ANALISA PENGARUH LUASAN SCRATCH PERMUKAAN TERHADAP LAJU KOROSI PADA PELAT BAJA A36 DENGAN VARIASI SISTEM PENGELASAN

Transkripsi

1 ANALISA PENGARUH LUASAN SCRATCH PERMUKAAN TERHADAP LAJU KOROSI PADA PELAT BAJA A36 DENGAN VARIASI SISTEM PENGELASAN Disusun oleh : Fedriansyah Priyantoro Dosen Pembimbing : Ir. Budie Santosa, M.T. Ir. Heri Supomo, M.Sc. Jurusan Teknik Perkapalan Fakultas Teknologi Kelautan Institut Teknologi Sepuluh Nopember

2 Tugas Akhir Latar Belakang Perumusan Masalah Tugas Akhir Tujuan Batasan Masalah Manfaat

3 Latar Belakang Variasi Sistem Pengelasan yaitu SMAW, GMAW, dan FCAW Korosi tidak dapat dihindarkan Letak daerah pengelasan yang sering terjadi korosi yaitu Weld metal, HAZ, dan Base metal Masalah yang sering terjadi di lapangan adalah timbulnya scratch pada pelat bottom pada saat peluncuran

4 Perumusan Masalah? Pengaruh proses pengelasan dengan luasan yang tergores (scratch) terhadap laju korosi?? Jenis korosi apakah yang terjadi pada tugas akhir ini? Harga laju korosi yang terjadi pada pelat karbon type A36 dengan diberikan luasan goresan (Scratch) pada Weld metal, HAZ dan Base metal dengan system pengelasan SMAW ; GMAW dan FCAW

5 Tujuan Untuk mengetahui pengaruh proses pengelasan atau sistem pengelasan dengan pengaruh luasan scratch terhadap baja karbon A36 terhadap laju korosi Untuk mengetahui jenis korosi yang terjadi pada tugas akhir ini Untuk mengetahui harga/nilai laju korosi yang terjadi pada pelat karbon type A36 dengan diberikan luasan goresan (Scratch) pada HAZ, Weld metal dan Base metal dengan system pengelasan SMAW ; GMAW dan FCAW

6 Batasan Masalah Pengelasan yang digunakan adalah SMAW (Shielded Metal Arc Welding),GMAW (Gas Metal Arc Welding) dan FCAW (Flux Cored Arc Welding) Spesifikasi Material yang digunakan adalah: Pelat kapal dengan tebal 10 mm,baja karbon rendah A36 Electrode : E7016 (SMAW) ; E70S-1 (GMAW) ; E71T -1CH8 (FCAW) Prosedur pengelasan berdasarkan WPS dari pihak galangan Variasi Luasan scratch RG 4-G yakni : 3% ; 6% ; 10% Larutan uji yang digunakan FeCl 3 3 Spesifikasi cat sesuai dengan paint maker

7 Manfaat Mengetahui nilai laju korosi yang minimum pada pengelasan SMAW, GMAW, dan FCAW Mengetahui nilai laju korosi yang minimum pada daerah pengelasan yaitu weld metal, HAZ dan base metal Mengetahui pengelasan yang baik dan letak pengelasan yang baik untuk pelat bottom jika pelat bottom tersebut terjadi scratch ditinjau dari laju korosi

8 Flowchart Metodologi Mulai Studi Literatur Latar Belakang Persiapan Material, Alat dan Bahan Proses Pengujian Perbandingan Nilai laju korosi antara software Nova dengan Rumus Faraday Analisa dan pembahasan Kesimpulan

9 Persiapan Material, alat dan bahan Persiapan Material Persiapan pelat dengan ukuran 300 mm x 150 mm x 10 mm sebanyak 6 (enam) lembar Pemotongan pelat dengan ukuran tersebut di atas menjadi ukuran 300 mm x 75 mm x 10 mm dengan bevel 30 sebanyak enam buah pelat.

10 Elektrode SMAW : E 7016 Wire Elektrode GMAW : ER 70S-6 Rode Elektrode FCAW : E71T 1C H8

11 Persiapan Alat Mesin las SMAW,GMAW,dan FCAW Alat-alat untuk pengecatan material Mesin CNC untuk pemberian goresan Alat foto makroetsa Peralatan pengujian sel 3 elektroda Persiapan Bahan WPS dari galangan Standard ASTM D610 tentang Luasan goresan yang diuji sebesar 3% ; 6% ; 10:% Standard Laju korosi ASTM G48

12 Proses Pengujian Pengelasan Makroetsa Sel Tiga Elektrode Scratch Blasting & Coating

13 Pengelasan 1. Data Pengelasan SMAW Welding process : SMAW (Shielded Metal Arc Welding) Joint design : Butt joint, single V groove, 1G Base metal : ASTM A36, 10 mm Variasi elektroda : - Spesifikasi AWS A5.1 - Klasifikasi E 7016 Current : DC Amperage : 135Ampere Voltage (range) : Volt Travel speed (range) : mm/min

14 2. Data Pengelasan GMAW Welding process : GMAW (Gas Metal Arc Welding) Joint design : Butt joint, single V groove, 1G Base metal : ASTM A36, 10 mm Variasi elektroda : - Spesifikasi AWS A Klasifikasi ER 70S-6 Current : DC Amperage : Ampere Voltage (range) : Volt Travel speed (range) : mm/min

15 3. Data Pengelasan FCAW Welding process : GMAW (Flux Cored Arc Welding) Joint design : Butt joint, single V groove, 1G Base metal : ASTM A36, 10 mm Variasi elektroda : - Spesifikasi AWS A Klasifikasi E 71 T- 1C H8 Current : DC Amperage : Ampere Voltage (range) : Volt Travel speed (range) : mm/min

16 Makroetsa Mengetahui weld profile sehingga dapat diketahui dimensi leg length, size of weld, dan throat of weld (baik throat effective maupun throat actual) serta luasan HAZ (Heat Affected Zone),weld metal, dan Base metal Material A Skala = Lebar Wed metal = 15.8 mm Lebar Wed metal pada root = mm Lebar HAZ permukaan = 1.15 mm Lebar HAZ kedalaman 1.5 mm = 2.55 mm Lebar Undercut = 1.15 mm Cx = 1.7 mm Cy = 1.7 mm Material B Skala = 3.6 Lebar Wed metal = 17.4 mm Lebar Wed metal pada root = 5 mm Lebar HAZ permukaan = 1.2 mm Lebar HAZ kedalaman 1.5 mm = 2 mm Cx = 1.8 mm Cy = 1 mm

17 Material C Skala = 3.6 Lebar Wed metal = 18 mm Lebar Wed metal pada root = 10.5 mm Lebar HAZ permukaan = 0.6 mm Lebar HAZ kedalaman 1.5 mm = 2 mm Cx = 1.94 mm Cy = 1.83 mm Material D Skala = 4.2 Lebar Wed metal = 17 mm Lebar Wed metal pada root = 10 mm Lebar HAZ permukaan = 0.5 mm Lebar HAZ kedalaman 1.5 mm = 1.5 mm Cx = 1.8 mm Cy = 1.5 mm

18 Material E Skala = 4 Lebar Wed metal = 15.8 mm Lebar Wed metal pada root = 10 mm Lebar HAZ permukaan = 1 mm Lebar HAZ kedalaman 1.5 mm = 2 mm Cx = 3.7 mm Cy = 2.6 mm Material F Skala = 4.1 Lebar Wed metal = 18 mm Lebar Wed metal pada root = 10 mm Lebar HAZ permukaan = 0.9 mm Lebar HAZ kedalaman 1.5 mm = 2 mm Cx = 3 mm Cy = 2 mm

19 Pengujian scratch SMAW GMAW Ukuran Weld metal HAZ Base Metal Weld metal HAZ Base Metal Lebar Goresan Panjang goresan Kedalaman goresan mm mm mm 3% % % % % % % % % % % % % % % % % % FCAW Weld metal HAZ Base Metal Ukuran Lebar Goresan Panjang goresan Kedalaman goresan mm mm mm 3% % % % % % % % %

20 Kalibrasi pada mesin CNC Pengaturan panjang goresan dan kedalam goresan

21 Blasting dan Coating Hal-hal yang dilakukan sebelum proses blasting yakni : 1.Menghaluskan permukaan logam termasuk pinggiran-pinggiran pada logam 2.Membersihkan permukaan dengan air sabun

22 Peralatan yang digunakan pada saat blasting Blasting Pot Blast Hose Spin Blast Brown Aluminium oxide

23 Setelah proses blasting selesai, maka diperlukan perlakuan/ tindakan sebelum proses pengecatan,yaitu : Dew Point, Relative Humidity, Steel temperature, dan mengidentifikasi permukaan pelat dengan ISO : 2007 yakni Sa 2 1/2

24 Pengecatan A. Data Pengecatan Description : HEMPADUR QUATTRO Physical Constant : - Colours : Red/ Dry to touch : 4 hours at 20 o C Application Details : - Mixing ratio : Base : Curing agent = 4 : 1 - Application method : Airless spray ; Brush - Pot life : Airless spray: 2 hous (20 o C/ 68 o F) Brush 2 hours (20 o C/ 68 o F) - Nozzle pressure : 250 bar/3600 psi - Indicated film thickness, dry : 125 micron/ 5 mils - Indicated film thickness, wet : 175 micron/ 7mils

25 Sel Tiga Elektrode Sel tiga elektroda adalah perangkat laboratorium baku untuk penelitian kuantitatif terhadap sifat-sifat korosi bahan. Sel tiga elektroda adalah versi penyempurnaan dari sel korosi. Sel ini dapat digunakan dalam berbagai macam percobaan korosi. [Trethwey, et, al, 1991] Komponen sel tiga elektrode : 1. Elektrode Kerja (Fe) 2. Elektrode Acuan (Ag) 3. Elektrode Pembantu (Pt) 4. Sumber Potensial 5. Software NOVA 6. Larutan Elektrolit

26 Hasil Laju Korosi pada pengelasan GMAW dengan luasan goresan 3% di HAZ

27 Perbandingan Nilai Laju Korosi antara Software Nova dengan rumus Faraday Laju Korosi Daerah HAZ Laju Korosi Daerah HAZ Luasan Scratch 3% (mm/yr) SMAW Luasan Scratch 10% (mm/yr) SMAW SMAW Nova SMAW Nova GMAW GMAW GMAW nova GMAW nova FCAW FCAW FCAW NOVA FCAW NOVA Laju Korosi Daerah HAZ Luasan Scratch 6% (mm/yr) SMAW SMAW Nova GMAW GMAW nova FCAW FCAW NOVA

28 Analisa dan Pembahasan Dari grafik tersebut juga dapat dilihat bahwa nilai laju korosi tertinggi berada pada pengelasan SMAW dengan prosentase luasan 10% di HAZ Penyebabnya karena : 1. Pengelasan SMAW memiliki heat input yang cukup tinggi sehingga pada daerah HAZ menerima panas yang cukup tinggi pula,dan dari suhu yang tinggi tersebut menghasilkan perubahan kondisi padat secara mikrostruktural tetapi terlalu rendah untuk menyebabkan mencairnya logam tersebut. 2. Pada material uji pada pengelasan SMAW tersebut mengalami spatter, incompete fusion, cracks dan kesalahan dalam pemilihan filler metal. 3. Terbentuknya logam-logam halus yang terjadi karena adanya gas yang tidak larut dalam logam tersebut.gas yang tidak larut tersebut mengalami pelepasan gas yang disebabkan karena perbedaan batas kelarutan antara logam cair dan logam padat pada saat proses pembekuan. Korosi yang terjadi pada Tugas akhir ini adalah pitting corrosion. Sesuai dengan Pitting corrosion menyerang bagian permukaan logam yang selaput pelindungnya tergores atau retak akibat perlakuan mekanik. [Trethwey, et,al, 1991]

29 Kesimpulan 1. Dari data hasil perhitungan laju korosi tersebut didapat kesimpulan bahwa semakin besar luasan yang dibuat maka laju korosi akan semakin besar. 2. Nilai laju korosi yang paling besar pada daerah atau letak pengelasan terletak didaerah HAZ dibandingkan dengan yang lainnya yaitu weld metal dan base metal. 3. Untuk setiap variasi luasan goresan pengelasan FCAW lebih baik dibandingkan dengan pengelasan GMAW dan SMAW. Pengelasan SMAW laju korosinya lebih besar dibandingkan dengan pengelasan lainnya. 4. Semakin besar nilai rapat arus (icorr), semakin besar juga nilai laju korosi

30