Analisa Kekuatan Material Carbon Steel ST41Pengaruh Pre ... · Dengan majunya teknologi pengelasan...

Analisa Kekuatan Material Carbon Steel ST41Pengaruh Pre-Heat dan PWHT dengan

Menggunakan Metode Simulasi Dan Uji Tarik

Oleh : BAGUS CAHYO JUNIARSO

NRP. 4212 105 013

JURUSAN TEKNIK SISTEM PERKAPALAN

FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH

NOPEMBER SURABAYA

2014

LATAR BELAKANG

RUMUSAN MASALAH

BATASAN MASALAH

TUJUAN

MANFAAT

1. Penggunaan carbon steel yang semakin berkembang dalam dunia

industri dan perkapalan menyebabkan semakiin kompleksnya

pengerjaan pengelasan

2. Dengan majunya teknologi pengelasan terdapat beberapa proses

pengelasan yang dilakukan, sebagai contohnya adalah SMAW dan

FCAW

3. Carbon steel ST41 adalah satu jenis material yang memilki

kekuatan tarik yang tinggi, dengan begitu material jenis ini sering

digunakan pada digunakan di dunia industri dan perkapalan.

4. Dengan sifat material tersebut terjadinya cacat dalam pengelasan

akan mudah terjadi,, preheat dan PWHT adalah beberapa cara yang

dapat digunkan untuk meminimalisir hal tersebut.

1. Bagaimana pengaruh yang terjadi pada material ST41setelah

dilakukanya proses pengelasan dengan pengaruh Preheat ?

2. Bagaimana pengaruh yang terjadi pada material ST41 setelah

dilakukanya proses pengelasan dengan pengaruh Preheat dan

PWHT ?

3. Apa saja perbandingan yang terdapat pada ST41 setelah

dilakukanya proses pengelasan dengan pengaruh No Preheat,

Preheat, dan PWHT pada mi cro etsa?

4. Apa saja perbandingan yang terdapat pada ST41 setelah

dilakukanya proses pengelasan dengan pengaruh No Preheat,

Preheat, dan PWHT pada uji tarik ?

1. Hanya menguji material jenis ST41 dengan proses SMAW dan

FCAW dengan pengaruh No Preheat, Preheat dan PWHT

2. Hanya menguji material jenis ST41 dengan proses SMAW dan

FCAW dengan micro etsa dan uji tarik

1. Mengetahui pengaruh yang terjadi pada material ST41 setelah

dilakukanya setelah dilakukanya pengelasan dengan pengaruh

Preheat.

2. Mengetahui pengaruh yang terjadi pada material ST41 setelah

dilakukanya setelah dilakukanya pengelasan dengan pengaruh

Preheat dan PWHT

3. Mendapatkan hasil pengelasan yang terbaik pada proses pengelasan

SMAW dan FCAW dengan tiap-tiap perlakuan.

4. Mendapatkan hasil analisa uji tarik dan micro etsa pada material di setiap perlakuan.

1. Sebagai referensi dan ide dalam pengembangan teknologi

pengelasan di masa depan.

2. Mendapatkan hasil yang terbaik dari proses pengelasan yang

menggunakan No Preheat, Preheat dan PWHT

1. Awal pengerjaan

Awal kegiatan yang dilakukan dalam mengidentifikasi masalah yang

diangkat dalam skripsi ini adalah menentukan jenis material, proses

pengelasan, perlakuan yang akan dilakukan pada material, dan metode

pengujian pada material.

2. Studi Literatur

Studi literatur dilakukan untuk mempelajari tentang teori-teori dasar

permasalahan yang diangkat dalam penelitian ini. Dengan tujuan untuk

mendapatkan pengetahuan dasar dan data dari penelitia-penelitian

sebelumnya yang dapat digunakan sebagai acuan penelitian selanjutnya.

Pada tahap ini dilakukan studi terhadap referensi-referensi yang terdapat

pada jurnal skripsi, internet, dan buku-buku materi penunjang.

3. Studi Lapangan

Studi lapangan dilakukan untuk mempelajari lebih dalam tentang

permasalahan yang diangkat dalam penelitian. Dengan tujuan untuk

menambahakan pengetahuan tentang-tentang teori dengan pengaplikasian yang

terdapat di lapangan untuk penyempurnaan penelitian yang diangkat ini. Pada

tahap ini dilakukan pengamatan, pengambilan data, dan observasi ke lapangan

yang berkaitan dengan permasalahan yang diangkat dalam penelitian ini.

4. Persiapan Material dan Alat

Pada tahap ini dilakukan persiapan alat dan material yang akan digunakan

selama proses pengerjaan penelitian ini.

Gambar 1. Dimensi workpiece Gambar 2. workpiece

5. Proses Pengelasan Pada tahap ini, akan melakukan pengerjaan pengelasan pada

material dengan 2 proses yaitu SMAW dan FCAW.

6. Pengelasan saja

Dalam tahap ini material yang akan dilakukan pengerjaan pengelasan dibiarkan dalam kondisi normal tanpa perlakukan khusus.

Gambar 3. Hasil pengelasan

workpiece FCAW

Gambar 4. desain workpiece

FCAW

7. Dengan Preheat

Dalam tahap ini material yang akan dilakukan pengerjaan pengelasan

diberikan perlakuan khusus sebelum proses pengelasan. Standart yang

digunakan untuk menentukan temperatur preheat adalah BKI 2006, Volume

VI, Section 09.

Gambar 5. Proses preheat Gambar 6. Proses preheat

8. Dengan Preheat dan PWHT

Dalam tahap ini material yang akan dilakukan pengerjaan pengelasan diberikan perlakuan khusus sebelum proses pengelasan dan mendapatkan perlakuan pwht setelah dilakukan pengelasan. . Standart yang digunakan untuk menentukan temperatur preheat adalah BKI 2006, Volume VI, Section 09, sedangkan standart yang digunakan untuk menentukan temperatur PWHT adalah DIN, ASME IX, dan ASME VIII.

Karena material yang digunakan relatif tebal, sehingga proses PWHT akan membuat material menjadi lebih keras, dan akan mengakibatkan material susah untuk dilakukan machining atau proses pembentukan menjadi benda uji. Oleh karena itu, proses PWHT dilakukan ketika material sudah dalam bentuk benda uji. Hal ini juga didasari bahwa tidak adanya aturan yang menyebutkan kapan waktu pelaksanaan proses PWHT.

9. Proses Uji Tarik Dalam tahap ini dilakukan pengujian merusak (destructive test) untuk mengetahui kekuatan material yang telah dilakukan pengujian. Standart yang digunakan untuk pengujian tensile pada row material mengacu pada ASTM A370: Standart Test Method And Definition for Machanical Testing of Steel Product Sementara dalam material yang telah selesai dilakukan pengelasan tanpa preheat, preheat, dan preheat + pwht yang dihitung sesuai standart BKI 2006, Volume VI, Section 11 untuk temperature preheat dan sesuai standart ASME VIII untuk temperature PWHT akan dilakukan pemotongan dan dibentuk sesuai dengan standart specimen BKI 2006, Volume VI, Section 11 yang telah ditentukan. Perencanaan detail uji tarik dapat dilihat pada gambr dibawah ini :

Gambar 7. Perencanaan pemotongan speciment sesuai standart untuk uji

tarik

Gambar 8 . Perencanaan pemotongan speciment untuk dijadikan benda uji untuk uji tarik dengan temperature

+,- 10 % preheat dan pwht dari perhitungan standart

10. Proses Micro Etsa Dalam tahap ini dilakukan pengujian micro etsa, material akan

diperbesar struktur micronya untuk dapat dianalisa. Untuk jumlah speciment uji micro etsa dalam penelitian ini berjumlah 1 speciment di setiap join yang dilakukan dalam proses pengelasan SMAW dan proses pengelasan FCAW. Pada gambar dibawah ini adalah perencanaan pemotongan speciment dalam material yang sudah dilakukan pengelasan terdapat pada area yang diberi garis warna

hijau.

Gambar 9. Perencanaan pemotongan speciment uji micro etsa

11. Analisa

Dari semua proses pengujian yang telah dilakukan maka dilakukan analisa. Hasil dari analisa akan mendapatkan beberapa grafik dari hasil pengujian, antara lain : Grafik perbandingan kekuatan tarik dari pengujian uji tarik antara material yang dilakukan pengelasan dengan yang tidak yang dilakukan pengelasan Grafik perbandingan kekuatan tarik dari pengujian uji tarik antara material yang dilakukan pengelasan SMAW dan FCAW. Analisa Struktur micro dari pengujian micro etsa pada setiap perlakuan pada material dengan proses SMAW Analisa Struktur micro dari pengujian micro etsa pada setiap perlakuan pada material dengan proses FCAW

12. Kesimpulan

Setelah semua tahap dilakukan, selanjutnya adalah

menarik kesimpulan dari analisa yang telah

dilakukan. Dari kesimpulan ini maka akan didapat

juga rekomendasi perbaikan sebagai bahan untuk

penelitian selanjutnya.

1. Speciment Uji Tarik Row Material

Berdasarkan ASTM A370: Standart Test Method And Definition for Machanical Testing of Steel Product, dimensi benda uji material adalah sebagai berikut :

Gambar 9. Dimensi uji tarik row material berbentuk round bar

2. Benda uji tarik

Berdasarkan BKI 2006, Volume VI, Section 11, maka dimensi benda uji untuk benda uji tarik adalah sebagai berikut :

Gambar 10. Dimensi benda uji tarik

Benda uji micro etsa

Berdasarkan ASME Section 9, 2010 maka dimensi benda uji untuk benda uji micro etsa adalah sebagai berikut :

Gambar 11. Dimensi benda uji micro etsa

Jumlah Benda Uji

SMAW FCAW SMAW FCAW

No preheat 3 3 1 1

Preheat 133˚C,

140˚C, 147˚C 9 9 1 1

Preheat + PWHT

(565˚C, 595˚C,

625˚C) 9 9 1 1

Perlakuan

Material

tidak

dilas

Specimen Uji

Tarik

Specimen Micro

Etsa

∑ Benda Uji = 51

3

Aplikasi Dikapal

Gambar 11. Aplikasi material di kapal

◦ Temperatur Heat Treatment

Preheat Untuk menghitung temperatur preheat, digunakan standart BKI

2006, Volume VI, Section 09. Langkah awal adalah dengan menghitung carbon equivalent (CET) dari material ST41 pada tabel 4.2 dibawah ini :

Berdasarkan chemical composition material, maka nilai CET dapat diketahui sebagai berikut :

Grade C % Mn % S Cu Nb Ti Si P AL Cr Mo Ni Vi

A ST 41 0,2

0,80-

1,40 0,015 0,3 0,02 0,03 0,4 0,025 0,02 0,025 0,08 0,025 0,02

Dari grafik digunakan nilai CET = 0,40/HD5 sesuai dengan ketentuan BKI 2006, Vol. 6 section 9 penjelasan mengenai HD5 maupun HD15 adalah sebagai berikut :

HD5 = max 5 ml diffusible hydrogen/100gr weld metal

HD15 = max 15 ml diffusible hydrogen/100gr weld metal

Maka diambil nilai HD 5 karena diketahui bahwa material ST41 yang digunakan memiliki kandungan hydrogen yang tidak terlalu tinggi sehingga dari grafik tersebut dapat diketahui temperatur yang diperlukan untuk proses preheat sebesar 140˚C, pada uji coba yang dilakukan akan digunakan variasi pada preheat sebesar +,- 5% dari perhitungan tersebut. Maka temperature yang didapatkan adalah 133% celcius, 140% (didapat dari perhitungan diatas), dan 147%

Gambar 12. Grafik minimum preheating

temperature

PWHT

Standart : DIN, ASME IX, dan ASME VIII.

a. Mengetahui jenis material yaitu ST 41 yang didapat dari DIN 17135.

b. Mengekuivalenkan material DIN terhadap material ASME melalui tabel ekuivalen carbon steel. Dari tabel tersebut, dapat diketahui bahwa material ST 41 ekuivalen dengan A 442 grade 56,60.

c. Mencari P number pada ASME IX. P number adalah pengelompokan baja oleh ASME yang dikelompokkan berdasarkan banyaknya campuran dari material tersebut. Setelah melihat tabel pada ASME IX, material A 442 grade 56,60 pada asme mempunyai kesamaan dengan A 516 grade 55,60 yang mempunyai P number 1 dan setelah mengetahui material tersebut mempunyai P number 1 maka langkah selanjutnya melihat refrensi pada asme VIII

d. Melihat tabel pada ASME VIII untuk mengetahui temperatur dari PWHT serta holding timenya. Dari tabel tersebut dapat diketahui temperatur PWHT adalah 595oC, dengan holding time selama 1 jam.

e. Dalam penelitian yang dilakukan, juga terdapat variasi temperatur yang digunakan. Yaitu sebesar +5%, -5% dari hitungan standart. Jadi temperatur PWHT yang digunakan dalam penelitian ini antara lai : 625 oC, 595 oC, 565 oC

◦ Analisa Uji Tarik

Speciment Uji Tarik Row Material

Tabel 2 Data hasil pengujian tensile row material

Dari hasil uji tarik diatas, dapat diketahui kekuatan tarik dari material (P

Ultimate) yaitu sebesar 471,2 MPa.

(a) (b)

Gambar 14. Benda uji material tidak dilas dan tanpa perlakuan panas

(a) Sebelum diuji tarik; (b) Setelah diuji tarik

Analisa Proses Pengelasan

FCAW

Tabel 3. Data proses pengelasan benda uji dengan proses pengelasan FCAW

Gambar 15. Hasil pengelasan saja proses FCAW

Tabel 4. Data proses pengelasan FCAW preheat 133˚C

Gambar 16. Hasil pengelasan proses FCAW preheat 133˚C

Tabel 6. Data proses pengelasan FCAW PWHT 565˚C

Gambar 19. Hasil pengelasan proses FCAW PWHT 565˚C

SMAW

Tabel 9. Rata-rata hasil pengujian tensile benda uji dengan proses

pengelasan SMAW

424,84 422,69

479,11

430,40

468,32

427,92

466,80

R² = 0,1569

300

400

500

600

NH PH 1 PH 2 PH 3 PW 1 PW 2 PW 3

σ U

ltim

ate

(M

Pa)

SMAW - Grafik pengaruh heat treatment dan PWHT terhadap kuat tarik

Material tidak dilas

SMAW

Linear (SMAW) 471,20

Gambar 21. Grafik pengaruh heat treatment dan PWHT terhadap kekuatan tarik pada

pengelasan SMAW

22,82 22,51

21,54

24,05

26,47

22,86

26,73

R² = 0,4416

20

22

24

26

28

30

32


ε (%

)

SMAW - Grafik pengaruh heat treatment dan PWHT terhadap elongation


SMAW

Linear (SMAW)

30,73

Gambar 22. Grafik pengaruh heat treatment dan PWHT terhadap elongation pada

pengelasan SMAW

Gambar 23. Grafik pengaruh heat treatment dan PWHT terhadap σ yield pada

pengelasan SMAW

346,62

289,28

327,20

440,56

294,53

344,72 376,00

358,14 R² = 0,0957

200

300

400

500


σ U

ltim

ate

(M

Pa

)

Grafik pengaruh heat treatment terhadap σ yield


SMAW

Linear (SMAW)

Tabel 10 Persentase perbandingan hasil mechanical properties material pada pengelasan SMAW dengan perlakuan panas no heat, preheat, serta preheat+PWHT, terhadap material yang tidak dilas dan tanpa perlakuan panas

Nh = no heat treatment (tanpa perlakuan panas) dengan hasil kuat tarik rata-rata sebesar 424,84 Mpa, hasil rata-rata elongation sebesar 22,82%, dan hasil rata-rata σ yield sebesar 289,28 Mpa. Dari data yang didapat jika dibandingkan dengan nilai kuat tarik, elongation, dan σ yield dari row material maka dapat disimpulkan material dengan proses pengelasan SMAW tanpa perlakuan panas mempunyai nilai kuat tarik, nilai σ yield dan nilai elongation lebih rendah daripada nilai kuat tarik, nilai σ yield dan elongation row material. Hal ini menyebabkan sifat mekanik dari material dengan proses pengelasan SMAW lebih lunak daripada row material, penyebab dari terbentuknya sifat mekanik tersebut karena adanya panas akibat dari proses pengelasan yang membuat material lebih lunak.

Ph1 = material dengan perlakuan preheat 1330C dengan hasil kuat tarik rata-rata sebesar 422,69 Mpa, hasil rata-rata elongation sebesar 21,51 %, dan hasil rata-rata σ yield sebesar 327,20 Mpa. Dari data yang didapat jika dibandingkan dengan nilai kuat tarik, elongation, dan σ yield dari row material maka dapat disimpulkan material dengan proses pengelasan SMAW dengan perlakuan preheat 1330C mempunyai nilai kuat tarik, nilai elongation, dan nilai σ yield lebih rendah daripada nilai kuat tarik, nilai elongation, dan nilai σ yield row material. Hal ini menyebabkan sifat mekanik dari material dengan proses pengelasan SMAW lebih lunak daripada row material, penyebab dari terbentuknya sifat mekanik tersebut karena adanya panas akibat dari proses pengelasan dan preheat sebelum pengelasan yang membuat material lebih keras.

Ph2 = material dengan perlakuan preheat 1400C dengan hasil kuat tarik rata-rata sebesar 479,11 Mpa, hasil rata-rata elongation sebesar 22,54%, dan hasil rata-rata σ yield sebesar 440,56 Mpa. Dari data yang didapat jika dibandingkan dengan nilai kuat tarik, elongation, dan σ yield dari row material maka dapat disimpulkan material dengan proses pengelasan SMAW dengan perlakuan preheat 1400C mempunyai nilai kuat tarik dan nilai σ yield lebih rendah daripada nilai kuat tarik dan nilai elongation row material, dan nilai elongation lebih rendah daripada nilai elongation row material. Hal ini menyebabkan sifat mekanik dari material dengan proses pengelasan SMAW lebih keras dan elastis daripada row material, penyebab dari terbentuknya sifat mekanik tersebut karena adanya panas akibat dari proses pengelasan, dan preheat sebelum pengelasan yang membuat material lebih keras dan elastis.

Ph3 = material dengan perlakuan preheat 1470C dengan hasil kuat tarik rata-rata sebesar 430,40 Mpa, hasil rata-rata elongation sebesar 24,05 %, dan hasil rata-rata σ yield sebesar 294,53 Mpa. Dari data yang didapat jika dibandingkan dengan nilai kuat tarik, elongation, dan σ yield dari row material maka dapat disimpulkan material dengan proses pengelasan SMAW dengan perlakuan preheat 1470C mempunyai nilai kuat tarik, nilai σ yield dan nilai elongation lebih rendah daripada nilai kuat tarik, nilai σ yield dan elongation row material. Hal ini menyebabkan sifat mekanik dari material dengan proses pengelasan SMAW lebih lunak daripada row material, penyebab dari terbentuknya sifat mekanik tersebut karena adanya panas akibat dari proses pengelasan dan proses preheat (sebelum pengelasan) yang membuat material lebih lunak

Pw1 = material dengan perlakuan preheat 1400C + PWHT 5650C dengan hasil kuat tarik rata-rata sebesar 468,32 Mpa, hasil rata-rata elongation sebesar 26,47 %, dan hasil rata-rata σ yield sebesar 344,72 Mpa. Dari data yang didapat jika dibandingkan dengan nilai kuat tarik, elongation, dan σ yield dari row material maka dapat disimpulkan material dengan proses pengelasan SMAW dengan perlakuan preheat 1400C + PWHT 5650C mempunyai nilai kuat tarik, nilai σ yield dan nilai elongation lebih rendah daripada nilai kuat tarik, nilai σ yield dan elongation row material. Hal ini menyebabkan sifat mekanik dari material dengan proses pengelasan SMAW lebih lunak daripada row material, penyebab dari terbentuknya sifat mekanik tersebut karena adanya panas akibat dari proses pengelasan, proses preheat (sebelum pengelasan) dan PWHT setelah pengelasan yang membuat material lebih lunak.

Pw2 = material dengan perlakuan preheat 1400C + PWHT 5950C dengan hasil kuat tarik rata-rata sebesar 427,92 Mpa, hasil rata-rata elongation sebesar 22,86 %, dan hasil rata-rata σ yield sebesar 376 Mpa. Dari data yang didapat jika dibandingkan dengan nilai kuat tarik, elongation, dan σ yield dari row material maka dapat disimpulkan material dengan proses pengelasan SMAW dengan perlakuan preheat 1400C + PWHT 5950C mempunyai nilai kuat tarik dan nilai elongation lebih rendah daripada nilai kuat tarik dan nilai elongation row material, dan nilai σ yield lebih tinggi daripada nilai σ yield row material. Hal ini menyebabkan sifat mekanik dari material dengan proses pengelasan SMAW lebih lunak dan elastis daripada row material, penyebab dari terbentuknya sifat mekanik tersebut karena adanya panas akibat dari proses pengelasan, dan preheat sebelum pengelasan yang membuat material lebih lunak dan elastis.

Pw3 = material dengan perlakuan preheat 1400C + PWHT 6250C dengan hasil kuat tarik rata-rata sebesar 466,80 Mpa, hasil rata-rata elongation sebesar 26,73 %, dan hasil rata-rata σ yield sebesar 358,14 Mpa. Dari data yang didapat jika dibandingkan dengan nilai kuat tarik, elongation, dan σ yield dari row material maka dapat disimpulkan material dengan proses pengelasan SMAW dengan perlakuan preheat 1400C + PWHT 6250C mempunyai nilai kuat tarik dan nilai elongation lebih rendah daripada nilai kuat tarik dan elongation row material.Dan mempunyai nilai σ yield lebih tinggi daripada nilai σ yield row material Hal ini menyebabkan sifat mekanik dari material dengan proses pengelasan SMAW lebih lunak dan elastis daripada row material, penyebab dari terbentuknya sifat mekanik tersebut karena adanya panas akibat dari proses pengelasan, proses preheat (sebelum pengelasan) dan PWHT setelah pengelasan yang membuat material lebih lunak dan elastis

Dari perkuliahan welding inspection yang salah satunya membahas pengaruh perlakuan panas, untuk proses preheating dan PWHT terhadap nilai kuat tarik dan elongation pada material mempunyai kecenderungan bahwa semakin tinggi temperatur pemanasan pada perlakuan preheat (sebelum pengelasan) dan PWHT (setelah pengelasan) pada material, maka material akan memiliki sifat yang ductile dan tangguh dimana memiliki kuat tarik yang rendah, namun nilai elongationnya tinggi. Sedangkan dapat dilihat pada grafik diatas dapat terlihat nilai kuat tarik naik turun pada setiap peningkatan temperatur panasnya pada proses no heat treatment, preheat, maupun PWHT

FCAW

Tabel 11. Rata-rata hasil pengujian tensile benda uji dengan

proses pengelasan SMAW

540,10

425,31

441,98

424,84

395,71

456,70

411,07

R² = 0,363

300

400

500

600


σ U

ltim

ate

(M

Pa

)

FCAW - Grafik pengaruh heat treatment dan PWHT terhadap kuat tarik


FCAW

Linear (FCAW)

Gambar 24. Grafik pengaruh heat treatment dan PWHT terhadap kuat tarik pada

pengelasan FCAW

22,29

26,34

22,91

23,84

24,82 23,40

29,28

R² = 0,2939

20

22

24

26

28

30

32


ε (%

)

FCAW - Grafik pengaruh heat treatment dan PWHT terhadap elongation


FCAW

Linear (FCAW)

30,73

Gambar 25. Grafik pengaruh heat treatment dan PWHT terhadap elongation pada

pengelasan FCAW

346,62

421,16

321,34

368,84

318,85

254,63

426,33

257,00

R² = 0,1885

200

300

400

500


σ U

ltim

ate

(M

Pa

) FCAW - Grafik pengaruh heat treatment dan PWHT

terhadap σ yield


FCAW

Linear (FCAW)

Gambar 26. Grafik pengaruh heat treatment dan PWHT terhadap σ yield pada

pengelasan FCAW

Tabel 11 Persentase perbandingan hasil mechanical properties material pada pengelasan SMAW dengan perlakuan panas no heat, preheat, serta preheat+PWHT, terhadap material yang tidak dilas dan tanpa perlakuan panas

Nh = no heat treatment (tanpa perlakuan panas) dengan hasil kuat tarik rata-rata sebesar 540,10 Mpa ,hasil rata-rata elongation sebesar 22,29%, dan hasil rata-rata σ yield sebesar 421,16 Mpa. Dari data yang didapat jika dibandingkan dengan nilai kuat tarik, elongation, dan σ yield dari row material maka dapat disimpulkan material dengan proses pengelasan FCAW tanpa perlakuan panas mempunyai nilai kuat tarik dan nilai σ yield lebih tinggi daripada nilai kuat tarik dan σ yield row material, dan nilai elongation lebih rendah daripada nilai elongation row material. Hal ini menyebabkan sifat mekanik dari material dengan proses pengelasan FCAW lebih keras dan elastis daripada row material, penyebab dari terbentuknya sifat mekanik tersebut karena adanya panas akibat dari proses pengelasan yang membuat material lebih keras dan elastis.

Ph1 = material dengan perlakuan preheat 1330C dengan hasil kuat tarik rata-rata sebesar 425,31 Mpa, hasil rata-rata elongation sebesar 26,34 %, dan hasil rata-rata σ yield sebesar 321,34 Mpa. Dari data yang didapat jika dibandingkan dengan nilai kuat tarik, elongation, dan σ yield dari row material maka dapat disimpulkan material dengan proses pengelasan FCAW dengan perlakuan preheat 1330C mempunyai nilai kuat tarik, nilai σ yield dan nilai elongation lebih rendah daripada nilai kuat tarik, nilai σ yield dan elongation row material. Hal ini menyebabkan sifat mekanik dari material dengan proses pengelasan FCAW lebih lunak daripada row material, penyebab dari terbentuknya sifat mekanik tersebut karena adanya panas akibat dari proses pengelasan dan proses preheat (sebelum pengelasan) yang membuat material lebih lunak.

Ph2 = material dengan perlakuan preheat 1400C dengan hasil kuat tarik rata-rata sebesar 441,98 Mpa, hasil rata-rata elongation sebesar 22,91%, dan hasil rata-rata σ yield sebesar 368,84 Mpa. Dari data yang didapat jika dibandingkan dengan nilai kuat tarik, elongation, dan σ yield dari row material maka dapat disimpulkan material dengan proses pengelasan FCAW dengan perlakuan preheat 1400C mempunyai nilai kuat tarik dan nilai elongation lebih rendah daripada nilai kuat tarik dan elongation row material, dan nilai σ yield lebih tinggi daripada nilai σ yield row material. Hal ini menyebabkan sifat mekanik dari material dengan proses pengelasan FCAW lebih lunak dan elastis daripada row material, penyebab dari terbentuknya sifat mekanik tersebut karena adanya panas akibat dari proses pengelasan dan proses preheat (sebelum pengelasan) yang membuat material lebih lunak dan elastis

Ph3 = material dengan perlakuan preheat 1470C dengan hasil kuat tarik rata-rata sebesar 424,84 Mpa, hasil rata-rata elongation sebesar 23,84%, dan hasil rata-rata σ yield sebesar 318,85 Mpa. Dari data yang didapat jika dibandingkan dengan nilai kuat tarik, elongation, dan σ yield dari row material maka dapat disimpulkan material dengan proses pengelasan FCAW dengan perlakuan preheat 1470C mempunyai nilai kuat tarik, nilai σ yield dan nilai elongation lebih rendah daripada nilai kuat tarik, nilai σ yield dan elongation row material. Hal ini menyebabkan sifat mekanik dari material dengan proses pengelasan FCAW lebih lunak daripada row material, penyebab dari terbentuknya sifat mekanik tersebut karena adanya panas akibat dari proses pengelasan dan proses preheat (sebelum pengelasan) yang membuat material lebih lunak

Pw1 = material dengan perlakuan preheat 1400C + PWHT 5650C dengan hasil kuat tarik rata-rata sebesar 395,71 Mpa, hasil rata-rata elongation sebesar 24,82 %, dan hasil rata-rata σ yield sebesar 254,63 Mpa. Dari data yang didapat jika dibandingkan dengan nilai kuat tarik, elongation, dan σ yield dari row material maka dapat disimpulkan material dengan proses pengelasan FCAW dengan perlakuan preheat 1400C + PWHT 5650C mempunyai nilai kuat tarik, nilai σ yield dan nilai elongation lebih rendah daripada nilai kuat tarik, nilai σ yield dan elongation row material. Hal ini menyebabkan sifat mekanik dari material dengan proses pengelasan FCAW lebih lunak daripada row material, penyebab dari terbentuknya sifat mekanik tersebut karena adanya panas akibat dari proses pengelasan, proses preheat (sebelum pengelasan), dan PWHT setelah pengelasan yang membuat material lebih lunak.

Pw2 = material dengan perlakuan preheat 1400C + PWHT 5950C dengan hasil kuat tarik rata-rata sebesar 456,70 Mpa, hasil rata-rata elongation sebesar 23,40 %, dan hasil rata-rata σ yield sebesar 426,33 Mpa. Dari data yang didapat jika dibandingkan dengan nilai kuat tarik, elongation, dan σ yield dari row material maka dapat disimpulkan material dengan proses pengelasan FCAW dengan perlakuan preheat 1400C + PWHT 5950C mempunyai nilai kuat tarik dan nilai elongation lebih rendah daripada nilai kuat tarik dan elongation row material, dan nilai σ yield lebih tinggi daripada σ yield row material. Hal ini menyebabkan sifat mekanik dari material dengan proses pengelasan FCAW lebih lunak dan elastis daripada row material, penyebab dari terbentuknya sifat mekanik tersebut karena adanya panas akibat dari proses pengelasan, preheat sebelum pengelasan dan PWHT setelah pengelasan yang membuat material lebih keras dan elastis

Pw3 = material dengan perlakuan preheat 1400C + PWHT 6250C dengan hasil kuat tarik rata-rata sebesar 411,07 Mpa, hasil rata-rata elongation sebesar 29,28 %, dan hasil rata-rata σ yield sebesar 257 Mpa. Dari data yang didapat jika dibandingkan dengan nilai kuat tarik, elongation, dan σ yield dari row material maka dapat disimpulkan material dengan proses pengelasan FCAW dengan perlakuan preheat 1400C + PWHT 6250C mempunyai nilai kuat tarik, nilai σ yield dan nilai elongation lebih rendah daripada nilai kuat tarik, nilai σ yield dan elongation row material. Hal ini menyebabkan sifat mekanik dari material dengan proses pengelasan FCAW lebih lunak daripada row material, penyebab dari terbentuknya sifat mekanik tersebut karena adanya panas akibat dari proses pengelasan, proses preheat (sebelum pengelasan), dan PWHT setelah pengelasan yang membuat material lebih lunak.

Gambar 25. Foto Micro Etsa pada material no heat treatment dan variasi preheat pada

daerah HAZ

Tabel 12 Perbandingan Jumlah Prosentase Fasa di HAZ pada Variasi Temperatur Preheat

Dari Tabel 12 diatas dapat diketahui bahwa semakin tinggi Temperatur preheat sebelum pengelasan maka presentase jumlah ferit pada daerah HAZ akan semakin banyak dan sebaliknya presentase jumlah perlit pada daerah HAZ akan semakin sedikit. Jumlah presentase fasa perlit yang semakin sedikit dan fasa ferit yang semakin banyak seiring dengan besarnya temperatur preheat disebabkan karena dengan tingginya temperatur preheat maka laju pendinginan yang terjadi setelah pengelasan akan semakin lambat, hal ini dapat dilihat pada grafik Continous Cooling Transformation (grafik Continous Cooling Transformation dapat dilihat pada gambar 26 dibawah ini). jadi pada proses pengelasan SMAW jika dilakukan preheat sebelum pengelasan akan menyebabkan materialnya mempunyai sifat kekerasan lebih lunak dan ductile daripada proses pengelasan FCAW pada daerah HAZ.

Gambar 26. Grafik Continous Cooling Transformation Pada Material Carbon Steel dengan kandungan Carbon sebesar 0,35% (Sumber: Material Science and Engineering).

Gambar 27. Foto Micro Etsa pada material no heat treatment dan variasi preheat pada

daerah weld metal

Tabel 13Perbandingan Jumlah Prosentase Fasa di weld metal pada Variasi Temperatur Preheat

Pada tabel 13 dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi temperatur preheat maka akan semakin banyak pula presentase jumlah fasa ferit daripada presentase jumlah fasa perlitnya hal ini dikarenakan pendinginan yang lambat membuat garis transformasi pada grafik Continous Cooling transformation akan cenderung ke kanan melewati daerah fasa ferit. Dan pengaruh pada sifat materialnya dengan semakin banyak fasa ferit maka baja tersebut akan semakin lunak, ulet, tangguh dan ductile akan tetapi memiliki nilai kekuatan yang lebih rendah. Hasil presentase jumlah fasa ferit dan perlit pada perlakuan preheat 140oC pada proses SMAW terdapat kesalahan data, hal ini disebabkan rendahnya kualitas hasil foto micro etsa yang menyebabkan identifikasi fasa ferit (bagian terang) dan perlit (bagian gelap) susah dilakukan oleh software. Akan tetapi secara keseluruhan dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi temperatur preheat maka semakin banyak fasa ferit yang terbentuk dibandingkan fasa perlitnya. Dan pengaruh perbedaan pengunaan proses las antara proses SMAW dan proses FCAW terhadap struktur mikronya pada daerah weld metal tidak terlihat begitu signifikan. Dapat disimpulkan pada proses SMAW jumlah perbandingan presentase fasa ferit dan perlitnya lebih banyak daripada proses pengelasan FCAW pada daerah weld metal.

Gambar 27. Foto Micro Etsa pada material variasi preheat dan variasi PWHT pada

daerah HAZ

Tabel 14Perbandingan Jumlah Prosentase Fasa di HAZ pada Variasi Temperatur Preheat dan Variasi Temperatur PWHT

Pada tabel 4.27 dapat disimpulkan bahwa terdapat perubahan yang signifikan akibat variasi temperatur PWHT dan hal tersebut dapat dilihat pula pada proses pengelasan FCAW yang menenjukkan tren kenaikan temperatur PWHT akan menyebabkan semakin banyaknya presentase dari fasa ferit dan sedikitnya presentase fasa perlit. Hal ini menunjukkan bahwa sifat material yang terkena pengaruh panas semakin tinggi akan menyebabkan material bersifat ulet, lunak dan ductile

Pada dasarnya berapapun variasi temperatur PWHT yang digunakan pada material tidak akan merubah jenis fasa dari daerah fasa martensit, ferit, dan perlit (dibawah temperatur kritis A1, yang dapat dilihat pada tabel FE-C diagram) menuju fasa austenit (diatas temperatur kritis A1, yang dapat dilihat pada tabel FE-C diagram). Temperatur kritis A1 yaitu sebesar 723 OC, variasi temperatur PWHT hanya akan berpengaruh pada besarnya pengurangan tegangan sisa (strees relief) pada material akibat proses pengelasan. Gambar 4.82 dibawah ini adalah gambar dari tabel FE-C diagram :

Gambar 28. Tabel FE-C diagram (Sumber: Material Science and

Engineering).

Gambar 29. Foto Micro Etsa pada material variasi preheat dan variasi PWHT pada

daerah weld metal

Tabel 15Perbandingan Jumlah Prosentase Fasa di weld metal pada Variasi Temperatur Preheat dan Variasi Temperatur PWHT

Pada tabel 4.27 dapat disimpulkan bahwa terdapat perubahan yang signifikan akibat variasi temperatur PWHT dan hal tersebut dapat dilihat pula pada proses pengelasan FCAW yang menenjukkan tren kenaikan temperatur PWHT akan menyebabkan semakin banyaknya presentase dari fasa ferit dan sedikitnya presentase fasa perlit. Hal ini menunjukkan bahwa sifat material yang terkena pengaruh panas semakin tinggi akan menyebabkan materia bersifat ulet, lunak dan ductile dan hal tersebut cocok jika material ini digunakan untuk aplikasi bangunan pada kapal atau lainnya yang bersifat memberikan beban yang dinamis pada material. Dan pada proses pengelasan SMAW tren kenaikan PWHT akan menyebabkan semakin banyaknya presentase dari fasa ferit dan sedikitnya presentase fasa perlit, akan tetapi pada hasil dari micro etsa pada material dengan perlakuan preheat 140oC dan perlakuan PWHT 625OC terjadi kesalahan data. Hal tersebut lebih diakibatkan karena hasil foto micro etsa yang kurang jelas yang menyebabkan hasil analisa yang dilakukan oleh software kurang optimal, tetapi dari rata-rata hasil untuk material dengan proses SMAW dengan perlakuan preheat dan variasi PWHT mengalami tren kenaikan dalam presentase fasa ferit dan penurunan presentase dari fasa perlit. Pada dasarnya berapapun variasi temperatur PWHT yang digunakan pada material tidak akan merubah jenis fasa dari daerah fasa martensit, ferit, dan perlit (dibawah temperatur kritis A1, yang dapat dilihat pada tabel FE-C diagram) menuju fasa austenit (diatas temperatur kritis A1, yang dapat dilihat pada tabel FE-C diagram). Temperatur kritis A1 yaitu sebesar 723 OC, variasi temperatur PWHT hanya akan berpengaruh pada besarnya pengurangan tegangan sisa (strees relief) pada material akibat proses pengelasan.

7. Analisa Biaya

SMAW

Tabel 16. Analisa biaya

pada pengelasan SMAW

FCAW

Tabel 17. Analisa biaya

pada pengelasan FCAW

Analisa Uji Tarik

Speciment Uji Tarik Row Material

Kuat tarik dari ketiga speciment row material mempunyai hasil nilai rata-rata sebesar 471,2 Mpa, rata-rata nilai elongationnya adalah 30,73 %, dan rata-rata nilai σ yield adalah 346,62 Mpa

Dari percobaan yang telah dilakukan pada pengelasan SMAW dengan perlakuan panas no heat treatmentt, dengan variasi preheat sebesar 133˚C, 140˚C, 147˚C serta preheat 140˚C dan variasi PWHT sebesar 565˚C, 595˚C, 625˚C. Hasil kuat tarik tertinggi pada pengelasan dengan preheat sebesar 140˚C dengan nilai 422,69 MPa , hasil elongation tertinggi pada pengelasan dengan preheat sebesar 140˚C + PWHT 625˚C dengan nilai 26,73% dan hasil σ yield tertinggi pada pengelasan dengan preheat sebesar 140˚C dengan nilai 440,56 MPa

Tanpa perlakuan panas hasil kuat tarik = 422,84 Mpa hasil elongation = 22,82% Hasil σ yield = 289,28 Mpa Dari data yang didapat jika dibandingkan dengan nilai

kuat tarik, elongation, dan σ yield dari row material maka dapat disimpulkan material dengan proses pengelasan SMAW tanpa perlakuan panas mempunyai nilai kuat tarik, nilai σ yield dan nilai elongation lebih rendah daripada nilai kuat tarik, nilai σ yield dan elongation row material. Hal ini menyebabkan sifat mekanik dari material dengan proses pengelasan SMAW lebih lunak daripada row material.

Dengan Preheat 133˚C hasil kuat tarik = 422,69 MPa hasil elongation = 21,51 % Hasil σ yield = 327,20 Mpa Dari data yang didapat jika dibandingkan dengan nilai

kuat tarik, elongation, dan σ yield dari row material maka dapat disimpulkan material dengan proses pengelasan SMAW dengan perlakuan preheat 1330C mempunyai nilai kuat tarik, nilai elongation, dan nilai σ yield lebih rendah daripada nilai kuat tarik, nilai elongation, dan nilai σ yield row material. Hal ini menyebabkan sifat mekanik dari material dengan proses pengelasan SMAW lebih lunak daripada row material.

Dengan Preheat 140˚C hasil kuat tarik = 422,69 MPa hasil elongation = 22,82% hasil σ yield = 289,28 Mpa Dari data yang didapat jika dibandingkan dengan nilai

kuat tarik, elongation, dan σ yield dari row material maka dapat disimpulkan material dengan proses pengelasan SMAW dengan perlakuan preheat 1400C mempunyai nilai kuat tarik dan nilai σ yield lebih rendah daripada nilai kuat tarik dan nilai elongation row material, dan nilai elongation lebih rendah daripada nilai elongation row material. Hal ini menyebabkan sifat mekanik dari material dengan proses pengelasan SMAW lebih keras dan elastis daripada row materia

Dengan Preheat 147˚C hasil kuat tarik = 430,40 MPa hasil elongation = 24,05% hasil σ yield = 294,53 Mpa Dari data yang didapat jika dibandingkan dengan nilai

kuat tarik, elongation, dan σ yield dari row material maka dapat disimpulkan material dengan proses pengelasan SMAW dengan perlakuan preheat 1470C mempunyai nilai kuat tarik, nilai σ yield dan nilai elongation lebih rendah daripada nilai kuat tarik, nilai σ yield dan elongation row material. Hal ini menyebabkan sifat mekanik dari material dengan proses pengelasan SMAW lebih lunak daripada row material.

Dengan Preheat 140˚C + PWHT 565˚C hasil kuat tarik = 468,32 MPa hasil elongation = 26,47% hasil σ yield = 344,72 Mpa Dari data yang didapat jika dibandingkan dengan nilai

kuat tarik, elongation, dan σ yield dari row material maka dapat disimpulkan material dengan proses pengelasan SMAW dengan perlakuan preheat 1400C + PWHT 5650C mempunyai nilai kuat tarik, nilai σ yield dan nilai elongation lebih rendah daripada nilai kuat tarik, nilai σ yield dan elongation row material. Hal ini menyebabkan sifat mekanik dari material dengan proses pengelasan SMAW lebih lunak daripada row material

Dengan Preheat 140˚C + PWHT 595˚C hasil kuat tarik = 427,92 MPa hasil elongation = 22,86 % hasil σ yield = 376 Mpa Dari data yang didapat jika dibandingkan dengan nilai

kuat tarik, elongation, dan σ yield dari row material maka dapat disimpulkan material dengan proses pengelasan SMAW dengan perlakuan preheat 1400C + PWHT 5950C mempunyai nilai kuat tarik dan nilai elongation lebih rendah daripada nilai kuat tarik dan nilai elongation row material, dan nilai σ yield lebih tinggi daripada nilai σ yield row material. Hal ini menyebabkan sifat mekanik dari material dengan proses pengelasan SMAW lebih lunak dan elastis daripada row material.

Dengan Preheat 140˚C + PWHT 625˚C hasil kuat tarik = 466,80 MPa hasil elongation = 26,73 % hasil σ yield = 358,14 Mpa Dari data yang didapat jika dibandingkan dengan nilai

kuat tarik, elongation, dan σ yield dari row material maka dapat disimpulkan material dengan proses pengelasan SMAW dengan perlakuan preheat 1400C + PWHT 6250C mempunyai nilai kuat tarik dan nilai elongation lebih rendah daripada nilai kuat tarik dan elongation row material. Dan mempunyai nilai σ yield lebih tinggi daripada nilai σ yield row material Hal ini menyebabkan sifat mekanik dari material dengan proses pengelasan SMAW lebih lunak dan elastis daripada row material

Dengan trendline grafik kekuatan pada proses pengelasan SMAW cenderung naik dan tidak sesuai dengan pembahasan pada perkuliahan welding inspection yang salah satunya membahas pengaruh perlakuan panas, untuk proses preheating dan PWHT terhadap nilai kuat tarik dan elongation pada material , hal ini disebabkan oleh beberapa faktor yaitu pemakain penegar oleh welder saat melakukan pengelasan no heat treatment, dan lebar kecilnya W0

dari speciment yang bervariasi, hal tersebut akan mempengaruhi besar kecilnya hasil kuat tarik.

Dengan trendline grafik elongation pada proses pengelasan SMAW cenderung naik dan sesuai dengan teori, untuk naik turunnya data dari beberapa perlakuan hal tersebut lebih disebabkan kurangnya pengawasan pada saat proses preheat berlangsung yang memungkinkan terjadi kontrol temperatur yang diinginkan tidak sesuai dengan yang ditentukan dan panas pada saat preheat tidak rata ke semua permukaan material, kurangnya pengawasan pada saat proses PWHT berlangsung khusunya pada saat tahapan akhir (cooling rate) yang memungkinkan terjadi perbedaan waktu pendinginanya menuju ambient temperatur (temperatur udara sekitar 360C) material, berdasarkan grafik continue cooling transformation dengan semakin cepatnya waktu pendinginan dari suatu material maka material cenderung akan bersifat keras (martensit) dan mempunyai kuat tarik yang tinggi, lebar kecilnya W0 karena lebar kecilnya W0 karena semakin lebar W0 maka akan semakin tinggi nilai elongationnya.

Dari perkuliahan welding inspection yang salah satunya membahas pengaruh perlakuan panas, untuk proses preheating dan PWHT terhadap nilai kuat tarik dan elongation pada material mempunyai kecenderungan bahwa semakin tinggi temperatur pemanasan pada perlakuan preheat (sebelum pengelasan) dan PWHT (setelah pengelasan) pada material, maka material akan memiliki sifat yang ductile dan tangguh dimana memiliki kuat tarik yang rendah, namun nilai elongationnya tinggi

Dari percobaan yang telah dilakukan pada pengelasan FCAW dengan perlakuan no heat treatment, dengan variasi preheat sebesar 133˚C, 140˚C, 147˚C serta preheat 140˚C dan variasi PWHT sebesar 565˚C, 595˚C, 625˚C. Hasil kuat tarik tertinggi pada pengelasan dengan no heat treatment dengan nilai 540,10 MPa , hasil elongation tertinggi pada pengelasan dengan preheat sebesar 140˚C + PWHT 625˚C dengan nilai 29,28 % dan hasil σ yield tertinggi pada pengelasan dengan preheat sebesar 140˚C + PWHT 595˚C dengan nilai 426,33 MPa

Tanpa perlakuan panas hasil kuat tarik = 540,10 Mpa hasil elongation = 22,29% Hasil σ yield = 421,16 Mpa Dari data yang didapat jika dibandingkan dengan nilai

kuat tarik, elongation, dan σ yield dari row material maka dapat disimpulkan material dengan proses pengelasan FCAW tanpa perlakuan panas mempunyai nilai kuat tarik dan nilai σ yield lebih tinggi daripada nilai kuat tarik dan σ yield row material, dan nilai elongation lebih rendah daripada nilai elongation row material. Hal ini menyebabkan sifat mekanik dari material dengan proses pengelasan FCAW lebih keras dan elastis daripada row material

Dengan Preheat Preheat 133˚C hasil kuat tarik = 425,31 Mpa hasil elongation = 26,34% Hasil σ yield = 321,34 Mpa Dari data yang didapat jika dibandingkan dengan nilai

kuat tarik, elongation, dan σ yield dari row material maka dapat disimpulkan material dengan proses pengelasan FCAW dengan perlakuan preheat 1330C mempunyai nilai kuat tarik, nilai σ yield dan nilai elongation lebih rendah daripada nilai kuat tarik, nilai σ yield dan elongation row material. Hal ini menyebabkan sifat mekanik dari material dengan proses pengelasan FCAW lebih lunak daripada row material.

Dengan Preheat 140˚C hasil kuat tarik = 441,98 Mpa hasil elongation = 22,91% Hasil σ yield = 368,84 Mpa Dari data yang didapat jika dibandingkan dengan nilai

kuat tarik, elongation, dan σ yield dari row material maka dapat disimpulkan material dengan proses pengelasan FCAW dengan perlakuan preheat 1400C mempunyai nilai kuat tarik dan nilai elongation lebih rendah daripada nilai kuat tarik dan elongation row material, dan nilai σ yield lebih tinggi daripada nilai σ yield row material. Hal ini menyebabkan sifat mekanik dari material dengan proses pengelasan FCAW lebih lunak dan elastis daripada row material

Dengan Preheat 147˚C hasil kuat tarik = 424,84 Mpa hasil elongation = 23,84% Hasil σ yield = 318,85 Mpa Dari data yang didapat jika dibandingkan dengan nilai

kuat tarik, elongation, dan σ yield dari row material maka dapat disimpulkan material dengan proses pengelasan FCAW dengan perlakuan preheat 1470C mempunyai nilai kuat tarik, nilai σ yield dan nilai elongation lebih rendah daripada nilai kuat tarik, nilai σ yield dan elongation row material. Hal ini menyebabkan sifat mekanik dari material dengan proses pengelasan FCAW lebih lunak daripada row material

Dengan Preheat 140˚C + PWHT 565˚C hasil kuat tarik = 395,71 Mpa hasil elongation = 24,82% Hasil σ yield = 254,63 Mpa Dari data yang didapat jika dibandingkan dengan nilai

kuat tarik, elongation, dan σ yield dari row material maka dapat disimpulkan material dengan proses pengelasan FCAW dengan perlakuan preheat 1400C + PWHT 5650C mempunyai nilai kuat tarik, nilai σ yield dan nilai elongation lebih rendah daripada nilai kuat tarik, nilai σ yield dan elongation row material. Hal ini menyebabkan sifat mekanik dari material dengan proses pengelasan FCAW lebih lunak daripada row material.

Dengan Preheat 140˚C + PWHT 595˚C hasil kuat tarik = 456,70 Mpa hasil elongation = 23,40% Hasil σ yield = 426,33 Mpa Dari data yang didapat jika dibandingkan dengan nilai

kuat tarik, elongation, dan σ yield dari row material maka dapat disimpulkan material dengan proses pengelasan FCAW dengan perlakuan preheat 1400C + PWHT 5950C mempunyai nilai kuat tarik dan nilai elongation lebih rendah daripada nilai kuat tarik dan elongation row material, dan nilai σ yield lebih tinggi daripada σ yield row material. Hal ini menyebabkan sifat mekanik dari material dengan proses pengelasan FCAW lebih lunak dan elastis.

Dengan Preheat 140˚C + PWHT 625˚C hasil kuat tarik = 411,07 Mpa hasil elongation = 29,28% Hasil σ yield = 257 Mpa Dari data yang didapat jika dibandingkan dengan nilai

kuat tarik, elongation, dan σ yield dari row material maka dapat disimpulkan material dengan proses pengelasan FCAW dengan perlakuan preheat 1400C + PWHT 6250C mempunyai nilai kuat tarik, nilai σ yield dan nilai elongation lebih rendah daripada nilai kuat tarik, nilai σ yield dan elongation row material. Hal ini menyebabkan sifat mekanik dari material dengan proses pengelasan FCAW lebih lunak daripada row material

Dengan trendline grafik kekuatan pada proses pengelasan FCAW cenderung turun dan sesuai dengan teori, lebih disebakan oleh faktor kurang pengawasan selama proses pengelasan, untuk material pada perlakuan preheat tidak dapat dipastikan semua panas dapat diterima secara rata semua permukaan sesuai temperatur yang ditentukan dan untuk proses PWHT naek turun dari nilai kuat tarik disebabkan oleh saat waktu pendinginan material setelah waktu cooling rate yang telah ditentukan tidak dikontrol penuh, jadi kemungkinan waktu pendinginan tidak sama dalam setiap variasi PWHT.

Dengan trendline grafik elongation pada proses pengelasan SMAW cenderung naik dan sesuai dengan teori, untuk naik turunnya data dari beberapa perlakuan hal tersebut lebih disebabkan disebabkan kurangnya pengawasan pada saat proses preheat berlangsung yang memungkinkan terjadi kontrol temperatur yang diinginkan tidak sesuai dengan yang ditentukan dan panas pada saat preheat tidak rata ke semua permukaan material, kurangnya pengawasan pada saat proses PWHT berlangsung khusunya pada saat tahapan akhir (cooling rate) yang memungkinkan terjadi perbedaan waktu pendinginanya menuju ambient temperatur (temperatur udara sekitar 360C) material, berdasarkan grafik continue cooling transformation dengan semakin cepatnya waktu pendinginan dari suatu material maka material cenderung akan bersifat keras (martensit) dan mempunyai kuat tarik yang tinggi, lebar kecilnya W0 karena lebar kecilnya W0 karena semakin lebar W0 maka akan semakin tinggi nilai elongationnya

Dari perkuliahan welding inspection yang salah satunya membahas pengaruh perlakuan panas, untuk proses preheating dan PWHT terhadap nilai kuat tarik dan elongation pada material mempunyai kecenderungan bahwa semakin tinggi temperatur pemanasan pada perlakuan preheat (sebelum pengelasan) dan PWHT (setelah pengelasan) pada material, maka material akan memiliki sifat yang ductile dan tangguh dimana memiliki kuat tarik yang rendah, namun nilai elongationnya tinggi

Hasil pengujian micro etsa pada material carbon steel ST41 menghasilkan fasa ferit dan perlit dan pada material dengan proses pengelasan SMAW dan FCAW tanpa perlakuan panas dan variasi preheat 133˚C, 140˚C, 147˚C dengan hasil presentase jumlah fasa ferit yang semakin banyak dan jumlh fasa perlit yang lebih sedikit disaat material mendapatkan perlakuan panas dengan temperatur semakin tinggi. Dengan jumlah presentase fasa ferit yang banyak pada material akan menyebabkan material mempunyai sifat ductile.

Dengan adanya ketidakteraturan dari data pengujian yang didapatkan, hal tersebut disebabkan hasil foto dari micro etsa yang kurang optimal sehingga hasil anlisa presentase fasa pada software tidak mendapatkan data yang optimal.,

Hasil pengujian micro etsa pada material carbon steel ST41 menghasilkan fasa ferit dan perlit dan pada material dengan proses pengelasan SMAW dan FCAW tanpa perlakuan panas dan variasi preheat 133˚C, 140˚C, 147˚C dengan hasil presentase jumlah fasa ferit yang semakin banyak dan jumlh fasa perlit yang lebih sedikit disaat material mendapatkan perlakuan panas dengan temperatur semakin tinggi. Dengan jumlah presentase fasa ferit yang banyak pada material akan menyebabkan material mempunyai sifat ductile.

Hasil pengujian micro etsa pada material carbon steel ST41 menghasilkan fasa ferit dan perlit dan pada material dengan proses pengelasan SMAW dan FCAW dengan preheat 140˚C dan variasi PWHT 565˚C, 595˚C, 625˚C dengan hasil presentase jumlah fasa ferit yang semakin banyak dan jumlh fasa perlit yang lebih sedikit disaat material mendapatkan perlakuan panas dengan temperatur semakin tinggi. Dengan jumlah presentase fasa ferit yang banyak pada material akan menyebabkan material mempunyai sifat ductile.

Dengan adanya ketidakteraturan dari data pengujian yang didapatkan, hal tersebut disebabkan hasil foto dari micro etsa yang kurang optimal sehingga hasil anlisa presentase fasa pada software tidak mendapatkan data yang optimal.,

Hasil pengujian micro etsa pada material carbon steel ST41 menghasilkan fasa ferit dan perlit dan pada material dengan proses pengelasan SMAW dan FCAW dengan preheat 140˚C dan variasi PWHT 565˚C, 595˚C, 625˚C dengan hasil presentase jumlah fasa ferit yang semakin banyak dan jumlh fasa perlit yang lebih sedikit disaat material mendapatkan perlakuan panas dengan temperatur semakin tinggi. Dengan jumlah presentase fasa ferit yang banyak pada material akan menyebabkan material mempunyai sifat ductile.

Dengan adanya ketidakteraturan dari data pengujian yang didapatkan, hal tersebut disebabkan hasil foto dari micro etsa yang kurang optimal sehingga hasil anlisa presentase fasa pada software tidak mendapatkan data yang optimal.

Hasil perhitungan biaya baik pada SMAW (preheat+PWHT 595˚C ) dan FCAW, biaya termahal adalah pada perlakuan panas preheat + PWHT (Preheat+PWHT 565˚C) dimana untuk SMAW adalah Rp.615.489,- dan FCAW adalah Rp.706.104,-

Analisa Kekuatan Material Carbon Steel ST41Pengaruh Pre ... · Dengan majunya teknologi pengelasan...

Documents

Transcript of Analisa Kekuatan Material Carbon Steel ST41Pengaruh Pre ... · Dengan majunya teknologi pengelasan...