TUGAS AKHIR ANALISA PENGELASAN BEDA MATERIAL STAINLESS STEEL ( SUS 316L ) DENGAN KARBON ( SA 516 Gr 70 ) BERTUJUAN PEMBUATAN PROSEDURE PENGELASAN ( WPS ) UNTUK ITEM HP VENT KO DRUM Diajukan guna melengkapi sebagai syarat dalam mencapai gelar Sarjana Strata Satu ( S1 ) Di Susun oleh : Nama : Hendry Purwanto NIM : 41305120061 Program Studi : Teknik Mesin PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MERCUBUANA JAKARTA 2012 i
Kata Pengantar. Assalamu alaikum Warahmatullahi Wabarokatu, Sebagai prakata, Atas berkat Rahmat dan Karunia Tuhan Yang Maha Esa sehingga kami dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini dengan judul Analisa Pengelasan Beda Material Stainless Steel ( SUS 316L ) dengan Karbon ( SA 516 Gr 70 ) bertujuan pembuatan procedure pengelasan ( WPS ) untuk item HP Vent KO Drum sampai selesai sebagai persyaratan kelulusan program sarjana ( S1 ) jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Industri tugas Material Teknik. Pada kesempatan ini, kami ingin menyampaikan terima kasih yang sebesar - besarnya kepada : 1. Bapak Ir. Nanang selaku pembimbing yang memberikan arahan untuk menyelesaikan skripsi skripsi ini dengan judul Analisa Pengelasan Beda Material Stainless Steel ( SUS 316L ) dengan Karbon ( SA 516 Gr 70 ) bertujuan pembuatan procedure pengelasan ( WPS ) untuk item HP Vent KO Drum. 2. Bp. Ir. Abdul Hamid sebagai Kajur Teknik Mesin PKSM Mercu Buana Jakarta. 3. Rekan rekan dimana penulis bekerja ( PT. MMC Metal Fabrication ) yang mensupport semangat dan data data yang dibutuhkan oleh penulis. 4. Istri tercinta yang selalu memberikan dorongan untuk menyelesaikan skripsi ini. 5. Semua rekan rekan mahasiswa Teknik Mesin PKSM angkatan IX Universitas Mercu Buana - Jakarta. Kami menyadari masih banyak terdapat kekurangan dalam penulisan ini, oleh karena itu kami menerima kritik dan saran yang bersifat membangun demi v
penyempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi yang berjudul Analisa Pengelasan Beda Material Stainless Steel ( SUS 316L ) dengan Karbon ( SA516 Gr 70 ) bertujuan pembuatan procedure pengelasan ( WPS ) untuk item HP Vent KO Drum. vi
Daftar Isi Halaman Judul... Halaman Pernyataan... Halaman Pengesahan... Abstrak... Kata Pengantar... Daftar Isi... Daftar Gambar... Daftar Tabel... Daftar Notasi. i ii iii iv v vii xi xii xiii BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah... 1 1.2 Rumusan Masalah... 2 1.3 Batasan Masalah... 2 1.4 Tujuan Penelitian... 2 1.5 Metodologi Penelitian... 3 1.6 Sistematika Penulisan... 3 BAB II LANDASAN TEORI. 2.1 Material... 5 2.2.1 Spesifikasi material Karbon SA 516 Gr 70... 5 vii
2.2.2 Spesifikasi material stainless steel SA 240 316L... 6 2.2.3 Spesifikasi Filler metal / kawat las A5.9 ER 309/309L... 7 2.2 Pengelompokan Material... 7 2.3 Prosedur Pengelasan... 9 2.4 Welding Metalurgi... 10 2.5 Proses pengelasan... 14 2.5.1 SMAW... 14 2.5.2 FCAW... 15 2.5.3 GTAW... 15 2.5.4 PAW..... 15 2.6 Jenis jenis Sambungan pada proses pengelasan... 16 2.7 Inspeksi dan pengujian... 17 2.7.1 Pengujian tanpa merusak ( Non Destructive Test - NDT ).... 17 2.7.1.1 Dye Penetran Test... 17 2.7.1.2 Magnetic Particle Test... 18 2.7.1.3 Ultrasonic Test... 18 2.7.1.4 Radiography Test... 18 2.7.2 Pengujian merusak ( Destructive Test DT )... 19 viii
BAB III METODE PENELITIAN. 3.1 Metode Pengumpulan Data. 20 3.1.1 Desain prosedur pengelasan.. 21 3.1.2 Persiapan Test Coupon.. 21 3.2 Proses pengelasan.. 22 3.2.1 Bevel / Champer Material. 22 3.2.2 Penyambungan ( Fit-up ) dan Pengelasan.. 22 3.3 Inspeksi. 23 3.3.1 Visual Inspeksi. 23 3.3.2 Penetran Test 23 3.3.3 Radiography Test.. 23 3.4 Pemotongan Test Coupon. 24 3.4.1 Macro & Hardness Test.. 25 3.4.2 Tensile Test ( Test Tarik ) 26 3.4.3 Side Bend Test ( Test Tekuk ). 27 BAB IV HASIL PENGUJIAN MECHANICAL TEST. 4.1 Macro Test... 28 4.2 Hardness Test... 30 4.2.1 Brinell Hardness Test... 30 4.2.2. Rockwell Hardness test... 31 4.2.3 Vickers Hardness Test... 31 4.3 Tensile Test ( Test Tarik )... 33 4.4 Side Bending Test ( Test Tekuk )... 37 ix
BAB V KESIMPULAN. 5.1 Kesimpulan... 39 5.2 Saran... 41 Daftar Pustaka... 43 Lampiran x
Daftar Gambar 1 Gambar 1. Jenis jenis cacat lasan yang umum dijumpai dalam proses pengelasan 12 2 Gambar 2. Lanjutan - Jenis jenis cacat lasan yang umum dijumpai dalam proses pengelasan 13 3 Gambar 3 Lima jenis sambungan yang biasa digunakan dalam proses pengelasan. 16 4 Gambar 4. Urutan Pembuatan Welding Procedure ( WPS )... 20 5 Gambar 5. Dimensi Sambungan Test Coupon 22 6 Gambar 6. Lay Out Pemotongan Test Coupon 25 7 Gambar 7. Test Piece Macro & Hardness Test 25 8 Gambar 8. Posisi Hardness Test pada test Coupon.. 26 9 Gambar 9. Ukuran Tensile Test 26 10 Gambar 10. Ukuran Side Bend Test 27 11 Gambar 11. Macro Test 29 12 Gambar 12. Contoh grafik kuat tarik Material ( Tensile Test )... 33 13 Gambar 13. Grafik Tensile Test No.1 ( WPS No. 003-WPS-ASME- MMF-2010 )... 34 14 Gambar 14. Grafik Tensile Test No.2 ( WPS No. 003-WPS-ASME- MMF-2010 )... 35 xi
Daftar Tabel 1 Tabel 1. Komposisi kimia SA 516 Gr 70... 5-6 2 Tabel 2. Komposisi kimia SA 240 316 L 6 3 Tabel 3. Komposisi kimia ER 309/309L 7 4 Tabel 4. Pengelompokan Material... 8 5 Tabel 5. Hasil Vickers Harness Test 32 6 Tabel 6. Hasil pengujian Side Bend Test 38 xii
Daftar Notasi ( SI ) Ao : Panjang Awal x Tebal Material ( mm² ) BHN : Kekerasan Brinnel ( N ) D : Diameter ( mm ) F : Gaya Tarik ( N ) HRB : Kekerasan Rockwell ( HRB ) HRV : Kekerasan Vickers ( N ) lo : Panjang Awal ( mm ) lf : Panjang setelah ditarik ( mm ) m : Massa ( N ) P : Beban ( N ) t : Tebal Material ( mm ) TS : Tensile Strength ( N/ mm² ) YS : Yield Strength ( N/ mm² ) EL : Elongation / Pemuluran ( % ) σ : Tegangan Tarik ( N/ mm² ) xiii