1106017793 [ ]

TUGAS 11

1. Jelaskan mekanisme terjadinya tegangan sisa pada pengelasan dan apa resiko dari

adanya tegangan sisa tersebut.

Mekanisme terjadinya tegangan sisa adalah pemanasan yang tidak merata

menyebabkan terjadinya ekspansi panas yang terbatas. Pada akhir siklus panas, akan

terjadi distorsi atau terjadi restrain yang menyebabkan munculnya tegangan sisa pada

daerah tersebut.

Terjadinya tegangan sisa dapat dilihat dari gambar di atas, dimana daerah C

mengembang pada waktu pengelasan. Pengembangan pada C ditahan oleh A, sehingga

pada daerah C terjadi tegangan tekan dan pada daerah A terjadi tegangan tarik. Tetapi bila

daerah A luasnya jauh lebih besar dari C, maka pada daerah C akan terjadi perubahan

bentuk tetap, sedangkan pada daerah A terjadi perubahan bentuk elastic. Pada waktu

pengelasan selesai, terjadilah proses pendinginan dimana bagian C menyusut cukup besar

disamping karena pendinginan juga karena adanya tegangan tekan. Penyusutan ini

ditahan oleh daerah A, karena itu pada daerah C akan terjadi tegangan tarik yang

diimbangi oleh tegangan tekan pada daerah A.

Resiko dari adanya tegangan sisa:

Distorsi perubahan dimensi

Kegagalan prematur dari daerah lasan

2. Jelaskan beberapa metoda untuk mengurangi tegangan sisa pada pengelasan.

Penempaan

o Logam las dan daerah disekitarnya ditempa atau dipukul selama atau setelah

pengelasan

Peregangan

o Sambungan ditarik sampai terjadi perubahan bentuk plastic

Getaran

o Kepada konstruksi diberikan getaran yang dapat memberikan resonansi

frekuensi rendah. Karena getaran ini, akan terjadi perubahan bentuk plastik

setempat

Anil

o Lasan dari jenis baja ferit dipanaskan samapai 600 atau 7000C dan yang dari

jenis austenit sampai 9000C. Setelah ditahan beberapa waktu pada suhu ini

kemudian didinginkan pelan – pelan.

Anil suhu tinggi

o Lasan dari jenis baja konstruksi umum dipanaskan sampai 900 atau 9500C.

Setelah ditahan beberapa lama pada suhu ini kemudian didinginkan pelan –

pelan.

Pembebasan tegangan pada suhu rendah

o Kedua permukaan daerah lasan selebar 60 sampai 130 mm dipanaskan sampai

150 atau 2000C, yang diikuti dengan pendinginan dengan air.

3. Jelaskan mekanisme terjadinya Hydrogen Induced Cracking (HIC) pada pengelasan

dan persyaratan apa saja untuk terjadinya HIC.

Pada waktu logam las masih cair, logam ini menyerap hidrogen dalam jumlah yang

besar yang dilepaskan dengan cara difusi pada suhu rendah karena pada suhu tersebut

kelarutan hidrogen menurun. Hidrogen yang didifusikan ini menyebabkan terjadinya

retak di daerah pengaruh panas.

2

Persyaratan terjadinya HIC adalah :

Hadirnya hidrogen dalam baja yang dapat berdifusi

Terciptanya tegangan sisa yang tinggi

Adanya struktur mikro yang rentan terhadap retak ( Hv > 350 ) seperti

martensit

4. Jelaskan beberapa sumber Hydrogen & metoda untuk mengurangi larutnya H2

pada pengelasan.

Sumber hidrogen antara lain:

Air dan zat organik yang terkandung di dalam fluks

Kelembabam udara atmosfer

Minyak, zat organik, dan air yang melekat pada rongga – rongga dan

permukaan pelat atau kawat las

Metoda untuk mengurangi larutnya H2 pada pengelasan:

Menggunakan fluks yang mengandung banyak karbonat. Dengan fluks ini

akan dihasilkan gas karbondioksida yang dapat menurunkan tekanan parsial

hidrogen didalam busur listrik dengan sendirinya akan mengurangi difusi

hidrogen.

Dilakukan penurunan kecepatan pendinginan dengan memberikan pemanasan

mula pada temperatur antara 50 sampai 3000C atau memberikan pemanasan

kemudian pada temperatur antara 2000C sampai 3000C.

3

5. Jelaskan mekanisme terjadinya Lamelar Tearing pada pengelasan.

Cacat ini bermula dari inklusi MnS yang berbentuk flat akibat proses rolling atau

jenis inklusi lainnya yang kemudian mengalami perpatahan pada antar muka antara

matriks dengan inklusi. Pertumbuhan retak terjadi pada arah vertikal ataupun bersudut,

ductile tearing terjadi pada arah paralel pada celah antara matriks dan inklusi

mengakibatkan terbentuknya retak yang menyerupai anak tangga.

6. Jelaskan penyebab utama Lamelar Tearing & metoda untuk menguranginya pada

pengelasan.

Penyebab utama Lamelar Tearing adalah lain:

Pelat baja yang memiliki keuletan yang rendah pada arah tebal atau

vertikal

Batas lebur yang mendekati sejajar dengan permukaan pelat

Level tegangan sisa yang tinggi

Metode untuk mengurangi lamelar tearing pada pengelasan :

Pengurangan kadar sulfur

Penambahan Ce dan Ca yang menghasilkan butir bukan logam yang berbentuk

bulat sehingga mengurangi kepekaan terhadap lamelar tearing.

7. Jelaskan faktor apa saja yang harus saudara (i) perhatikan bila terjadi kekerasan

yang tinggi di HAZ.

Faktor yang harus diperhatikan yaitu:

Ketangguhan batas las

Komposisi kimia logam induk

Kecepatan pendinginan

8. Jelaskan metoda (cara-cara) untuk mengurangi kekerasan yang tinggi di HAZ.

Metode untuk mengurangi kekerasan yang tinggi di HAZ yaitu:

Penggunaan baja yang kurang peka terhadap penggetasan HAZ

Bertujuan untuk mengurangi kadar paduan dan karbon dalam baja dan

mempertinggi kadar nikel.

Pembatasan masukan panas

4

Penurunan penggetasan melalui cara pengelasan

Bertujuan untuk memperbaiki struktur mikro yang terjadi dengan cara

pemanasan kembali melalui panas las, menghindari terjadinya retak

dan distorsi , mengurangi tegangan sisa dsb yang dapat diusahakan

dengan cara – cara pengelasan.

9. Jelaskan tujuan pemanasan awal (preheating) dan pemanasan akhir (PWHT) pada

proses pengelasan.

Tujuan pemanasan awal ( preheating ) adalah memperlambat laju

pendinginan sehingga mencegah terjadinya retak tumit (toe crack) dan retak

manik (underbead crack) pada baja yang memiliki hardenability yang tinggi

(mengandung paduan).

Tujuan pemanasan akhir ( PWHT ) adalah untuk menghilangkan tegangan

sisa sehingga dapat mencegah terjadnya distorsi pada logam las.

10. Jelaskan cacat las (weld defect) di bawah ini serta sebutkan penyebabnya serta

penanggulangannya.

(a) (b)

5

Gambar a : Lack of inter-run fusion

Cacat ini terjadi karena tidak terisinya kampuh las secara sempurna oleh kawat pengisi.

Penyebab timbulnya cacat:

Penggunaan arus yang terlalu rendah Kecepatan pengelasan yang terlalu tinggi Geometri sambungan yang kurang tepat Diameter elektroda yang terlalu besar

Cara penanggulangan:

Arus ditingkatkan Diameter elektroda diperkecil Sudut kawat las 45o

Membersihkan permukaan sebelum mengelas

Gambar b : Porositas

Cacat ini berupa lubang halus yang terjadi akibat adanya udara atau gas yang terperangkap dalam deposit las. Penyebab porositas antara lain adalah elemen pengotor, kelembaban atmosfir dan kontaminasi bahan lain seperti minyak, pelumas atau kotoran lain.

Cara penanggulangannya :

Menggunakan fluks yang mengandung banyak karbonat. Dengan fluks ini akan dihasilkan gas karbondioksida yang dapat menurunkan tekanan parsial hidrogen didalam busur listrik dengan sendirinya akan mengurangi difusi hidrogen.

Dilakukan penurunan kecepatan pendinginan dengan memberikan pemanasan mula pada temperatur antara 50 sampai 3000C atau memberikan pemanasan kemudian pada temperatur antara 2000C sampai 3000C.

Sebelum mengelas, pada daerah di sekitar kampuh dibersihkan dari air, karat, debu, minyak dan zat organik yang dapat menjadi sumber hidrogen.

Menggunakan elektroda dengan fluks yang mempunyai kadar hidrogen rendah. Penggunaan CO2 sebagai gas pelindung. Menghindari pengelasan pada waktu hujan atau di tempat di mana daerah las dapat

kebasahan.

11. Jelaskan beberapa tahapan dalam melakukan inspeksi pada pengelasan dan

sebutkan tujuan masing-masing.

a) Kepastian dari standar yang digunakan

Memastikan standar / spesifikasi mana yang akan digunakan dalam pengujian, jika

dalam standar yang dilpilih ada hal – hal yang kurang pasti, maka harus ditentukan

terlebih dahulu

6

b) Kepastian tentang jadwal dan lingkungan pemeriksaanya

Penjadwalan untuk pemerikasaan harus terjadwalkan dengan pasti sehingga tidak

menghambat seluruh pekerjaan. Dalam hal ini harus diperhitungkan kemungkinan

adanya pekerjaan yang tidak memenuhi syarat yang akan memerlukan waktu

tambahan untuk perbaikannya

c) Pemilihan pemeriksa dan alat yang digunakan

Pemeriksaan sangat tergantung pada pemeriksa dan alat yang digunakan, karena itu

pemilihannya harus sesuai dengan spesifikasi dan standard yang ada

d) Persiapan pemeriksaan konstruksi las dan hasil las

Harus ditentukan terlebih dahulu cara – cara pengujian yang akan digunakan dengan

memperhatikan perencanaan dan penggunaan konstruksi

e) Pembicaraan yang mendalam antara pembeli dan pembuat atau wakil – wakil yang

berhubungan dengan konstruksi dan penggunaannya

Bertujuan agar dapat diambil kepastian lainnya seperti : pemeriksaan seluruhnya atau

sebagian, cara pengambilan contoh untuk pemeriksaan, arti dari tanda – tanda dan

spesifikasi, bentuk dari laporan dan hal – hal lainnya yang mungkin dapat

menimbulkan perselisihan pendapat.

7

12. Jelaskan dengan skematis klasifikasi pengujian hasil lasan.

13. Jelaskan tujuan pengujian merusak (DT) dan jenis pengujian apa saja yang

dilakukan pada produk lasan.

Tujuan pengujian merusak ( DT ) adalah untuk melihta kesamaan logam induk dan logam

pada daerah pengelasan.

Jenis – jenis pengujian :

1. Mechanical test

2. Metallographic test

Microscopic

Macroscopic

3. Chemical test

Chemical test

Composition test

Corrosive test

8

14. Jelaskan tujuan pengujian tidak merusak (NDT) dan jenis pengujian apa saja yang

dilakukan pada produk lasan.

Tujuan pengujian tidak merusak adalah untuk mengetahui cacat baik cacat luar maupun

cacat dalam

Jenis – jenis pengujian yang dilakukan adalah :

Uji radiografi

Uji ultrasonic

Uji serbuk magnet

Uji cairan penembus (dye penetrant)

Uji elektromagnet

Uji pemeriksaan amatan

Uji pancaran suara

15. Sebutkan beberapa metoda uji yang digunakan untuk melihat cacat pada bagian

dalam (internal defect).

Uji radiografi

Uji ultrasonik

16. Sebutkan beberapa metoda uji yang digunakan untuk melihat cacat pada bagian

permukaan (surface defects).

Pemeriksaan tampak

Uji serbuk magnet

Uji elektromagnet

Uji cairan penembus (dye penetrants)

17. Jelaskan prinsip pengujian penetrant test (PT) pada lasan.

Cairan berwarna ( dye yang berwarna merah ) disemprotkan pada permukaan hasil

lasan. Cairan berwarna tersebut akan menembus cacat. Setelah didiamkan beberapa

menit, kemudian cairan dibersihkan dengan menggunakan air. Setelah cairan

dibersihkan, maka cacat akan kelihatan dengan jelas.

9

Agar cairan penetran dapat membahsahi permukaan hasil lasan, maka sudut kontak

harus lebih kecil dari 900 sehingga penetran dapat membasahi permukaan dan

berpenetrasi ke dalam cacat.

18. Jelaskan prinsip pengujian tekuk (bending) pada hasil lasan dan tujuannya.

Prinsip pengujian tekuk adalah:

Tujuannya adalah untuk melihat apakah hasil lasan mengalami retak setelah uji tekuk

(bending).

10

19. Jelaskan standard apa saja yang sering dipakai untuk menetukan kualitas hasil

lasan.

USA : ASME

Eropa : EN

11

20. Jelaskan jenis dokumen apa yang memuat seluruh hasil pengujian dan inspeksi

hasil lasan. Jelaskan penggunaan dokumen tersebut.

WPS adalah dokumen tertulis yang menetapkan ketentuan bagi welder atau welding

operator untuk menghasilkan lasan yang sesuai dengan ”Code” yang berlaku. WPS dibuat agar

kualitas lasan yang dihasilkan oleh welder atau welding operator sesuai dengan standard yang

berlaku, dan agar operasi pengelasan reproducable.

Isi ( contents ) yang diatur dalam WPS :

Proses ( SMAW, FCAW,etc )

Spesifikasi elektroda (AWS A5.1, A5.20,etc)

Klasifikasi elektroda (E7018, E71T-1, etc)

Diameter elektroda (1/8 in, 5/32 in, etc)

Karakteristik listrik ( elektrical ) (AC, DC+, DC- )

Spesifikasi logam dasar (A36, A572 Gr50, etc)

Temperatur minimum preheat dan interpass

Arus welding ( amperage ) / kecepatan kawat pengisi

Tegangan busur

Kecepatan travel

Posisi las

Arah lasan (uphill atau downhill)

Post weld heat treatment

Jenis shielding gas dan laju aliran

Joint design details

12