tugas03 1206241432 puthut bayu m

Upload: puthut-bayu-murti-widiyanto

Post on 05-Oct-2015

24 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Penyambungan material

TRANSCRIPT

  • 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