tugas03 1206241432 puthut bayu m
DESCRIPTION
Penyambungan materialTRANSCRIPT
-
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.
-
Departemen Teknik Metalurgi dan Material - FTUI
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).
-
Departemen Teknik Metalurgi dan Material - FTUI
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
-
Departemen Teknik Metalurgi dan Material - FTUI
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 ;
-
Departemen Teknik Metalurgi dan Material - FTUI
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.
-
Departemen Teknik Metalurgi dan Material - FTUI
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.
-
Departemen Teknik Metalurgi dan Material - FTUI
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
-
Departemen Teknik Metalurgi dan Material - FTUI
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 ;
-
Departemen Teknik Metalurgi dan Material - FTUI
Ia = I x (T/Ta)1/2
Ia = 350 x (60/100)1/2
= 350 x 0,36 = 126 A