindung ;

Proteksi cairan logam las dari reaksi dengan atmosfir

Media dalam menciptakan busur listrik

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

Mengontrol jenis metal transfer

Mempengaruhi stabilitas busur

Mengontrol biaya las

Gas pelindung yang biasa digunakan dalam proses pengelasan ada 3 yakni ;

Argon (Ar)

Helium (He)

Karbon dioksida (CO2)

Campuran dari gas diatas

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

dan Karbon dioksida (CO2) serta campurannya.

Jawab ;

Penggunaan Ar murni

Keuntungan ;

a. Merupakan gas inert, artinya tidak bereaksi dengan lingkungan sehingga menghasilkan

kualitas las yang baik.

b. Penetrasi dalam dan sempit

c. Mudah starting arc-nya dan stabil

d. Spattering tidak terjadi, sehingga efisiensi las baik dan hasilnya bagus.

Kekurangan ;

a. Mahal

deposition efficiency rendah

Penggunaan gas campuran

Keuntungan

a. Penambahan karbondioksida pada argon akan meningkatkan stabilitas busur.

b. Pencampuran kedua gas akan mengurangi efek spattering sehingga hasil pengelasan

akan berkualitas lebih baik dari CO2 murni


c. Gas campuran Ar + CO2 dapat meghasilkan tipe busur short arc, transition arc, spray

arc, pulsed arc (maksimum 20% CO2), high-performance short dan spray arc.

Sedangkan apabila karbondioksida saja, yang didapat hanya short dan globular arc.

d. Biaya lebih murah dibanding yang Ar 100%

Kelemahan

e. Kemungkinan terjadinya reaksi antara logam cair dengan atmosfir cukup besar

bergantung dari presentase gas campuran

f. Kemungkinan terjadinya spattering juga cukup besar bergantung dari presentase

campurannya

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

banyak menggunakan kawat las dengan jenis ER70S-6.

Jawab ;

ER70S-6 merupakan kawat las berbentuk stick dengan kandungan mangan dan silicon yang

tinggi. Kedua unsur tersebut merupakan strong deoxidizing yang berfungsi sebagai cleaning

agent dimana pada proses pengelasan cleaning prosedur tidak dimungkinkan. Kadar silicon

yang tinggi juga mempengaruhi nilai fluiditas dari weld pool, sehingga membuat bead yang

terbentuk lebih halus dan meminimalisir perlakuan post-welding seperti grinding. Selain itu,

kawat jenis ini juga memiliki kekuatan tensile strength yang tinggi yakni 70,000 psi sehingga

cocok untuk baja karbon mild-steel.

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

Jawab ;

Duty cycle =

Duty Cycle adalah jumlah waktu dalam persen (dengan dasar hitungan 10 menit)

dimana mesin dapat bekerja, sebelum sistemnya secara otomatis mematikan mesin, untuk

mencegah terjadinya over heating. Artinya, besarnya nilai duty cycle menentukan lamanya

pembebanan selama masa penggunaan/working time (biasanya 10 min). Jika suatu mesin las

memiliki duty cycle 60%, maka pembebanan(loading time) maksimum dilakukan selama 6

menit.

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.

Jawab ;


Ia = I x (T/Ta)1/2

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

= 350 x 0,36 = 126 A

tugas03 1206241432 puthut bayu m

Documents