Teknik Pengelasan Pengelasan Besi
-
Upload
kurniawan-poetra-solo -
Category
Documents
-
view
324 -
download
0
Transcript of Teknik Pengelasan Pengelasan Besi
-
7/26/2019 Teknik Pengelasan Pengelasan Besi
1/14
TUGAS TEKNIK PENGELASAN
PENGELASAN BESI COR KELABU ( GREY CAST IRON ) FC 25
Di buat sebagai syarat untuk mengikuti mata kuliah Teknik Pengelasan KBK Metalurgi
Oleh :
MUSTAQIM ISA DULLAH ( 03101005073 )
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA
INDRALAYA
2015
-
7/26/2019 Teknik Pengelasan Pengelasan Besi
2/14
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum wr.wb
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan pembuatan makalah dalam rangka Tugas mata kuliah Teknik Pengelasan yang dibuat
untuk memenuhi syarat mengikuti perkuliahan pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Tekenik
Universitas Sriwijaya dengan judul Pengelasan Besi Cor Kelabu ( Grey Cast Iron )
FC 25
Inderlaya, Maret 2015
Penulis
-
7/26/2019 Teknik Pengelasan Pengelasan Besi
3/14
DAFTAR ISI
Kata Pengantar .......................................................................................................................... i
Bab1 Pendahuluan .....................................................................................................................4
1.1Latar Belakang......................................................................................................................4
Bab 2 Tinjauan Pustaka ..............................................................................................................6
Bab 3 Analisa Pembahsan............................................................................................................7
3.1 Karakteristik Besi Cor Kelabu ................................................................................................7
3.2 Metode Pengelasan Besi Cor Kelabu FC 25 .......................................................................8
3.2.1Preheating Temperatur ....................................................................................................11
Bab 4 Kesimpulan Dan Saran .................................................................................................15
-
7/26/2019 Teknik Pengelasan Pengelasan Besi
4/14
BAB I
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Menurut DIN (Deutch Industrie Normen) las adalah suatu ikatan metalurgi pada
sambungan logam paduan yang dilaksanakan dalam keadaan lumer atau cair. Dari definisi
tersebut dapat dijabarkan lebih lanjut bahwa las adalah sambungan setempat dari
beberapa batang logam dengan menggunakan energi panas. Pada waktu ini telah
dipergunakan lebih dari 40 jenis pengelasan termasukpengelasanyang dilaksanakan
dengan cara menekan dua logam yang disambung sehingga terjadi ikatan antara atom-
atom molekul dari logam yang disambungkan.
Berdasarkan klasifikasi ini pengelasan dapat dibagi dalam tiga kelas utama yaitu
pengelasan cair, pengelasan tekan dan pematrian.
Shielded metal arc welding ( SMAW )juga dikenal sebagai logam panduan arc
welding (MMA atau MMAW), fluks busur terlindung las [1] atau informal sebagai tongkat
las, adalah busur manual proses pengelasan yang menggunakan elektroda habis dilapisi fluks
untuk meletakkan mengelas. Arus listrik, dalam bentuk baik alternating current saat ini atau
langsung dari power supply las, digunakan untuk membentuk busur listrik antara elektrodadan logam yang akan bergabung. Benda kerja dan elektroda mencair membentuk kolam las
yang mendingin membentuk sendi yang kuat. Sebagai lasan diletakkan, lapisan fluks
elektroda hancur, memberikan off uap yang berfungsi sebagai shielding gas dan menyediakan
lapisan slag, yang keduanya melindungi daerah las dari kontaminasi atmosfer.
http://www.pengelasan.com/http://www.pengelasan.com/http://www.pengelasan.com/http://www.pengelasan.com/ -
7/26/2019 Teknik Pengelasan Pengelasan Besi
5/14
1.2Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas dapat dirumuskan permasalahan yaitu :
a.Pemilihan Material dalam pengelasa atau pun proses pengelasan pemilihan material
yang benar dapat mempengaruhi hasil dari pengelasan
b.Metode pengelasan yang benar merupakan prosedur dalam pengelasa yang harus di
perhatikan untuk mendapat kan hasil pengelasan yang sesuai dengan standar AWS
c.Pemilihan elektroda dan groove yang sesuai dengan standar AWS pada setiap proses
pengelasan dapat menghasilkan lasan yang sangat baik dan mengurangi cacat pada lasan
1.3Pembatasan Masalah
a.Material yang di pakai adalah besi cor kelabu FC 25
b. Metode pengelasan yang standar yang di gunakan adalah SMAW
1.4TujuanPenelitian
Memahami proses pengelasan yang standar AWS dengan pemilihan material yang tepat
Menerapan Materi perkuliah dari dosen pengajar mata kuliah teknik pengelasan
Menganalisa cacat lasaan
1.5Manfaat Penelitian
Mampu memahami proses pengelasan besi cor kelabu, Menggunakan metode pengelasan
yang baik dan benar dengan sesuai standar,dengan menentukan pemilhan material ,posisi
,elektroda,
-
7/26/2019 Teknik Pengelasan Pengelasan Besi
6/14
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Pengelasan
Pengelasan adalah adalah suatu ikatan metalurgi pada sambungan logam paduan yang
dilaksanakan dalam keadaan lumer atau cair. Dari definisi tersebut dapat dijabarkan lebih
lanjut bahwa las adalah sambungan setempat dari beberapa batang logam dengan
menggunakan energi panas. Pada waktu ini telah dipergunakan lebih dari 40 jenis
pengelasan termasukpengelasanyang dilaksanakan dengan cara menekan dua logam
yang disambung sehingga terjadi ikatan antara atom-atom molekul dari logam yang
disambungkan. [ 1]
Berdasarkan klasifikasi ini pengelasan dapat dibagi dalam tiga kelas utama yaitu :
pengelasan cair, pengelasan tekan dan pematrian.
1. Pengelasan cairadalah cara pengelasan dimana sambungan dipanaskan sampai
mencair dengan sumber panas dari busur listrik atau sumber api gas yang terbakar.
Contoh Aplikasi Pengelasan Cair :
- Las Busur- Las Gas
- Las Listrik Terak
- Las Listrik Gas
- Las termit
Pengelasan tekanadalah pcara pengelasan dimana sambungan dipanaskan dan kemudian
ditekan hingga menjadi satu.
Pengelasan tekan :
Contoh Las Resistansi Listrik
- Las Tekan Gas
- Las Tempa
- Las Gesek
- Las Ledakan
3. Pematrianadalah cara pengelasan diman sambungan diikat dan disatukan denngan
menggunakan paduan logam yang mempunyai titik cair rendah. Dalam hal ini logam
induk tidak turut mencair.
http://www.pengelasan.com/http://www.pengelasan.com/http://www.pengelasan.com/http://www.pengelasan.com/ -
7/26/2019 Teknik Pengelasan Pengelasan Besi
7/14
BAB 3
ANALISA DAN PEMBAHASAN
3.1 KARATERISTIK MATERIAL BESI COR KELABU FC 25
Karakteristik besi cor kelabu adalah adanya grafit yang berbentuk serpih. Keberadaan
grafit dengan bentuk seperti ini menyebabkan besi cor kelabu sangat sensitif terhadap
timbulnya retak apabila dibebani dengan beban tarik.
Kenyataan ini yang menjadi penyebab mengapa besi cor kelabu sulit dilas, karena pada saat
logam las membeku (yang diiringi dengan penyusutan, maka lazimnya akan muncul retak di
kiri kanan logam las). Disamping itu laju pendinginan sangat berpengaruh terhadap
timbulnya besi cor putih yang bersifat sangat keras. Untuk mengatasi hal tsb, mengelas besi
cor kelabu lazim diterapkan preheat yang relatif tinggi untuk memperlambat laju pendinginan
sehingga pembentukan besi cor putih dapat dihambat.
Saat ini untuk mengelas besi cor kelabu digunakan proses pengelasan SMAW dengan
menggunakan logam las atau logam pengisi dari jenis besi cor kelabu dengan kadar Si yang
sangat tinggi (Super silicon cast iron) dengan jenis flux yang terdiri dari borat, soda ash,
sedikit ammonium sulfat dan oksida besi. selain itu kadang-kadang digunakan logam las yang
menganduing Nikel atau bahkan Nikel murni.
Salah satu Karekteristik yang dimiliki oleh besi cor kelabu adalah bidang patahannya.
Patahan terjadi dengan rambatan yang melintasi satu serpih ke serpih yang lainnya. Karena
sebagian besar permukaan patahan melintasi serpih-serpih grafit, maka permukaannya
berwarna kelabu. Untuk itu disebut besi cor kelabu. Besi cor kelabu memiliki kandungan
karbon antara 2,7 sampai 4 persen dan unsure mangan sekitar 0,8 persen. Besi cor kelabu ini
mengandung unsur silicon relative tinggi yaitu antara satu sampai tiga persen. Dengan silicon
sebesar ini, besi cor akan membentuk garfit dengan mudah, sehingga fasa karbida Fe3C tidak
terbentuk. Grafit serpih besi cor ini terbentuk saat proses pembekuan. Besi cor kelabu
mempunyai sifat mampu las yang buruk, ketahanan korosi rendah, dan ketahanan aus yang
juga rendah. Namun demikian besi cor ini memiliki sifat mampu mesin yang baik dan
mampu cor yang sangat baik. Secara keseluruhan sifat fisik dan mekanik dari besi tuang
kelabu ASTM 40 dapat dilihat seperti berikut.
-
7/26/2019 Teknik Pengelasan Pengelasan Besi
8/14
Komposisi Kimia Besi Cor Kelabu ASTM 40C=2,7 4,0%, Mn=0,8%, Si=1,83%, S=0,
07% max, P=0,2% max
Karakteristik Sifat Fisik Dan Mekanik Besi Cor Kelabu
Densiti7, 06 x 107,34 x10kg/mModulus Elastisitas 124GPaThermal Expansion (20
C)9,0 x 10-6CSpecific Heat Capacity (25 C)490 J/(kg x K)Konduktivitas Thermal53,3W/(m
x K)Resistivitas Listrik1,1 x10-7Ohm x mKuat Tarik 276 MPaElongasi 1 %Kekerasan 180
302HB, Hardness Brinell
Raw
Material
Chemichal Composition (%) Carbon
Equvalet
C Si Mn P S FE
FC25
(G2500
3,2-
3,5
2,0-
2,4
0,6-
0,9
0,2
max
0,15
max
balance 4,0-
4,25
Tabel komposisi kimia besi cor kelabu FC 25
Pada perkembangan berikutnya, mengingat kesulitan-kesulitan yang sering dijumpai dalam
mengelas besi cor kelabu, maka telah dikembangkan metoda-metoda baru yang lazim dikenal
dengan istilah :
1. Metoda Pouring (buring in)
2. Metoda Powder filling
3. Metoda Draoplet spray, dan
4. Metoda Turbulence Flow Casting (TFC)
-
7/26/2019 Teknik Pengelasan Pengelasan Besi
9/14
3.2 Metode Pengelasan Besi Cor Kelabu FC 25
Tabel Perbedaan Karakteristik Proses Pengelasan (Sonawan,2006)
OAW SMAW GTAW/FCAW
Tempertur sumber
panas
Rendah Tinggi Tinggi
Temperatur
preheat
Tinggi Rendah Rendah
Penetrasi Rendah Tinggi Tinggi
Dislusi Rendah Tinggi Tinggi
Laju Disposis Rendah Rendah Tinggi
HAZ Lebar Lebih sempit Lebih sempit
Pemakaian Pelapisan ( buttering)
pengelasan perbaikan
Pengelasan perbaikan Pengelasan
perbaiakan
Sifat mapu las besi cor kelabu sendiri tergantung pada sifat mekanik dan pada struktur
mikro nya di banding kan besi cor melleable dan nodular sendiri sulit untuk membentuk sifatmartensit,besi cor kelabu apa lagi jika matriks feritik,besi cor putih sangat keras dan tidak
mengandung grafit, melainkan besi-karbida. Umumnya jenis besi cor ini tidak disarankan
untuk dilas. (Sonawan, 2006)
Prose pengelasan masukan panas lebih rendah biasa nya memerlukan tempertur
pemansan mula ( preheat ) yang lebih tinggi sehingga tidak terjadi pendinginan cepat
sehinngga logam cair dapat menyesuaikan dengan logam induk las. Pemilihan elektroda juga
sangat berpengaruh terhadap tinggi rendah nya preheat.elektroda dengan campuran nikel
tinngi dapat dimanfaat kan untuk mendapatkan hasil lasan yang baik dan temperatur preheat
yang rendah.
Besi cor kelabu merupakan salah satu material yang sangat terpenting didunia dengan
lebih dari 70% diproduksi (riset dari Stefanescu, 2005)
Metode proses pengelasan yang di gunakan pada penegelasan besi cor kelabu (grey cast iron )
adalah dengan megunakan metode SMAW dengan kawat las paduan nikel ( ENIFE_ Cl )
-
7/26/2019 Teknik Pengelasan Pengelasan Besi
10/14
Gamabar : proses pengelasan SMAW
SMAW juga dikenal sebagai logam panduan arc welding (MMA atau MMAW),
fluks busur terlindung las [1] atau informal sebagai tongkat las, adalah busur manual
proses pengelasan yang menggunakan elektroda habis dilapisi fluks untuk meletakkan
mengelas. Arus listrik, dalam bentuk baik alternating current saat ini atau langsung dari
power supply las, digunakan untuk membentuk busur listrik antara elektroda dan logam
yang akan bergabung. Benda kerja dan elektroda mencair membentuk kolam las yang
mendingin membentuk sendi yang kuat. Sebagai lasan diletakkan, lapisan fluks elektroda
hancur, memberikan off uap yang berfungsi sebagai shielding gas dan menyediakan
lapisan slag, yang keduanya melindungi daerah las dari kontaminasi atmosfer
Gambar: ikatan lasan Gamabar: struktur mikro grey cast iron
-
7/26/2019 Teknik Pengelasan Pengelasan Besi
11/14
Proses terjadinya pengelasan ini karena adanya kontak antara ujung elektroda dan
material dasar sehingga terjadi hubungan pendek, saat terjadi hubungan pendek tersebut
las (welder) harus menarik elektroda sehingga terbentuk busur listrik yaitu lompatan ion
Panas akan mencairkan elektroda dan material dasar sehingga cairan elektrode dan cairan
material dasar akan menyatu membentuk logam lasan (weld metal). Untuk menghasilkan
busur yang baik dan konstan harus menjaga jarak ujung elektroda dan permukaan
material dasar tetap sama. Adapun jarak yang paling baik adalah sama dengan 1,5 x
diameter elektroda yang dipakai
Gambar : proses pengelasan
3.2.1 Preheating Temperatur
Pada proses pengelasan tersebut yang perlu diperhatikan juga ialah temperatur panas sebelum
pengelasanyang dihasilkan dari proses pengelasan logam induk pada bagian yang akan di las
presssure welding ( las bertekana ) di mana las yang di buat mengguna kan bantuan tekanan
sehingga terjadi laju aliran pada permukan yang disambung baik dipanas kan atau pun tanpa
dipanas kan.
Gambar : Siklus Thermal lasan
-
7/26/2019 Teknik Pengelasan Pengelasan Besi
12/14
Pemanasan material sebelum dan pada saat pengelasan dianjurkan untuk
mendapatkan material property lasan dan HAZ yang diinginkan sesuai WPS. Pemanasan
yang berlebihan akan merusak material lasan dan menabah HAZ. Pre heat terus menerus
boleh dilakukan pada thickness material karbon steel yang lebih dari 2 inchi., juga pada
pengelasan besi tuang. Preheat menggunakan heating torch (tidak boleh pakai cutting torch).
Unuk material yang tebal, saat tack weld harus dilakukan preheat. Untuk mengecek suhu
diukur daerah belakang, jangan pada daerah preheat karena daerah belakang belum tentu
panasnya sudah sesuai dengan daerah depan.
Sambungan las harus memperhatikan tegangan (service stress) dan temperatur operasinya
karena hasil pengelasan dapat meminimalkan tegangan sisa (residual stress) yang dapat
mengakibatkan retak dingin dan retak kelelahan .
Sambungan dengan beban dinami dan statik harus dipertimbangkan .
Beban dinamik harus dapat menghindari retak kelelahan dan patah rapuh dalam
pengoperasiannya
-
7/26/2019 Teknik Pengelasan Pengelasan Besi
13/14
Gamabar: posisi proses pengelasan
-
7/26/2019 Teknik Pengelasan Pengelasan Besi
14/14
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan analisa serta pembahasan di atas bawah besi cor kelabu Karakteristik
besi cor kelabu adalah adanya grafit yang berbentuk serpih. Keberadaan grafit dengan bentuk
seperti ini menyebabkan besi cor kelabu sangat sensitif terhadap timbulnya retak apabila
dibebani dengan beban tarik. Kenyataan ini yang menjadi penyebab mengapa besi cor kelabu
sulit dilas
Sifat mapu las besi cor kelabu sendiri tergantung pada sifat mekanik dan pada struktur
mikro nya.
5.2 Saran
Di karenakan dalam pengelasan besi cor kelabu sulit untuk di las,pemiliahan elektroda dan
temperatur thermal lasan harus tepat dan benar
Untuk mendapat kan hasil lasan yang baik perlu di lakukan pengujian ,agar mendapatkan
hasil lasan yang baik dan sesuai tepat dengan kegunaan nya.