08/01/2012

1

MATERI KE ‐ I

penyusun:Heri Wibowo, MT

Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta2011

1

1. PROSEDUR LAS

2. HEAT INPUT DAN DISTORSI LAS

3.UJI LAS TIDAK MERUSAK ( NON DESTRUKTIF TEST)

MATERI KULIAH PENGUJIAN LAS

( NON DESTRUKTIF TEST)

4. UJI LAS MERUSAK(DESTRUKTIF TEST)

Fakultas Teknik ‐ UNY 2

• WPS (Welding Prosedure Spesification) merupakan data spesifikasi yang memuat prosedur untuk melaksanakanspesifikasi yang memuat prosedur untuk melaksanakanproses pengelasan pada obyek las.

• WPS digunakan sebagai data standar di industripengelasan untuk membuat management beberapaprosedur las dari welding project sehinggamemudahkan welder dalam melaksanakan projectmemudahkan welder dalam melaksanakan project tersebut.

• WPS ini disusun oleh WE (Welding Engineering) dandilaksanakan oleh Welder. 

3

Dalam pembuatan WPS, mahasiswa dituntut mampumengisi dan memahami data spesifikasi las antara lain :• Data utama : welding proses, proses type, position, baseData utama : welding proses, proses type, position, base metal, thickness, filler metal, weld type dan joint type.

• Gambar Sket tentang Joint detail pada las• Tabel berisi Welding prosedure mulai dari pengelasanlayer 1 sampai seterusnya.

• Data tambahan : heat threatment bila menggunakan• Data tambahan : heat threatment bila menggunakanperlakuan panas, dst.

4

08/01/2012

2

StandarStandar penulisanpenulisan WPSWPSStandarStandar penulisanpenulisan WPSWPS((berdasarberdasar standarstandar BS BS EN EN

288)288)

5

MembuatMembuat welding procedure welding procedure spesificationspesification (WPS) (WPS) meliputimeliputi ::

Planning the tasks (merencanakan form)

Collecting data (k mp lkan data)Collecting data (kumpulkan data)

Writing a procedure for use of for trial (menulis

Prosedur untuk uji coba)

Making a test welds (melakukan uji-uji las)

Evaluating the results (evaluasi hasil uji las)Evaluating the results (evaluasi hasil uji las)

Approving the procedure (menuliskan prosedur)

Preparing the documentation (menyiapkan dokumen)

6

•Parent material (material induk)• Type (Grouping)• Thickness• Diameter (Pipes)

KOMPONEN PADA WPS MELIPUTI :KOMPONEN PADA WPS MELIPUTI :

• Surface condition) Welding process (proses pengelasan)• Type of process (MMA, MAG, TIG, SAW etc)• Equipment parameters• Amps, Volts, Travel speed

• Welding process (proses pengelasan)• Type of process (MMA, MAG, TIG, SAW etc)• Equipment parameters• Equipment parameters

Amps, Volts, Travel speedWelding Consumables (konsumsi las)• Type of consumable/diameter of consumable• Brand/classification• Heat treatments/ storage

7

Joint design (rancangan sambungan)• Edge preparation• Root gap, root face• Jigging and tacking

T f b ki• Type of bakingWelding Position (posisi pengelasan)

• Location, shop or site• Welding position e.g. 1G, 2G, 3G etc• Any weather precaution

Welding Variables (variabel pengelasan)• Run sequences• Run sequences• Back gouging• Interpass temperatures

Thermal heat treatments (perlakuan panas)• Preheat, temps• Post weld heat treatments e.g. stress relieving

8

08/01/2012

3

Bila data sudah dikumpulkan, selanjutnya prosedurdivalidasi dengan membuat prosedur uji las atau weld

ProsedurProsedur persetujuanpersetujuan padapada WPS :WPS :

procedure test (WPT).Secara umum WPT tersebut disyaratkan untuk diujidengan NDT test dan mechanical testing.Ketentuan pengujian disyaratkan mengikuti kodeaplikasi standar (standar uji).H il ji ik ti t d ji dit li kHasil pengujian yang mengikuti standar uji dituliskandalam format report yang disediakan.

9

Examination and testing requirements of a WPT for procedure approval (Persyaratan pengujian dari WPT untuk prosedur persetujuan)

10

IstilahIstilah padapada prosedurprosedur pengelasanpengelasan ::

pWPSpWPS:: Preliminary Welding Procedure SpecificationBefore procedure approval (sebelum prosedur disetujui).

WPSWPS:: Welding Procedure SpecificationAfter procedure approval (sesudah prosedur disetujui).

WPAR (WPQR):WPAR (WPQR): Welding Procedure Approval RecordWelding procedure test record (rekaman tes prosedur las)

11

ContohContoh : :

Welding Procedure Welding Procedure

Specification Specification

(WPS)(WPS)(WPS)(WPS)

12

08/01/2012

4

Contoh WPS lainnya :

13 14

Video membuat wps dan pqr dengansoftware 

15

B. Heat Input• Pengelasan membutuhkan 2 hal (a) energi thermal /panas dan (b) 

energi mekanik yang berupa tekanan. • Besarnya energi (Q) dari sumber panas pada las oksi asetilen y g (Q) p p

dirumuskan :• Q (w) =  (48 kJ/l asetilen) x V asetilen x (h/3600s)

V asetilen : debit aliran gas asetilen (l/h), panas pembakaran asetilen = 48 kJ/l, h : waktu dalam jam

• Pada pengelasan dengan las busur listrik dirumuskan :Q( ) E I E i l li ik ( l )Q(w) = E x I     ,E : potensial listrik (volt)

I : arus listrik (Ampere)

16

08/01/2012

5

• Masukan panas (H) adalah besarnya energipanas tiap satuan panjang las Masukan Panas : H P v E l / vH = P .v = E .l / vdengan  H : masukan panas (J/mm), P : tenaga input (Watt), v : kecepatan listrik (mm/s),  E : potensi listrik (volt), I : arus listrik (Ampere)

• Bila efisiensi mesin dimasukkan : H= η P / v = η E l/ v η = efisiensiH= η.P / v  = η.E.l/ v     ,  η = efisiensi pada Tabel 4.

17

Pengaruh heat input pada kemampuan penetrasi

18

Tabel 4. Efisiensi beberapa mesin las (Welding Metallurgy, 1987)

19

Prosedur pengujian heat input• Sebelum dilakukan pengelasan, tentukan dahulu jenis logam induk dan jenis

elektroda yang akan digunakan.• Kedua benda yang akan dilas (logam induk) harus diletakkan pada tempat

yang datar.• Tentukan arus pengelasan, voltase dan efisiensi alat (alat SMAW yang sudah

umur > 10 th gunakan efisiensi = 0,65).• Ukurlah panjang daerah benda yang akan dilas.• Mengelas bahan mild steel dengan las SMAW (las busur elektroda

terbungkus) dengan diameter elektroda menyesuaikan. Pengelasandilakukan secara multi layer (beberapa lapis) sampai permukaan penuh

• Selama melakukan proses pengelasan, ukurlah waktu saat mulai pengelasan sampai selesai pengelasan dalam satu jalur.

k l d b d h l• Hitung kecepatan pengelasan dengan membagi panjang daerah las persatuan waktu (detik).

• Hitunglah heat input dengan rumus :dengan : E = voltase pengelasan, I =  arus pengelasan, v = kecepatan pengelasan (mm/dt)

20

08/01/2012

6

Data Hasil Pengujian Heat Input meliputi :• Bahan logam induk• Jenis ElektrodaDi l k d• Diameter elektroda

• Arus las• Load Voltage pada las• Panjang jalur las• Waktu pengelasan 1 jalur• Kecepatan pengelasan

21

Video pengukuran heat input

22

C. Distorsi pada pengelasan

Tiga jenis perubahan dimensi pada proses l d l hpengelasan adalah : 

– penyusutan tegak lurus garis las (transverse shrinkage)

– penyusutan searah dengan garis las (longitudinal shrinkage)

– perubahan sudut berupa rotasi terhadap garis las(anguler distortion)

23

Perubahan dimensi pada pengelasan 

24

08/01/2012

7

Sifat‐sifat distorsi• Penyusutan tegak lurus merata (uniform) sepanjang garis las tetapi bervariasi sepanjang ketebalan plat.g p p j g p

• Penyusutan tegak lurus ini dipengaruhi oleh ukuran logam las, jenis pengelasan, masukan panas dan jenis logam induk. 

• Penyusutan searah garis las pada sambungan tumpul biasanya lebih kecil dibanding penyusutan arah tegak lurus. 

• Distorsi sudut biasanya disebabkan penyusutan tegak lurus sepanjang tebal plat tidak merata. 

25

Penyusutan tegak lurus

• Penyusutan tegak lurus (Δir) dirumuskan : 

• Jika terdapat alur maka (Δir) adalah : hc

vqTtr ..

)/).((ρ

α=Δ

hcvqT

tr ..)/)(.2(

1 ραμ=Δ

• Dengan µ1 adalah faktor kekakuan transversal (transverse stiffness faktor yang harganya sebesar µ1 = 0,75 – 0,85.

ρ

26

Penyusutan longitudinal• Penyusutan longitudinal dirumuskan : 

Aclvql T )./)((

1 ραμ=Δ

Dengan µ1 adalah faktor kekakuan longitudinal (longitudinal stiffness factor yang besarnya µ1 = 0,335.

• Jika las tidak berimpit dengan sumbu simetri plat, makaplat akan mengalami penyusutan lengkung sebagaiakibat penyusutan longitudinal. 

Ac ..ρ

p y g

27

Distorsi sudut

• Distorsi sudut biasanya terjadi padasambungan tumpul tumpang dan T Jointsambungan tumpul, tumpang, dan T Joint. 

• Besarnya distorsi sudut tergantung lebar dan kedalaman las terhadap ketebalan plat, jenis sambungan, dan urutan pengelasan.

• Distorsi sudut (Δβ) tergantung pada kecepatan l kk d k b lpengelasan, masukkan panas dan ketebalan 

plat. 

28

08/01/2012

8

Distorsi sudut pada las tunggal untuk baja struktur

29

Prosedur pengujian distorsi• Mengelas bahan mild steel dengan las SMAW (las busur 

elektroda terbungkus) dengan diameter elektroda ik P l dil k k lti lmenyesuaikan. Pengelasan dilakukan secara multi layer 

(beberapa lapis) sampai permukaan penuh• Kedua benda yang dilas harus diletakkan pada tempat yang 

benar‐benar datar.• Ukurlah lebar , panjang, dan sudut benda las yang sudah 

ditempel (dilas) ujung‐ujungnya.• Amati perubahan bentuk pada benda setelah dilas, akan 

d b h d t (di t i d t) k l h d j dada perubahan sudut (distorsi sudut), ukurlah derajad sudut yang terjadi dengan alat busur sudut.

• Amati juga perubahan pada lebar melintang daerah las, apakah ada perubahan panjang (distorsi transversal) dari logam las.

30

Video pengukuran distorsi padalas

31

NB : materi ini disusun dari berbagaisumber dari Internet, digunakan untuksarana pembelajaran di Fakultas Tekniksarana pembelajaran di Fakultas TeknikUniversitas Negeri Yogyakarta

32