BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian
Pengelasan
Definisi pengelasan
menurut DIN (Deutsche Industrie Norman) adalah ikatan metalurgi pada sambungan
logam atau logam paduan yang dilaksanakan dalam keadaan lumer atau cair. Dengan
kata lain, las merupakan sambungan setempat dari beberapa batang logam dengan
menggunakan energi panas. Menurut Alip (1989) mengelas adalah suatu aktifitas
menyambung dua bagian benda atau lebih dengan cara memanaskan atau menekan atau
gabungan dari keduanya sedemikian rupa sehingga menyatu seperti benda utuh.
Penyambungan bisa dengan atau tanpa bahan tambah (filler metal) yang sama atau
berbeda titik cair maupun strukturnya. Pengelasan dapat diartikan dengan proses
penyambungan dua buah logam sampai titik rekristalisasi logam, dengan atau
tanpa menggunakan bahan tambah dan menggunakan energi panas sebagai pencair
bahan yang dilas. Pengelasan juga dapat diartikan sebagai ikatan tetap dari
benda atau logam yang dipanaskan. Mengelas bukan hanya memanaskan dua bagian
benda sampai mencair dan membiarkan membeku kembali, tetapi membuat lasan yang
utuh dengan cara memberikan bahan tambah atau elektroda pada waktu dipanaskan
sehingga mempunyai kekuatan seperti yang dikehendaki. Kekuatan sambungan las
dipengaruhi beberapa faktor antara lain: prosedur pengelasan, bahan, elektroda
dan jenis kampuh yang digunakan.
2.1.1 Pengelasan SMAW (Shield Metal Arc Welding)
Logam induk dalam
pengelasan ini mengalami pencairan akibat pemanasan dari busur listrik yang
timbul antara ujung elektroda dan permukaan benda kerja. Busur listrik
dibangkitkan dari suatu mesin las. Elektroda yang digunakan berupa kawat yang
dibungkus pelindung berupa fluks. Elektroda ini selama pengelasan akan
mengalami pencairan bersama dengan logam induk dan membeku bersama menjadi
bagian kampuh las. Proses pemindahan logam elektroda terjadi pada saat ujung
elektroda mencair dan membentuk butir-butir yang terbawa arus busur listrik
yang terjadi. Bila digunakan arus listrik besar maka butiran logam cair yang
terbawa menjadi halus dan sebaliknya bila arus kecil maka butirannya menjadi
besar. Pola pemindahan logam cair sangat mempengaruhi sifat mampu las dari
logam. Logam mempunyai sifat mampu las yang tinggi bila pemindahan terjadi
dengan butiran yang halus. Pola pemindahan cairan dipengaruhi oleh besar
kecilnya arus dan komposisi dari bahan fluks yang digunakan. Bahan fluks yang
digunakan untuk membungkus elektroda selama pengelasan mencair dan membentuk kerak
yang menutupi logam cair yang terkumpul di tempat sambungan dan bekerja sebagai
penghalang oksidasi. Gambar 2-1. Las SMAW (Wiryosumarto, 2000).
Gambar
2.1. Las SMAW
(Wiryosumarto, 2000)
2.1.2 Posisi
Pengelasan
1. 1G (Posisi pengelasan datar)
2. 2G (Posisi Pengelasan horizontal)
3. 3G (Posisi pengelasan vertical)
4. 4G (Posisi pengelasan di atas kepala)
Gambar 2.2
Posisi Pengelasan Pelat Pada Sambungan V
2.2 Elektroda
Pengelasan
dengan menggunakan las busur listrik memerlukan kawat las (elektroda) yang terdiri
dari satu inti terbuat dari logam yang dilapisi lapisan dari campuran kimia.
Fungsi dari elektroda sebagai pembangkit dan sebagai bahan tambah. Elektroda
terdiri dari dua bagian yaitu bagian yang berselaput (fluks) dan tidak
berselaput yang merupakan pangkal untuk menjepitkan tang las. Fungsi dari fluks
adalah untuk melindungi logam cair dari lingkungan udara, menghasilkan gas
pelindung, menstabilkan busur. Bahan fluks yang digunakan untuk jenis E7018
adalah serbuk besi dan hidrogen rendah. Jenis ini kadang disebut jenis kapur.
Jenis ini menghasilkan sambungan dengan kadar hidrogen rendah sehingga kepekaan
sambungan terhadap retak sangat rendah, ketangguhannya sangat memuaskan. Hal
yang kurang menguntungkan adalah busur listriknya kurang mantap, sehingga
butiran yang dihasilkan agak besar dibandingkan jenis lain. Dalam pelaksanaan
pengelasan memerlukan juru las yang sudah berpengalaman. Sifat mampu las fluks
ini sangat baik maka biasa digunakan untuk konstruksi yang memerlukan tingkat
pengaman tinggi. Spesifikasi elektroda untuk baja karbon berdasarkan jenis dari
lapisan elektroda (fluks), jenis listrik yang digunakan, posisi pengelasan dan
polaritas.(Joko Santoso,2006).
Tabel 2.1.Spesifikasi Elektroda Terbungkus
dari Baja Lunak (Wiryosumarto, 2000).
2.2.1 Elektroda
E 6013
Elektroda ini termasuk jenis
selaput rutil yang dapat manghasilkan penembusan sedang. Keduanya dapat dipakai
untuk pengelasan segala posisi, tetapi kebanyakan jenis E 6013 sangat baik
untuk posisi pengelesan tegak arah ke bawah. Jenis E 6012 umumnya dapat dipakai
pada ampere yang relatif lebih tinggi dari E 6013. E 6013 yang mengandung lebih
benyak Kalium memudahkan pemakaian pada voltage mesin yang rendah. Elektroda
dengan diameter kecil kebanyakan dipakai untuk pangelasan pelat tipis
A.
Contoh
Pembacaan Kode Elektroda Las Busur Manual
1.
E
6013
E
= Eletroda
60
= Kekuatan tarik minimum = 60 x 1000 psi =60.000 psi
1
= Elektroda dapat dipakai untuk semua posisi
3
= Tipe salutan adalah rutile dan arus
AC dan DC
2.
E
7018
E
= Elektroda
70
= Kekuatan tarik minimum = 70.000 psi
1
= Elektroda dapat dipakai untuk semua posisi
8
= Tipe salutan adalah basic dan arus
AC atau DCRP
Gambar 2.3 Elektrtoda E6013
2.3 Besar Arus Listrik
Besarnya arus
pengelasan yang diperlukan tergantung pada diameter elektroda, tebal bahan yang
dilas, jenis elektroda yang digunakan, geometri sambungan, diameter inti
elektroda, posisi pengelasan. Daerah las mempunyai kapasitas panas tinggi maka
diperlukan arus yang tinggi. Arus las merupakan parameter las yang langsung
mempengaruhi penembusan dan kecepatan pencairan logam induk. Makin tinggi arus
las makin besar penembusan dan kecepatan pencairannya. Besar arus pada
pengelasan mempengaruhi hasil las bila arus terlalu rendah maka perpindahan cairan
dari ujung elektroda yang digunakan sangat sulit dan busur listrik yang terjadi
tidak stabil. Panas yang terjadi tidak cukup untuk melelehkan logam dasar,
sehingga menghasilkan bentuk rigi-rigi las yang kecil dan tidak rata serta
penembusan kurang dalam. Jika arus terlalu besar, maka akan menghasilkan manik
melebar, butiran percikan kecil, penetrasi dalam serta peguatan matrik las
tinggi (Joko Santoso,2006).
2.4 Impact
Charpy
Ketangguhan adalah
tahanan bahan terhadap beban tumbukan atau kejutan (takikan yang tajam secara
drastis menurunkan ketangguhan). Tujuan utama dari pengujian impak adalah untuk
mengukur kegetasan atau keuletan bahan terhadap beban tiba-tiba dengan cara
mengukur energi potensial sebuah palu godam yang dijatuhkan pada ketinggian tertentu.
Pengujian impak adalah pengujian dengan menggunakan beban sentakan (tiba-tiba).
Metode yang sering digunakan adalah metode Charpy dengan menggunakan benda uji
standar.
Pada pengujian pukul
takik (impact test) digunakan batang uji yang bertakik (notch). Pada metode
Charpy, batang uji diletakkan mendatar dan ujung-ujungnya ditahan kearah
mendatar oleh penahan yang berjarak 40 mm. Bandul akan berayun memukul batang
uji tepat dibelakang takikan. Untuk pengujian ini akan digunakan sebuah mesin
dimana sebuah batang dapat berayun dengan bebas. Pada ujung batang dipasang
pemukul yang diberi pemberat. Batang uji diletakkan di bagian bawah mesin dan
takikan tepat pada bidang lintasan pemukul.(Joko Santoso,2006).
1 2 4 6 5
Gambar 2.4 Pengujian ketangguhan Charpy (Supardi, 1996)
