Analisa Sifat Mekanik Hasil Pengelasan GMAW Baja SS400 Studi Kasus di PT INKA Madiun

Analisa Sifat Mekanik Hasil Pengelasan GMAW Baja SS400 Studi Kasus di PT INKA Madiun

LATAR BELAKANG

LATAR BELAKANG Baja SS 400 sebagai baja karbon rendah Dapat dilakukan proses pengelasan dengan metode apapun diantaranya : pengelasan GMAW Memiliki sifat keuletan yang baik dan kekuatan yang sedang Digunakan banyak dalam pembuatan kontruksi: kereta api, jembatan dll

LATAR BELAKANG Gas pelindung CO2 100% Pengelasan GMAW Gas pelindung argon 100% Gas pelindung mix argon 82%

LATAR BELAKANG Penelitian yang sudah dilakukan Basuki Widodo (2009) ANALISIS PERLAKUAN PANAS NORMALISING PADA PENGELASAN ARGON TERHADAP SIFAT MEKANIK HASIL LASAN BAJA KARBON RENDAH, Hasilnya Harga kekerasan dan kekuatan tarik terbaik diperoleh setelah proses Normalising temperature 860 C pada arus 140A. Husni Mubaroq (1998) PENGARUH KOMPOSISI GAS ARGON DENGAN GAS CO2 PADA PENGELASAN GMAW TERHADAP MATERIAL STAINLESS STEEL, hasilnya pengelasan dengan komposisi argon 90% dan CO2 10% memiliki kekuatan mekanik dan kekuatan tarik yang paling baik

TUJUAN PENELITIAN Untuk menganalisis sifat mekanik hasil pengelasan GMAW baja SS400 dengan gas pelindung CO 2 (100%), Argon (82%), dan Argon (100%).

BATASAN MASALAH 1. Baja yang digunakan adalah baja karbon rendah dengan tipe SS400. 2. Jenis pengelasan yang digunakan adalah Gas Metal Arc Welding dengan menggunakan gas Argon 100%, Argon mix 82%,dan CO 2 100%. 3. Uji mekanik berupa uji tarik, uji kekerasan, uji bending, dan uji metalografi.

TINJAUAN PUSTAKA Baja karbon dibedakan menjadi 3 macam 1. baja karbon rendah : unsur dalam paduannya memiliki persentase carbonnya <0.3% 2. baja karbon sedang : unsur dalam paduannya memiliki persentase carbon 0.3% 0.7% 3. baja karbon tinggi : unsur dalam paduannya memiliki persentase carbon 0.7% 1.3 %

Baja SS400 Tabel 1. komposisi kimia baja SS400 C Si Mn P S Ni Cr Fe 0.20 0.09 0.53 0.01 0.04 0.03 0.03 balance Baja SS400 merupakan baja karbon rendah dengan sedikit kandungan silicon. Beberapa hasil penelitian menemukan bahwa kandungan siliconnya antara 0.06 dan 0.037%

Gas Pelindung Tujuan utama penggunaan gas pelindung dalam pengelasan GMAW ialah untuk melindungi logam cair dan daerah las (HAZ) terhadap oksidasi dan kontaminasi lain. beberapa macam gas pelindung : 1.Argon 2.CO 2 3.Helium 4. Gas campuran (Ar&CO, Ar&O)

Gambar 1. Pembedaan Penetrasi Menggunakan Gas Pelindung Argon atau Karbon dioksida

ALUR PENELITIAN Bahan SS 400 Preparasi sampel Pengelasan GMAW Pengujian struktur mikro Pengujian sifat mekanik Struktur mikro dan morfologi Nilai kekuatan material Analisa data dan pembahasan Kesimpulan

PERSIAPAN BAHAN p= 400 mm Preparasi sampel: Pemotongan baja SS 400, t= 9 mm Baja ss400 dipotong: t: 9mm, p: 400mm, l: 125 mm PengelasanGMAW

PENGELASAN GMAW Pengelasan menggunakan gas pelindung CO 2 100%, argon 100% dan mix argon 82%

PENGAMATAN STRUKTUR MIKRO polishing Dilakukan penghalusan sampel dari grade 120 sampai 2000 Dipoles dengan alumina agar lebih mengkilap proses etsa Dietsa dengan menggunakan NITAL 2%, HNO 3 2ml, alkohol 98 ml untuk memperjelas hasil struktur mikronya Pengamatan struktur mikro Pengamatan dilakukan dengan mikroskop optik Olympus BX60M

HASIL DAN PEMBAHASAN A a b c Gambar 5. Bentuk penetrasi pengelasan (a) penetrasi las dengan gas pelindung Ar 82%, (b ) penetrasi las dengan gas pelindung Ar 100%, (c) penetrasi las dengan gas pelindung CO 2 100%

ANALISIS KEKERASAN BAJA SS400 300 Grafik Pengaruh Gas Pelindung Terhadap Nilai Kekerasan 250 Nilai Kekerasan HVN 200 150 100 50 0 CO2 100% Ar 82% Ar 100% Gas Pelindung Gambar 6. grafik pengaruh gas pelindung terhadap nilai kekerasan

ANALISIS UJI TARIK BAJA SS400 Ultimate Tensile strength (Kgf/mm 2 ) 53 52,5 52 51,5 51 50,5 Grafik Pengaruh Gas Pelindung Terhadap Uji Tarik UTS 50 49,5 49 48,5 CO2 100% Ar 82% Ar 100% Gas Pelindung Gambar 7. grafik pengaruh gas pelindung terhadap uji tarik

ANALISIS BENDING BAJA SS400 Tabel 2. hasil pengujian bending dengan gas pelindung CO 2 100 % Gas pelindung Test bending Open defect Ket. CO 2 100% Face Ace CO 2 100% Face Ace CO 2 100% Root Ace CO 2 100% root Ace ASME Handbook (tidak boleh terjadi retakan > 3.8 mm)

Tabel 3. hasil pengujian bending dengan gas pelindung Argon 100% Gas pelindung Test bending Open defect ket Argon 100% Face Under cut Argon 100% Face 36.80 mm Reject Argon 100% Root Under cut Argon 100% root 7.7 mm Reject

Tabel 4. hasil pengujian bending dengan gas pelindung Argon 82% Gas pelindung Test bending Open defect Ket. Argon 82% Face Ace Argon 82% Face Ace Argon 82% Root Ace Argon 82% root Ace

ANALISIS STRUKTUR MIKRO BAJA SS400 Gambar 8. struktur mikro logam induk hasil pengamatan mikroskop optik

(a) (b) (c) Gambar 9. hasil foto mikro daerah HAZ (a) HAZ dengan gas pelindung Argon 100%, (b)haz dengan gas pelindung Argon 82%, (c) HAZ dengan gas pelindung CO 2 100%

Gambar 10. Struktur mikro daerah lasan

KESIMPULAN 1. Peningkatan kekuatan yang besar terjadi pada daerah weld metal kemudian diikuti daerah HAZ (heat affected zone) dengan penggunaan gas pelindung Argon 100%. 2. Pada pengujian bending semua sampel dengan gas pelindung Argon 100% tidak sesuai dengan standart karena terjadi retak > 3.8 mm.

. 3.penyebaran fasa ferit dan perlit yang lebih merata pada penggunaan gas pelindung Argon 100% menyebabkan keuletan bahan menurun karena semakin banyaknya fasa perlit memberikan peningkatan kekerasan pada daerah HAZ (197.7)dan peningkatan kekerasan daerah las (277.1) sehingga diikuti menurunnya keuletan bahan.

SARAN 1. Penggunaan gas pelindung argon 100% pada baja SS400 sebaiknya dihindari karena memberikan nilai kekerasan yang terlalu tinggi sehingga mengurangi keuletan material. 2. Pengontrolan arus yang digunakan pada pengelasan dan gas pelindung yang digunakan perlu diperhatikan untuk memperoleh kualitas sambungan las yang baik.

TERIMA KASIH