Jumat, 06 Maret 2015

TEKNIK TEKNIK LAS SMAW

PENGELASAN SMAW
SMAW merupakan suatu teknik pengelasan dengan menggunakan arus listrik berbentuk busur arus dan elektroda berselaput. Tipe-tipe lain dari pengelasan dengan busur arus listrik adalah submerged arc welding SAW, gas metal arc welding GMAW-MIG, gas tungsten arc welding G  dan plasmaarc. Didalam pengelasan SMAW ini terjadi gas penyelimut ketika elektroda terselaput itu mencair, sehingga dalam proses ini tidak diperlukan tekanan/pressure gas inert untuk mengusir oksigen atau udara yang dapat menyebabkan korosi atau gelembung-gelembung didalam hasil las-lasan. Prose pengelasan terjadi karena arus listrik yang mengalir diantara elektroda dan bahan las membentuk panas sehingga dapat mencapai 3000 oC, sehingga membuat elektroda dan bahan yang akan dilas mencair. Berdasarkan jenis arus-nya, pengelasan ini dibagi atas arus AC dan DC, dimana arus DC dibedakan atas Straight polarity- polaritas langsung dan Reverse polarity - polaritas terbalik. Sedang mesin lasnya terbagi atas dua jenis yaitu constant current - arus tetap dan constant voltage - tegangan tetap, dimanapada setiap pengelasan busur arus listrik jika terjadi busur yang membesar akan menurunkan arus dan menaikkan tegangan serta pada busur yang memendek akan meningkatkan arus dan menurunkan tegangan.
Untuk mendapatkan pengelasan yang baik harus :
  •   menggunakan elektroda yang tepat
  • jenis arus yang tepat
  • jenis polaritas yang tepat untuk arus DC
  • hindari gerakan pengelasan kiri kanan selama mengelas
  • bentuk busur arus yang pendek,  lakukan pengelasan secara mantap dan teratur
  • laju pengelasan yang sesuai dengan kecepatan elektroda yang mencair.
Masalah-masalah yang sering timbul pada pengelasan busur arus adalah :
  1. elektrode membeku / pengelasan terhenti
  2. bentuk kampuh las yang jelek
  3. busur arus las yang jelek karena mengembang
  4. Sedang selaput elektrode / fluks umumnya terbuat dariserat
    kayu/sellulosa
  5. titanium oksida
  6. titanium +  senyawa basa
  7. Mn + Fe + Si
  8. Besi oksida
  9. CaCO3, yang akan membentuk jebnis-jenis elektrode berupa type : E, R, ER, EC, EW, B, RB, RG dan F.
Pemilihan elektrode ini berdasarkan :
  •    sifat dari bahan yang akan dilas
  • posisi pengelasan
  • type sambungan
  • jumlah pengelasan
  • kerapatan sambungan pengelasan
  • jenis arus yang tersedia.


Mesin las AC
Mesin listrik diklasifikasikan mesin las AC dan mesin las DC, mesin las AC biasanya berupa trafo las, sedangkam mesin las DC selain trafo yang dilengkapi dengan rectifier atau diode ( Perubah arus bolak balik menjadi arus searah ) biasanya menggunakan motor penggerak baik mesin disel atau motor bensin dan motor listrik. Mesin las AC yang menggunakan transformator atau trafo las.
Saat ini banyak digunakan mesin las DC karena DC mempunyai
beberapa kelebihan dari pada mesin las AC, seperti misalnya busur stabil,
polaritas dapat diatur.

Las DCSP ( Direct Current Straight Polarity ) atau Las Polaritas Lurus.
Apabila material dasar atau material yang akan dilas disambungkan dengan kutup positip ( + ) dan elektrodenya disambungkan dengan kutup negatif ( - ) pada mesin las DC maka cara ini disebut pengelasan polaritas lurus atau DCSP.

Dengan cara ini busur listrik bergerak dari elektrode ke material dasar sehingga tumbukan elektron berada di material dasar yang berakibat 2/3 panas berada di material dasar dan 1/3 panas berada di elektroda. Cara ini akan menghasilkan pencairan material dasar lebih banyak dibanding elektrodenya sehingga hasil las mempunyai penetrasi yang dalam, sehingga baik digunakan pada pengelasan yang lambat serta manik las yang sempit dan untuk pelat yang tebal. Las DCRP ( Direct Current Reversed Polarity) atau Las Polaritas balik. Dengan proses pengelasan cara ini material dasar disambungkan dengan kutup negatip ( - ) dan elektrodenya disambungkan dengan kutup positif ( + ) dari mesin las DC, dan disebut DCRP sehingga busur listrik bergerak dari material dasar ke elektrode dan tumbukan elektron berada di elektrode yang berakibat 2/3 panas berada di elektroda dan 1/3 panas berada di material dasar.
Cara ini akan menghasilkan pencairan elektrode lebih banyak sehingga hasil las mempunyai penetrasi dangkal, serta baik digunakan pada pengelasan pelat tipis dengan manik las yang lebar.

Pengelasan Las AC ( Alternating current ) atau Las Arus bolak balik Las listrik arus bolak balik tidak ada kutup positip dan negatip ( dua duanya sama ) oleh sebab itu maka penyambungannya dibolak balik hasilnya tetap sama. Masing masing kutup akan menerima panas 50 % dan akibatnya terjadi penetrasi normal .
Elektrode las
Sebagian besar elektrode las SMAW dilapisi oleh lapisan flux, yang berfungsi sebagai pembentuk gas yang melindungi cairan logam dari kontaminasi udara sekelilingnya. Selain itu fluk berguna juga untuk membentuk terak las yang juga berfungsi melindungi cairan las dari udara sekelilingnya. Lapisan elektrode ini merupakan campuran kimia yang komposisisnya sesuai dengan kebutuhan pengelasan. Menurut AWS (American Welding Society ) elektrode diklasifikasikan dengan huruf E dan diikuti empat atau lima digit sebagai berikut E xxxx (x) . Dua digit yang pertama atau tiga digit menunjukan kuat tarik hasil las tiga digit menunjukan
kuat tarik lebih dari 100.000 psi sedangkan dua digit menunjukan kuat tarik hasil lasan kurang dari 100.000 psi. Sebagai contoh elektrode E 6013 mempunyai kuat tarik 60.000 psi (42 Kg/mm2 ). Sedangkan angka digit ketiga atau keempat bagi yang kuat tariknya lebih besar 100.000 psi ( 70 Kg/mm2 ) digit selanjutnya menujukan posisi pengelasan, apabila angkanya 1 berarti untuk segala posisi.pengelasan, angka 2 berarti las datar atau horizonta l dan angka 3 menunjukan untuk pengelasan datar saja. Digit yang terakhir menunjukan jenis dari campuran kimia dari lapisan elektrode.


  MACAM DAN JENIS ELEKTRODA CARA PEMAKAIANNYA


A. Elektroda Berselaput

Elektroda berselaput yang dipakai pada Ias busur listrik mempunyai perbedaan komposisi selaput maupun kawat Inti. Pelapisan fluksi pada kawat inti dapat dengah cara destrusi, semprot atau celup. Ukuran standar dia­meter kawat inti dari 1,5 mm sampai 7 mm dengan pan­jang antara 350 sampai 450 mm. Jenis-jenis selaput fluksi pada elektroda misalnya selulosa, kalsium karbonat (Ca C03), titanium dioksida (rutil), kaolin, kalium oksida mangan, oksida besi, serbuk besi, besi silikon, besi mangan dan sebagainya dengan persentase yang berbeda-beda, untuk tiap jenis elektroda.

Tebal selaput elektroda berkisar antara 70% sampai 50% dari diameter elektroda tergantung dari jenis selaput. Pada waktu pengelasan, selaput elektroda ini akan turut mencair dan menghasilkan gas CO2 yang melindungi cairan las, busur listrik dan sebagian benda kerja terhadap udara luar. Udara luar yang mengandung O2 dan N akan dapat mempengaruhi sifat mekanik dari logam Ias. Cairan selaput yang disebut terak akan terapung dan membeku melapisi permukaan las yang masih panas.
B. Klasifikasi Elektroda
Elektroda baja lunak dan baja paduan rendah untuk las busur listrik manurut klasifikasi AWS (American Welding Society) dinyatakan dengan tanda E XXXX yang artInya sebagai berikut : 
 
  • E     : menyatakan elaktroda busur listrik
  • XX (dua angka)   : sesudah E menyatakan kekuatan tarik deposit las dalam ribuan Ib/in2 lihat table.
  • X (angka ketiga) : menyatakan posisi pangelasan.
  • angka 1 untuk pengelasan segala posisi. angka 2 untuk pengelasan posisi datar di bawah tangan
  • X (angka keempat) menyataken jenis sela­put dan jenis arus yang cocok dipakai un­tuk pengelasan lihat table.
Contoh : E 6013 Artinya:
  • Kekuatan tarik minimum den deposit las adalah 60.000 Ib/in2 atau 42 kg/mm2
  • Dapat dipakai untuk pengelasan segala po­sisi
  • Jenis selaput elektroda Rutil-Kalium dan pengelasan dengan arus AC atau DC + atau DC -
C. Elektroda Baja Lunak
Dan bermacam-macam jenis elektroda baja lu­nak perbedaannya hanyalah pada jenis selaputnya. Sedang kan kawat intinya sama.
       1. E 6010 dan E 6011
Elektroda ini adalah jenis elektroda selaput selulosa yang dapat dipakai untuk pengelesan dengan penembusan yang dalam. Pengelasan dapat pada segala posisi dan terak yang tipis dapat dengan mudah dibersih­kan. Deposit las biasanya mempunyai sifat sifat mekanik yang baik dan dapat dipakai untuk pekerjaan dengan peng­ujian Radiografi. Selaput selulosa dengan kebasahan 5% pada waktu pengelasan akan menghasilkan gas pelindung. E 6011 mengandung Kalium untuk mambantu menstabil­kan busur listrik bila dipakai arus AC.
       2. E 6012 dan E 6013
Kedua 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.
       3. E 6020
Elektroda jenis ini dapat menghasilkan penem­busan las sedang dan teraknya mudah dilepas dari lapisan las. Selaput elektroda terutama mengandung oksida besi dan mangan. Cairan terak yang terlalu cair dan mudah mengalir menyulitkan pada pengelasan dengan posisi lain dari pada bawah tangan atau datar pada las sudut.
       4. Elektroda dengan Selaput Serbuk Besi
Selaput elektroda jenis E 6027, E 7014. E 7018. E 7024 dan E 7028 mengandung serbuk besi untuk meningkatkan efisiensi pengelasan. Umumnya selaput elek­troda akan lebih tebal dengan bertambahnya persentase serbuk besi. Dengan adanya serbuk besi dan bertambah tebalnya selaput akan memerlukan ampere yang lebih tinggi.
       5. Elektroda Hydrogen Rendah
Selaput elektroda jenis ini mengandung hydrogen yang rendah (kurang dari 0,5 %), sehingga deposit las juga dapat bebas dari porositas. Elektroda ini dipakai untuk pengelasan yang memerlukan mutu tinggi, bebas porositas, misalnye untuk pengelasan bejana dan pipa yang akan mengalami tekanan
Jenis-jenis elektroda hydrogen rendah misalnya E 7015, E 7016 dan E 7018.
       6. Kondisi Pengelasan
Berikut ini diberikan daftar kondisi pengelasan untuk elektroda Philips baja lunak dan baja paduan rendah.
       7. Elektroda Untuk Besi Tuang
Elektroda yang dipekai untuk mengelas besi tuang adalah sebagei berikut :
  • elektroda baja
  • elektroda nikel
  • elektrode perunggu
  • elektroda besi tuang
  • Elektroda nikel
 Elektroda jenis ini dipakai untuk mengelas besi tuang, bila hasil las masih dikerjakan lagi dengan mesin. Elektroda nikel dapat dipakai dalam sagala posisi pengelasan. Rigi-rigi las yang dihasilkan elektroda ini pada besi tuang adalah rata dan halus bila dipakai pada pesawat las DC kutub terbalik. Karakteristik elektroda nikel dapat dilihat pada tabel dibawah ini.
  • Elektroda baja
Elektroda jenis ini bila dipakai untuk mengelas besi tuang akan menghasilkan deposit las yang kuat se­hingga tidak dapat dikerjakan dengan mesin. Dengan demikian elektroda ini dipakai bila hasil las tidak di­kerjakan lagi. Untuk mengelas besi tuang dengan elektroda baja dapat dipakai pesawat las AC atau DC kutub terbalik.
  • Elektroda perunggu
Hasil las dengan memakai elektroda ini tahan ter­hadap retak, sehingga panjang las dapat ditambah. Kawat inti dari elektroda dibuat dari perunggu fosfor dan diberi selaput yang menghasilkan busur stabil.
  • Elektroda dengan Hydrogen rendah
Elektroda jenis ini pada dasarnya dipakai untuk baja yang mengandung karbon kurang dari 1,5%. Tetapi dapat juga dipakai pada pengelasan besi tuang dengan hasil yang baik. Hasil lasnya tidak dapat dikerjakan dengan mesin.
       8. Elektroda Untuk Aluminium.
Aluminium dapat dilas listrik dengan elektroda yang dibuat dari logam yang sama. Pemilihan elektroda aluminium yang sesuai dengan pekerjaan didasarkan pada tabel keterangan dari pabrik yang membuatnya. Elektroda aluminium AWS-ASTM AI-43 untuk las busur listrik adalah dengan pasawat las DC kutub terbalik dimana pemakaian arus dinyatakan dalam tabel berikut
        9. Elektroda untuk palapis Keras
Tujuan pelapis keras dari segi kondisi pemakaian yaitu agar alat atau bahan tahan terhadap kikisan, pukulan dan tahan aus. Untuk tujuan itu maka Elektroda untuk pelapis keras dapat diklasifikasikan dalam tiga macam Yaitu :
  • elektroda tahan kikisan
  • elektroda tahan pukulan
  • elektroda tahan aus.
  • Elektroda tehan kikisan.
Elektroda jenis ini dibuat dari tabung chrom karbida yang diisi dengan serbuk-serbuk karbida. Elektroda dengan diameter 3,25 mm - 6,5 mm dipakai peda pesawat las AC atau DC kutub terbalik.
Elektroda ini dapat dipakai untuk pelapis keras permukaan pada sisi potong yang tipis, peluas lubang dan beberapa type pisau.
  • Elektroda tahan pukulan.
Elektroda ini dapat dipakai pada pesawat las AC atau DC kutub terbalik. Dipakai untuk pelapis keras bagian pemecah dan palu.
  • Elektroda tahan keausan.
Elektroda ini dibuat dari paduan-paduan non ferro yang mengandung Cobalt, Wolfram dan Chrom. Biasanya dipakai untuk pelapis keras permukaan katup buang dan dudukan katup dimana temperatur dan keausan sangat tinggi.
2. MEMILIH BESARNYA ARUS LISTRIK
Besarnya arus listrik untuk pengelasan tergantung pada ukuran diameter dan macam elektroda las.
  pada prakteknya dipilih ampere pertengahan. Sebagai contoh; untuk elektroda.
E 6010 ampere minimum dan maximum adalah 80 amp. sampai 120 amp.
Sehingga dalam hal ini ampere pertengahan 100 amp.
a. Cara-cara Menyalakan Busur
Untuk mamperoleh busur yang baik di perlukan pangaturan arur (ampere) yang tepat sesuai 
dengan type dan ukuran elektroda, Menyalahkan busurd apat dilakukan dengan 2 (dua) cara.
  • Bila pesawat Ias yang dipakai pesewat Ias AC, menyalakan busur dilakukan dengan 
    menggoreskan elektroda pada benda kerja lihat Gbr.
  •   Untuk menyalakan busur pada pesawat Ias DC, elektroda disentuhkan seperti pada Gbr
Bila elektroda harus diganti sebelum pangelasan selesai, maka untuk melanjutkan pengelasan, busur perlu di­nyalakan lagi. Menyalakan busur kembali ini dilakukan pada tempat kurang lebih 26 mm dimuka las berhenti seperti pada gambar. Jika busur berhenti di B, busur dinyalakan lagi di A dan kembali ke B untuk melanjutkan pengelasan. Bilamana busur sudah terjadi, elektroda diangkat sedikit dari pekerjaan hingga jaraknya ± sama dengan diameter elektroda. Untuk elektroda dia­meter 3,25 mm, jarak ujung elektroda dengan permukaan bahan dasar ± 3,25 mm.
  b. Pengaruh panjang busur pada hasil las. Pan­jang busur (L) Yang normal adalah kurang lebih sama dengan diameter (D) kawat inti elektroda.
    1. Bila panjang busur tepat (L = D), maka cairan elektroda akan mengalir dan mengendap dengan baik.
Hasilnya :
      • rigi-rigi las yang halus dan baik.
      • tembusan las yang baik
      • perpaduan dengan bahan dasar baik
      • percikan teraknya halus.
    1. Bila busur terlalu panjang (L > D), maka timbul bagian-bagian yang berbentuk bola dari cairan elektroda.
Hasilnya :
  • rigi-rigi las kasar
  • tembusan las dangkal
  • percikan teraknya kasar dan keluar dari jalur las.
  1. Bila busur terlalu pendek, akan sukar me­meliharanya, bisa terjadi pembekuan ujung elektroda pada pengelasan (lihat gam­bar 158 c).
Hasilnya :
  • rigi las tidak merata
  • tembusan las tidak baik
  • percikan teraknya kasar dan berbentuk bo­la.
c. Pengaruh Besar Arus.
Besar arus pada pengelasan mempengaruhi hasil las. Bila arus terlalu rendah akan menyebabkan sukarnya penyalaan busur listrik dan busur listrik yang terjadi tidak stabil. Panas yang terjadi tidak cukup untuk melelehkan elektroda dan bahan dasar sehingga hasilnya merupakan rigi-rigi las yang kecil dan tidak rata serta penembusan yang kurang dalam.
Sebaliknya bila arus terlalu besar maka elektroda akan mencair terlalu cepat dan menghasilkan permukaan las yang lebih lebar dan penembusan yang dalam.
Besar arus untuk pengelasan tergantung pada jenis kawat las yang dipakai, posisi pengelasan serta tebal bahan dasar.
d. Gerakan Elektroda.
Gerakan elektroda pada saat pengelesan ada tiga macam yaitu :
  1. Gerakan arah turun sepanjang sumbu elek­troda. Gerakan ini dilakukan untuk me­ngatur jarak busur listrik agar tetap.
  2. Gerakan ayunan elektroda. Gerakan ini diperlukan untuk mengatur lebar jalur las yang dikehendaki.
Ayunan keatas menghasilkan alur las yang kecil, sedangkan ayunan kebawah menghasilkan jalur las yang lebar. Penembusan las pada ayunan keatas lebih dangkal daripada ayunan kehawah.
Ayunan segitiga dipakai pada jenis elektroda Hydrogen rendah untuk mendapatkan penembusan las yang baik diantara dua celah pelat.
Beberapa bentuk-bentuk ayunan diperlihatkan pada gambar dibawah ini. Titik-titik pada ujung ayunan menyatakan agar gerakan las berhenti sejenak pada tempat tersebut untuk memberi kesempatan pada cairan las untuk mengisi celah sambungan.
Tembusan las yang dihasilkan dengan gerekan ayun tidak sebaik dengan gerakan lurus elektroda. Waktu yang diperlukan untuk gerakan ayun lebih lama, sehingga dapat menimbulkan pemuaian atau perubahan bentuk dari bahan dasar. Dengan alasan ini maka penggunaan gerakan ayun harus memperhatikan tebal bahan dasar.
Alur Spiral

Alur Zig-zag

Alur Segitiga

e. Pengaruh Kecepatan Elektroda Pada Hasil Las.
Kecepatan tangan menarik atau mendorong elektroda waktu mengelas harus stabil, sehingga menghasil­kan rigi-rigi las yang rata dan halus. Tidak dibolehkan rigi­-rigi las yang berbentuk gergaji­
Jika elektroda digerakkan tarlalu lambat, akan di­hasilkan jalur yang kuat dan lebar. Hal ini dapat pula menimbulkan kerusakan sisi las, ter­utama bila bahan dasar tipis.
Bila elektroda digerakkan terlalu cepat, tembusan lasnya dangkal oleh karena kurang waktu pemanasan bahan dasar dan kurang waktu untuk cairan elektroda monembus bahan dasar
Bila kecepatan gerakan elektroda tepat, daerah per­paduan dengan bahan dasar dan tembusan lasnya baik
f. Las Catat (Las Ikat)
Las catat (tack weld) adalah las kecil (pendek) yang digunakan-untuk semua pakerjaan las permulaan sebagai pengikat bagian-bagian yang akan dilas, untuk mempertahankan posisi benda kerja.
Panjang las catat :
  • Untuk las catat pada ujung-ujung sam­bungan biasanya tiga sampai empat kali tebal pelat dan maximum 35 mm.
  • Untuk las catat yang berada diantara ujung ujung sambungan, biasanya dua sampai tiga kali tebal pelat dan maximum 35 mm.
Jarak normal, las catat :
  • Untuk pelat baja lunak (mild steel) dengan tebal 3,0 mm, jaraknye adalah 160 mm.
  • Jarak ini bertambah 25 mm untuk setiap pertambahan tebal satu milimeter hingga jarak maximum 800 mm untuk tebal pelat diatas 33,0 mm.
Bila panjang las kurang dari dua kali jarak normal diatas, cukup dibuat las catat pada kedua ujungnya. Pada sambungan las T, jarak las catat dibuat dua kali jarak normal diatas.
Dipopulerkan oleh di
Diposting oleh di

1 komentar:

Langganan: Posting Komentar (Atom)