Presentasi Fusion Welding Process

Post on 19-Jun-2015

2.013 views 46 download

description

Presentasi Bab Fusion Welding Process, dalam bab ini dibahas tenang macam-macam welding yang dipakai di Industri, dan berbegai aplikasinya untuk sebuah desain pengelasan

Transcript of Presentasi Fusion Welding Process

Khairuddin Safri5315077595

Definisi las adalah suatu proses penyambungan plat atau logam menjadi satu

dengan menggunakan panas dengan atau tanpa tekanan. Yaitu dengan cara logam yang akan disambung dipanaskan terlebih dahulu hingga meleleh, kemudian baru disambung dengan bantuan perekat ( filler ).

Oxyfuel-Gas Welding Proses Las Busur Listrik:

NonconsumableElektroda Proses Las Busur Listrik: Consumable

elektroda Elektroda untuk Las Busur Listrik Las Berkas Elektron Las berkas Laser Pemotongan

Dalam proses ini digunakan campuran gas oksigen dengan gas asetilen. Suhu nyalanya bisa mencapai 3500o C.

1. Nyala api natural

Pada nyala netral kerucut nyala bagian dalam pada ujung nyala memerlukan perbandingan oksigen dan asetilen kira-kira 1 : 1 dengan reaksi serti yang bisa dilihat pada gambar. Selubung luar berwarna kebiru-biruan adalah reaksi gas CO atau H2 dengan oksigen yang diambil dari udara.

.

2. Nyala api Oksidasi

apabila terdapat kelebihan gas oksigen. nyalanya mirip dengan nyala netral hanya kerucut nyala bagian dalam lebih pendek dan selubung luar lebih jelas warnanya.Nyala oksidasi digunakan untuk pengelasan kuningan dan perunggu

3. Nyala Api Reduksi

Terjadi apabila terdapat kelebihan asetilen dan pada nyala akan dijumpai tiga daerah dimana antara kerucut nyala dan selubung luar akan terdapat kerucut antara yang berwarna keputih-putihan. Nyala jenis ini digunakan untuk pengelasan logam Monel, Nikel, berbagai jenis baja dan bermacam-macam bahan pengerasan permukaan nonferous.

Bahan pengisi logam digunakan sebagai logam tambahan pada zona las selama pengelasan. dan dapat dilapisi dengan fluks. Tujuan fluks adalah untuk menghambat oksidasi pada daerah permukaan yang dilas dengan membuat lapisan gas disekitar daerah lasan. Pembentukan terak (senyawa oksida, fluks, dan bahan elektroda-coating) melindungi genangan cair logam terhadap oksidasi pada saat pendinginan.

Pada pengelasan dengan las listrik, panas yang dihasikan berasal dari busur listrik yang timbul dari menempelnya benda kerja dengan elektroda. Elekttroda pengisian dipanaskan mencapai titik cair dan diendapkan pada sambungan, hingga terbentuk sambungan las. Panas yang dihasilkan oleh busur listrik mencapai 55000 C.

1. Nonconsumable Electroda 2. Consumable Electrode

Dalam pengelasan Gas tungsten arc welding (GTAW), sebelumnya dikenal sebagai las TIG (untuk " tungsten inert gas"), pengisian logam dipasok dari kawat pengisi. Karena elektroda tungsten tidak dikonsumsi dalam pengoprasian, Filler logam sama dengan logam yang akan dilas, dan fluks tidak digunakan. Gas pelindung biasanya gas argon atau helium (atau campuran dari keduanya).

Proses GTAW digunakan untuk berbagai macam logam dan aplikasi, aluminium, magnesium, titanium, dan logam refraktori. Sangat cocok terutama untuk logam tipis. Biaya membuat proses ini lebih murah dari SMAW tetapi memberikan lasan dengan kualitas yang sangat tinggi dan kehalusan permukaan.

plasma adalah Terionisasinya gas panas yang terdiri dari elektron dan Ion.

Berbagai logam dapat dilas dengan ketebalan pada umumnya kurang dari 6 mm

Dalam atomic hydrogen welding (AHW), busur las dihasilkan antara dua elektroda tungsten dalam lapisan gas hidrogen. Gas hidrogen biasanya adalah diatomik (H2), akan tetapi di mana suhunya lebih dari 6000 ° C, hidrogen terurai menjadi bentuk atomnya, simultan menyerap sejumlah besar panas dari busur

Shielded metal arc welding Submerged-arc welding Gas Metal Arc Welding Flux Cored Arc Welding Electrogas Welding Electroslag Welding

Shielded metal arc welding (SMAW) merupakan salah satu yang paling tua, sederhana untuk proses penyambungan. Sekitar 50% dari seluruh industri las dilakukan oleh proses ini. panas yang dihasikan berasal dari busur listrik yang timbul dari menempelnya benda kerja dengan elektroda

Proses SMAW umum digunakan di konstruksi umum, galangan kapal, pipa, dan pekerjaan untuk pemeliharaan

Proses ini cocok paling baik untuk ketebalan benda kerja antara 3 sampai 19 mm

Dalam submerged arc welding (SAW), busur las yang terlindung oleh butiran fluks terdiri dari kapur, silika, mangan oksida, kalsium fluorida, dan senyawa lainnya. fluks ini dimasukkan ke dalam zona lasan dari hopper dengan aliran gravitasi melalui nozzle

Elektroda adalah koil kabel bulat 1,5-10 mm; termakan secara otomatis melalui tabung (welding gun). arus listrik biasanya berkisar antara 300 dan 2000 A.

digunakan untuk berbagai lasan karbon dan baja paduan dan stainless steel lembaran atau pelat dengan kecepatan 5 m / min

Dalam Gas Metal Arc Welding (GMAW), yang dikembangkan pada 1950-an dan sebelumnya disebut las metal inert gas (MIG), daerah lasan terlindung oleh lapisan atmosfer argon, helium, karbon dioksida, atau campuran berbagai gas lainnya. Kawat terbuka habis dipakai secara otomatis melalui nosel ke dalam busur las dengan wire feed drive motor.

Flux Cored Arc Welding (FCAW) Adalah serupa dengan gas metal-arc welding, kecuali bentuk elektroda tubularnya dan diisi dengan fluks (istlahnya sekarang inti fluks).

Elektroda biasanya 0,5-4 mm, dan daya yang diperlukan adalah sekitar 20 kW.

Electrogas Welding (EGW) digunakan terutama untuk pengelasan tepi bagian vertical jenis pengelasan butt joint

ketebalan las berkisar 12-75 mm pada baja, titanium, dan paduan aluminium. aplikasinya dalam pembangunan jembatan, bejana tekan, pipa berdiameter besar, tangki penyimpanan, dan kapal.

Electroslag Welding (ESW) aplikasinya mirip dengan electrogas las. Perbedaan utama adalah bahwa busur dijalankan antara ujung elektroda dan bagian bawah bagian yang akan dilas

pengelasan Electroslag mampu pengelasan pelat dengan ketebalan mulai dari 50 mm sampai lebih dari 900 mm

Arus yang dibutuhkan adalah sekitar 600 A pada 40-50 V, arus yang lebih tinggi digunakan untuk pelat tebal

kecepatan pengelasan adalah dalam kisaran 12-36 mm / menit

Proses ini digunakan untuk bagian struktural-baja besar, seperti mesin-mesin berat, jembatan, rig pengeboran, kapal, dan kapal-reaktor nuklir.

Klasifikasi elektroda : Kekutan logam lasan Arus listrik Jenis lapisan

Terbuat dari oksida, karbonat, fluorida, paduan logam, dan selulosa

fungsi dasar sebagai berikut: Stabilkan busur listrik. Menghasilkan gas untuk sebagai pelindung terhadap

atmosfer sekitarnya Bertindak sebagai fluks untuk melindungi lasan

terhadap oksidasi penambah elemen paduan ke zona lasan untuk

meningkatkan sifat-sifat penggabungan agar tidak rapuh.

panas yang dihasilkan kecepatan tinggi berkas electron

Proses ini membutuhkan peralatan khusus untuk memfokuskan berkas elektron pada benda kerja, biasanya dalam ruang hampa. Semakin tinggi vakum, semakin dalam penetrasi berkas, dan semakin besar rasio kedalaman.Hampir semua logam dapat dilas oleh EBW, dan ketebalan benda kerja dapat berkisar dari foil sampai plat.

Aplikasi yang umum dilakukan pada pengelasan pesawat, rudal, nuklir dan komponen elektronik, roda gigi, dan poros bagi industri otomotif.

- Laser Beam Welding (LBW) menggunakan sinar laser daya tinggi sebagai sumber panas.

- Berkas dapat langsung, berbentuk, dan terfokus tepat pada benda kerja. Akibatnya, proses ini sangat cocok terutama untuk pengelasan sambungan dalam dan sempit.

- tipe logam dan paduan yang dilas antara lain aluminium, titanium, logam besi, tembaga, superalloy, dan logam refraktori. kecepatan pengelasan berkisar dari 2,5 m / min hingga 80 m / menit untuk logam tipis

udara vakum tidak diperlukan, dan berkas dapat merambat melalui udara.

Berkas Laser dapat dibentuk, dimanipulasi, dan terfokus optis (menggunakan serat optik), sehingga proses tersebut dapat diotomatisasi dengan mudah.

Berkas tidak menghasilkan foto sinar-x. Kualitas pengelasan lebih baik daripada

di EBW dengan kecenderungan campuran yang tidak menyeluruh, berhamburan, porositas, dan distorsi lebih sedikit.

Oxyfuel gas cutting Arc Cutting Berkas electron dan Lasers

Oxyfuel gas cutting (OFC) mirip dengan pengelasan oxyfuel, tetapi sekarang sumber panas digunakan untuk menghilangkan area kecil dari sebuah plat logam

Ketebalan maksimum yang dapat dipotong oleh OFC tergantung pada gas yang digunakan. Dengan gas asetilin, ketebalan maksimum sekitar 300 mm; dengan gas hydrogen, sekitar 600 mm

digunakan elektroda karbon, dan logam cair dibuang dengan angin menggunakan jet udara kecepatan tinggi

Plasma Arc Cutting (PAC) menghasilkan suhu tinggi ini digunakan untuk memotong cepat nonferrous dan pelat stainless steel.. Produktivitas pemotongan dari proses ini adalah lebih tinggi dari metode oxyfuel-gas. menghasilkan permukaan akhir yang baik

Berkas electron dan Laser juga digunakan untuk memotong, sangat akurat memotong berbagai logam

Tiga zona yang berbeda dapat diidentifikasi dalam sambungan lasan

1. logam dasar2. heat affected zone (HAZ) 3. Logam las

heat affected zone (HAZ) adalah Zona yang terkena panas dalam logam dasar tersebut. Memiliki mikro berbeda dari logam dasar sebelum pengelasan, karena telah terkena temperatur tinggi selama pengelasan. mengalami perubahan struktural selama pengelasan.

Sifat dan struktur mikro HAZ tergantung pada

(a)laju masukan panas dan pendinginan (b)suhu dimana zona ini dibesarkan

Kerusakan pada lasan :- Porositas- Inklusi terak- Incomplete fusion and penetration- Profil lasan- Retak- Lamellar tears- Kerusakan Permukaan- Tegangan sisa- Stress relieving of welding

Porositas lasan disebabkan oleh • Gas yang terjebak pada dalam lasan selama

pembekuan. • reaksi Kimia selama pengelasan. • terkontaminasi.

Porositas dalam pengelasan dapat dikurangi dengan praktek-praktek berikut:

• Pemilihan elektroda yang tepat. • Perbaikan teknik pengelasan, seperti

preheating daerah lasan atau meningkatkan laju heat input.

• pembersihan dan pencegahan terhadap kontaminasi memasuki zona lasan.

• Mengurangi kecepatan pengelasan untuk memberikan waktu untuk hilangnya gas.

terjadi karena terak terjebak pada daerah lasan.Jika gas pelindung tidak efektif selama pengelasan, kontaminasi dari lingkungan juga dapat berkontribusi untuk inklusi

inklusi terak dapat dicegah dengan praktek-praktek berikut:

• Membersihkan permukaan manik lasan sebelum lapisan berikutnya dengan sikat kawat (

• Menyediakan cukup gas pelindung. • Mendesain ulang sambungan untuk membuat ruang

yang cukup untuk tepat dari genangan logam las cair.

tidak sempurnanya pengisian, menghasilkan manik-manik las yang jelek.

pengelasan yang baik dapat diperoleh dengan menggunakan praktek-praktek berikut:

• Meningkatkan suhu logam dasar. • Membersihkan area pengelasan sebelum

pengelasan. • Memodifikasi desain sambungan dan

mengubah jenis elektroda yang digunakan. • Menyediakan cukup gas pelindung.

kurang sempurnanya penetrasi terjadi ketika kedalaman sambungan las tidak cukup. Penetrasi dapat ditingkatkan dengan praktek-praktek berikut:

• Meningkatkan heat input. • Mengurangi kecepatan jalan selama

pengelasan.• Memodifikasi desain sambungan. • Memastikan bahwa permukaan yang akan

disambung cocok satu sama lain dengan benar.

• Underfilling adalah ketika daerah lasan tidak diisi dengan jumlah tepat logam pengisi lasan• undercutting adalah hasil dari pencairan yang jauh dari logam dasar (tidak tepat pada daerah sambungan akibatnya alur dalam bentuk akhir yang tajam atau takik

Elektroda : Kawat inti Fluks pelindung / pembungkus

FUNGSI FLUX membentuk gas pelindung menstabilkan busur listrik berfungsi sebagai flux untuk mengikat pengotor

dalam logam cair membentuk slag sebagai lapisan pelindung daerah

lasan mengurangi percikan logam cair dan menaikkan

deposit logam menambahkan unsur paduan di weld metal menaikkan penetrasi busur listrik mempengaruhi bentuk manik las sebagai penambah pada logam pengisi

Electroslag Welding (ESW) aplikasinya yang mirip dengan electrogas las. Perbedaan utama adalah bahwa busur dijalankan antara ujung elektroda dan bagian bawah bagian yang akan dilas

Karena intensitas panas yang begitu tinggi, maka sinar laser dapat digunakan untuk pekerjaan pengelasan dan karena energi yang dipindahkan dalam bentuk berkas cahaya, maka laser dapat digunakan dalam media yang transparan tanpa mengenai benda kerja nya.Pada proses pengelasan, Berkas cahaya dengan intensitas panas tinggi itu dibuat terpusat pada benda kerja yang akan di las, sehingga mampu menghasilkan peleburan (fusion) pada permukaan benda kerja yang akan dilas.

Baja Karbon : Daya Pengelasan sangat baik untuk baja karbon rendah , cukup baik untuk baja karbon sedang, namun buruk untuk baja karbon tinggi.

Baja Paduan Rendah : Daya Pengelasan pada umumnya baik