ANALISIS PERBANDINGAN NILAI KEKERASAN, STRUKTUR …repository.ppns.ac.id/2548/1/0715040063 - Ilham...

i

TUGAS AKHIR (607408A)

ANALISIS PERBANDINGAN NILAI KEKERASAN, STRUKTUR MIKRO DAN ESTIMASI BIAYA ANTARA PROSES PENGELASAN SMAW, GMAW DAN FCAW PADA METODE BUILD UP MISDRILLED HOLE ILHAM WICAKSONO NRP. 0715040063 DOSEN PEMBIMBING : USMAN DINATA, S.T., M.M. M. KARIM AL AMIN, S.ST., M.T.

PROGRAM STUDI D4 TEKNIK PENGELASAN JURUSAN TEKNIK BANGUNAN KAPAL POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA SURABAYA 2019

i

TUGAS AKHIR (607408A)

ANALISIS PERBANDINGAN NILAI KEKERASAN, STRUKTUR MIKRO DAN ESTIMASI BIAYA ANTARA PROSES PENGELASAN SMAW, GMAW DAN FCAW PADA METODE BUILD UP MISDRILLED HOLE

ILHAM WICAKSONO NRP. 0715040063

DOSEN PEMBIMBING:

USMAN DINATA, S.T., M.M. M. KARIM AL AMIN, S.ST., M.T.

PROGRAM STUDI D4 TEKNIK PENGELASAN JURUSAN TEKNIK BANGUNAN KAPAL POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA SURABAYA 2019

ii

(halaman sengaja dikosongkan)

iii

HALAMAN PENGESAHAN

iv


v

SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT

vi


vii

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah segala puji bagi Allah SWT yang memberikan segala

rahmat, petunjuk, dan kemudahan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan

tugas akhir ini yang berjudul : ANALISIS PERBANDINGAN NILAI

KEKERASAN,STRUKTUR MIKRO DAN ESTIMASI BIAYA ANTARA

PROSES PENGELASAN SMAW, GMAW DAN FCAW PADA METODE

BUILD UP MISDRILLED HOLE

Pada kesempatan ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada semua

pihak yang telah memberikan bantuannya sehingga penyelesaian tugas akhir serta

penyusunan laporan dapat diselesaikan dengan baik. Secara khusus penyusun

ingin mengucapkan terima kasih kepada :.

1. Kedua Orang Tua tercinta, Ayahanda Syafi’i Soedjono dan Ibunda

Sumaimah, serta kakak Mochammad Syamsu Maulana dan Rizky Dwi

Prastiti. Untuk cinta, kasih sayang dan pengorbanan, teladan dan dukungan

serta doa yang tak pernah putus dan menemani penulis dalam keadaan

apapun.

2. Bapak Ir. Eko Julianto, M. Sc., MRINA selaku Direktur Politeknik Perka-

palan Negeri Surabaya.

3. Bapak Ruddianto, ST., MT,. MRINA selaku Ketua Jurusan Teknik Bangunan

Kapal.

4. Bapak M. Ari, S.T., MT,. selaku Ketua Progam Studi D4 Teknik Pengelasan.

5. Bapak Usman Dinata, ST., M.M. sebagai Dosen Pembimbing Tugas Akhir 1.

6. Bapak Mochammad Karim Al Amin ,S.ST., M.T sebagai Dosen Pembimbing

Tugas Akhir 2.

7. Seluruh teman - teman D4 Teknik Pengelasan angkatan 2015 (TL8B) yang

telah memberi semangat, bantuan dan motivasi selama pengerjaan Tugas

Akhir ini.

8. Farhan Rangga Putra yang sudah membantu dalam mengerjakan dan selalu

memberi semangat, referensi dalam pengerjaan Tugas Akhir ini.

viii

9. Ivan, Roy, Rifqi, Iyus yang selalu setia menemani dalam susah dan senang

hingga akhir penelitian ini.

10. Teman-teman kontrakan Ngelumbruk Bagus, Sigma, Rizal, Yoga yang selalu

memberi candaan saat dalam susah maupun gelisah.

11. Dian Prawitasari dan Ibu Pujiwigati yang selalu memberi semangat sehingga

penulis mampu berjuang menyelesaikan Tugas Akhir ini.

12. Yoga, Naufal, yang bersama – sama berjuang ditempat On Job Training

selalu memberi masukan dan referensi judul Tugas Akhir ini

13. Teman-teman himpunan mahasiswa lepas pantai Firman, Jaddung, Gading,

Wildan, Dahlan, Kevin, David, Rosyid.

14. Seluruh staff dan karyawan PT. Lintech Seaside facility yang sudah memberi

material untuk Tugas Akhir ini.

15. Iqbal Farhani yang sudah membantu menyelesaikan Tugas Akhir ini.

16. Jaka, Dedi, Ilham yang sudah memberi semangat dan masukan.

17. Mas Ahmad Rigel yang sudah setia membimbing dan memberi referensi

dalam mengerjakan Tugas Akhir ini.

Surabaya, 6 Agustus 2019

Penulis

ix

ANALISIS PERBANDINGAN NILAI KEKERASAN,

STRUKTUR MIKRO DAN ESTIMASI BIAYA ANTARA

PROSES PENGELASAN SMAW, GMAW DAN FCAW PADA

METODE BUILD UP MISDRILLED HOLE

Ilham Wicaksono

ABSTRAK

Metode ini digunakan karena dirasa membuat pengerjaan lebih cepat

karena faktor efisiensi waktu produksi namun merubah kekerasan material dan

struktur mikro. Dalam prakteknya dilapangan pengerjaan seperti ini sering sekali

dilakukan dan menjadi kebiasaan karena aplikasi pengerjaan mudah dan

meminimalisir waktu pengerjaan. Build Up harus memeperhatikan saat

pengisian elektroda pada lubang bor terjadi pertambahan panas yang

menyebabkan heat input naik. Pada penelitian ini mengunakan variasi

pengelasan FCAW, SMAW, GMAW dan material yang digunakan adalah SS 400.

Elektroda yang digunakan ada tiga macam yaitu E71T1,E7018 dan ER70S-6.

Selain di lakukan juga perhitungan estimasi biaya dari ketiga proses yang

digunakan. Dari hasil pengujian didapat bahwa proses pengelasan FCAW

mempunyai nilai kekerasan yang tinggi pada daerah weld metal sebesar 189,49

HVN dibandingkan dengan proses pengelasan SMAW 173,88 HVN sebesar dan

GMAW sebesar 169,58 HVN. Dari hasil pengujian struktur mikro didapatkan

data bahwa pada daerah base metal dan HAZ terdapat fasa ferit dan perlit. Pada

daerah weld metal elektroda E71T-1 terdapat fasa ferit dan perlit, untuk daerah

weld metal E71T-1 memiliki butiran lebih rapat dan mengandung banyak

presentase perlit daripada base metal dan HAZ. Dari hasil perhitungan estimasi

biaya didapatkan data bahwa pada proses pengelasan SMAW membutuhkan

biaya paling murah dibanding proses pengelasan FCAW dan GMAW.

Kata kunci : Build Up, FCAW, GMAW, SMAW, Struktur Mikro, Estimasi Biaya

x


xi

COMPARATIVE ANALYSIS OF VIOLENCE VALUE, MICRO

STRUCTURE AND COST ESTIMATION BETWEEN SMAW,

GMAW AND FCAW WELDING PROCESS ON BUILD UP

MISDRILLED HOLE METHOD

Ilham Wicaksono

ABSTRACT

This method is used because it is felt to make the work faster because of

the efficiency of production time but change the hardness of the material and

microstructure. In practice in the field of workmanship like this is often done and

become a habit because the application is easy and minimizes workmanship.

Build Up must pay attention to the increase in heat when electrodes in the

borehole cause heat input to rise. In this study using variations of welding FCAW,

SMAW, GMAW and the material used is SS 400. The electrodes used are of three

kinds namely E71T1, E7018 and ER70S-6. Besides doing the calculation of the

estimated cost of the three processes used. From the test results it was found that

the FCAW welding process has a high hardness value in the weld metal area of

189.49 HVN compared to the welding process of 173.88 HVN for SMAW and

GMAW of 169.58 HVN. From the microstructure test results obtained data that

in the base metal and HAZ regions there are ferrite and pearlite phases. In the

weld metal area of the E71T-1 electrode there are ferrite and pearlite phases, for

the weld metal area the E71T-1 has denser granules and contains more

percentages of pearlite than base metal and HAZ. From the results of the

calculation of the estimated cost obtained data that the SMAW welding process

requires the lowest cost compared to the FCAW and GMAW welding process.

Keywords: Build Up, FCAW, GMAW, SMAW, Micro Structure, Cost Estimation

xii


xiii

DAFTAR ISI

SAMPUL DALAM i

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iii

SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT........................................................ v

KATA PENGANTAR .......................................................................................... vii

ABSTRAK ............................................................................................................. ix

DAFTAR ISI ........................................................................................................ xiii

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xvii

DAFTAR TABEL ................................................................................................ xix

BAB 1 PENDAHULUAN ...................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang .......................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ..................................................................................... 2

1.3 Tujuan Penilitian ....................................................................................... 2

1.4 Manfaat Penelitian .................................................................................... 3

1.5 Batasan Masalah ....................................................................................... 3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................... 5

2.1 Definisi Pengelasan ....................................................................................... 5

2.2 Proses SMAW ............................................................................................... 6

2.3 Proses GMAW............................................................................................... 9

2.4 Proses FCAW .............................................................................................. 10

2.5 Heat input .................................................................................................... 11

2.6 Perubahan Sifat Logam Setelah Proses Las ................................................ 12

2.7 Material SS 400 .......................................................................................... 12

Tabel 2.1 Nilai Chemical Composition SS400 .............................................. 13

Tabel 2. 2 Nilai Mechanical Properties SS400 ............................................. 13

2.8 Filler Metal .................................................................................................. 13

2.8.1 FCAW ................................................................................................... 13

2.8.2 SMAW .................................................................................................. 13

2.8.3 GMAW ................................................................................................. 14

2.9 Pengujian ..................................................................................................... 14

xiv

2.9.1 Uji Kekerasan (Hardness Test) ............................................................. 14

2.9.2 Uji Struktur Mikro (Micro Test)............................................................ 17

2.10 Estimasi Biaya ........................................................................................... 20

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN ................................................................ 22

3.1 Diagram Alur Penelitian .............................................................................. 22

3.2 Studi Literatur ............................................................................................. 23

3.3 Studi Lapangan ........................................................................................... 23

3.4 Pengumpulan Data ....................................................................................... 24

3.4.1 Faktor kontrol ........................................................................................ 24

3.4.2 Faktor konstan ....................................................................................... 24

3.5 Bahan dan Peralatan ..................................................................................... 25

3.5.1 Bahan Penelitian .................................................................................... 25

3.5.2 Peralatan Penelitian ............................................................................... 25

3.6 Rancangan Penilitian ............................................................................... 27

3.6.1 Prosedur Percobaan ............................................................................... 27

3.6.2 Pengujian Spesimen .............................................................................. 27

3.7 Perhitungan Estimasi Biaya ......................................................................... 30

3.8 Analisa Data ................................................................................................. 30

3.9 Kesimpulan dan Saran ................................................................................. 30

BAB 4 ANALISA DAN PEMBAHASAN ........................................................... 32

4.1 Parameter Pengelasan .................................................................................. 32

4.2 Hasil Pengujian Mikro ................................................................................. 34

4.2.1 Pengujian Struktur Mikro Pada Base Metal .................................... 34

4.2.2 Pengujian Struktur Mikro Pada HAZ .............................................. 36

4.2.3 Pengujian Struktur Mikro Pada weld metal ..................................... 37

4.3 Hasil Pengujian Kekerasan .......................................................................... 38

4.3.1 Build Up Proses GMAW ................................................................. 38

4.3.2 Build Up Proses FCAW ................................................................... 39

4.3.3 Build Up Proses SMAW .................................................................. 39

4.3.4 Grafik Perbandingan Nilai Kekerasan Antar Variasi ...................... 40

4.3.5 Analisis Hasil Uji Kekerasan Pengelasan Build Up ........................ 40

xv

4.4 Perhitungan Estimasi Biaya ......................................................................... 41

4.4.1 Menghitung biaya Build Up pengelasan SMAW ................................. 41

4.4.2 Menghitung biaya Build Up pengelasan FCAW .................................. 41

4.4.3 Menghitung biaya Build Up pengelasan GMAW ................................. 42

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN................................................................. 43

5.1 Kesimpulan .................................................................................................. 43

5.2 Saran ............................................................................................................ 44

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 45

Lampiran 1. Dokumentasi Pengelasan .................................................................. 47

Lampiran 2. Mill Certificate SS 400 ..................................................................... 69

Lampiran 3. Mill Certificate Filler ER 70S-6 ....................................................... 71

Lampiran 4. Mill Certificate Filler E71T1 ........................................................... 73

Lampiran 5. Mill Certificate Filler E7018 ............................................................ 75

Lampiran 6. WPS GMAW .................................................................................... 77

Lampiran 7. WPS FCAW ..................................................................................... 81

BIOGRAFI PENULIS .......................................................................................... 85

xvi


xvii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Proses Las SMAW (Bayhaque, 2015)................................................ 6

Gambar 2. 2 Peralatan Las SMAW (Bayhaque, 2015) ........................................... 7

Gambar 2. 3 Skema Proses GMAW (Bayhaque, 2015) ........................................ 10

Gambar 2.4 Sifat Bahan dengan Nilai Kekerasan (William D. Callister, 2004) .. 15

Gambar 2.5 Hasil Tapak Tekan Pengujian Vickers (William D.Callister, 2004). 16

Gambar 2.6 Bentuk Obyek Pembesaran (William D. Callister, 2004) ................. 18

Gambar 2.7 Efek proses etsa permukaan spesimen (William D.Callister, 2004) 19

Gambar 2.8 Sinar Pengamatan Metalografi (William D. Callister, 2004) ............ 20

Gambar 3.1 Flow Chart Penelitian (Sumber : Dokumen pribadi) ........................ 23

Gambar 3.2 Detail dimensi material (Sumber : Dokumen Pribadi) ...................... 25

xviii


xix

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Nilai Chemical Composition SS400 ..................................................... 13

Tabel 2. 2 Nilai Mechanical Properties SS400 .................................................... 13

Tabel 2.3 Komposisi Kimia E71T-1 ..................................................................... 13

Tabel 2.5 Referensi Arus....................................................................................... 14

Tabel 2.6 Komposisi Kimia ER 70S-6 .................................................................. 14

Tabel 4. 1 Parameter Pengelasan Build Up............................................................32

Tabel 4. 2 Parameter Pengelasan Build Up ........................................................... 33

Tabel 4. 3 Parameter Pengelasan Build Up ........................................................... 33

Tabel 4. 5 Nilai Kekerasan Pada Build Up Proses GMAW .................................. 38

Tabel 4. 6 Nilai Kekerasan Pada Build Up Proses FCAW ................................... 39

Tabel 4. 7 Nilai Kekerasan Pada Build Up Proses SMAW................................... 39

xx


1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

PT. Lintech Seaside Facility (LSF) adalah salah satu perusahaan yang

bergerak dalam bidang fabrikasi dan kontruksi pelayanan jasa dan pembu-

atan Storage Tank, Pressure Vessel, Chemical Cleaning, Hidrostatik serta

pembuatan Structural Conveyor Galerry dan komponen unit pembangkit

listrik yang bertekanan maupun tidak bertekanan yang terbagi didua Work-

shop di Jawa Timur. Komponen-komponen yang termasuk teknologi energi

antara lain Boiler (Utility boiler), Heat exchanger, piping sistem, Super-

heater Boiler. Pelayanan jasa yang diberikan PT.Lintech Seaside Facility

(LSF) antara lain: inspeksi, reparasi,dan overholes Maintenance.

Pada pembuatan Structural Conveyor Gallery dengan material tipe SS

400 terjadi kesalahan pengeboran pada connecting antara conveyor gallery,

maka dilakukan proses build up. Dalam prakteknya dilapangan pengerjaan

seperti ini sering sekali dilakukan dan menjadi kebiasaan karena aplikasi

pengerjaan mudah dan meminimalisir waktu pengerjaan produksi conveyor

gallery. Build up dilakukan menggunakan proses pengelasan Fluks Core

Arc Welding (FCAW) dengan elektroda tipe E71T1, proses pengelasan Gas

Metal Arc Welding (GMAW) dengan elektroda E70S-6 disertai penggunaan

backing keramik, dan menggunakan proses pengelasan Shield Metal Arc

Welding (SMAW) dengan elektroda tipe E7018. Metode build up ini

digunakan karena dirasa membuat pengerjaan lebih cepat karena faktor

efisiensi waktu produksi namun merubah kekerasan material dan struktur

mikro.

2

Oleh karena itu, pemilihan proses pengelasan yang tepat akan sangat

berpengaruh pada heat input yang diterima oleh material saat dilakukan

repair dan juga biaya produksi. Hal ini yang melatar belakangi penulis ingin

meneliti dan membandingkan hasil dari metode build up. Penulis ingin

mengetahui nilai kekerasan, perubahan struktur mikro dan estimasi biaya

pada proses build up misdrilled hole material SS 400.

1.2 Rumusan Masalah

Permasalahan yang akan diteliti pada penelitian ini antara lain :

1. Bagaimana perubahan nilai kekerasan pada hasil build up misdrilled hole

material SS 400 ?

2. Bagaimana perubahan struktur mikro pada hasil build up misdrilled hole

material SS 400 ?

3. Bagaimana estimasi biaya pada proses build up misdrilled hole material

SS 400 ?

1.3 Tujuan Penilitian

Tujuan dilakukannya penelitian ini antara lain :

1. Mengetahui perubahan nilai kekerasan pada hasil build up misdrilled

hole material SS 400

2. Mengetahui perubahan struktur mikro pada hasil build up misdrilled hole

material SS 400 ?

3. Mengetahui estimasi biaya pada proses build up misdrilled hole material

SS 400 ?

3

1.4 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari penelitian yang akan dibuat adalah :

1. Sebagai sarana penerapan dan pemahaman tentang teori pada saat kuliah

khususnya pada proses pengelasan dan memahami gambaran struktur

mikro material.

2. Sebagai pedoman untuk proses Build Up yang dilakukan pada material

baja tipe SS 400.

3. Bagi perusahaan, dapat menjadi referensi untuk penggunaan teknik Build

Up dilapangan.

4. Sebagai tambahan dan informasi kepada pihak-pihak akademik tentang

adanya metode pengelasan Build Up yang jarang ditemui di teori namun

terjadi di lapangan.

1.5 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah pada penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Parameter pengelasan yang digunakan sesuai di PT. Lintech Seaside Fa-

cility.

2. Jenis proses pengelasan yang digunakan adalah Fluks Core Arc Welding

(FCAW), Shield Metal Arc Welding (SMAW) dan Gas Metal Arc

Welding (GMAW).

3. Filler metal yang digunakan adalah E71T1 Ø1,2 mm, E7018 Ø3,2 mm

dan ER 70S-6 Ø 1,2.

4. Pengujian yang diamati adalah pengujian kekerasan dan struktur mikro.

5. Material yang digunakan adalah SS 400 dengan tebal 12 mm.

6. Tidak memperhitungkan pembebanan terfokus pada hasil build up.

7. Analisa biaya berfokus pada build up misdrilled hole material SS 400

dengan menggunakan proses pengelasan SMAW, GMAW dan FCAW.

4


5

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Definisi Pengelasan

Pengelasan merupakan salah satu bagian yang tak terpisahkan dari proses

manufaktur. Proses manufaktur lainnya yang telah dikenal antara lain proses

proses pengecoran (casting), pembentukan (metal forming), pemesinan

(machining), dan serbuk metalurgi (powder metallurgy). Produk dengan

bentuk bentuk yang rumit dan berukuran besar dapat dibuat dengan teknik

pengecoran. Produk-produk seperti pipa, pelat dan lembaran, baja-baja

konstruksi dibuat dengan proses pembentukan. Produk-produk dengan

dimensi yang ketat dan teliti dapat dibuat dengan pemesinan.

Bagaimana dengan proses pengelasan? Proses pengelasan yang pada

prinsipnya adalah menyambungkan dua logam atau lebih komponen, lebih

tepat ditujukan untuk proses assembly atau perakitan beberapa komponen

menjadi suatu struktur tertentu. Komponen yang dirakit mungkin saja berasal

dari produk hasil pengecoran, pembentukan atau pemesinan, baik dari logam

yang sejenis maupun beda jenis.

Pengelasan (Welding) adalah salah satu teknik penyambungan logam

dengan cara mencairkan sebagian logam induk dan logam pengisi dengan

atau tanpa tekanan dan dengan atau tanpa logam tambahan dan. Dari definisi

tersebut terdapat 3 kata kunci untuk menjelaskan definisi pengelasan yaitu

mencairkan sebagian logam, logam pengisi, dan tekanan.

Proses penyambungan lain yang telah dikenal lama selain pengelasan

adalah penyambungan dengan cara Brazing dan Soldering. Perbedaanya

dengan pengelasan adalah pada brazing dan soldering tidak sampai

mencairkan logam induk tetapi hanya logam pengisinya saja. Sedangkan

perbedaan antara Brazing dan Soldering terletak pada titik cair logam

pengisinya. Titik cair logam pengisi proses brazing berkisar 450°C – 900°C.

Sedangkan untuk soldering, titik cair logam pengisinya kurang dari 450°C.

6

2.2 Proses SMAW

Proses pengelasan (welding) merupakan salah satu proses

penyambungan material (materials joining). Adapun untuk definisi dari

proses pengelasan yang mengacu pada AWS (American Welding Society),

proses pengelasan adalah proses penyambungan antara metal atau non-

metal yang menghasilkan satu bagian yang menyatu, dengan memanaskan

material yang akan disambung sampai pada suhu pengelasan tertentu,

dengan atau tanpa penekanan, dan dengan atau tanpa logam pengisi.

Meskipun dalam metode proses pengelasan tidak hanya berupa proses

penyambungan, tetapi juga bisa berupa proses pemotongan dan brazing.

Proses pengelasan dibedakan menjadi beberapa jenis, dan SMAW

merupakan salah satu proses pengelasan yang umum digunakan. SMAW

(Shielded Metal Arc Welding) adalah proses pengelasan dengan

mencairkan material dasar yang menggunakan panas dari listrik antara

penutup metal (elektroda).

Gambar 2. 1 Proses Las SMAW (Bayhaque, 2015)

SMAW merupakan pekerjaan manual dengan peralatan meliputi power

source, kabel elektroda (electrode cable) , kabel kerja (work cable), elektroda

holder, work clamp, dan elektroda. Elektroda dan sistem kerja adalah bagian

dari rangkaian listrik. Rangkaian dimulai dengan sumber daya listrik dan

kabel termasuk pengelasan, pemegang elektroda, sambungan benda kerja,

benda kerja (Base metal), dan elektroda las. Salah satu dari dua kabel dari

sumber listrik terpasang ke bekerja, selebihnya melekat pada pemegang

elektroda, seperti yang terlihat pada Gambar 2.2 di bawah ini:

7

Gambar 2. 2 Peralatan Las SMAW (Bayhaque, 2015)

Sebagaimana dalam AWS (American Welding Society), prinsip dari

SMAW adalah menggunakan panas dari busur untuk mencairkan logam dasar

dan ujung sebuah consumable elektroda tertutup dengan tegangan listrik yang

dipakai 23-45 Volt, dan untuk pencairan digunakan arus listrik hingga 500

ampere yang umum digunakan berkisar antara 80–200 ampere. Dimana

dalam proses SMAW dapat terjadi oksidasi, hal ini perlu dicegah karena

oksidasi metal merupakan senyawa yang tidak mempunyai kekuatan mekanis.

Adapun untuk mencegah hal tersebut maka bahan penambah las dilindungi

dengan selapis zat pelindung yang disebut fluks atau slag yang ikut mencair

ketika pengelasan. Tetapi karena berat jenisnya lebih ringan dari bahan metal

yang dicairkan, cairan fluks akan mengapung diatas cairan metal, sekaligus

mengisolasi metal tersebut sehingga tidak beroksidasi dengan udara luar.

Sewaktu membeku, fluks akan ikut membeku dan tetap melindungi metal dari

reaksi oksidasi.

Pada pengelasan dengan metode SMAW, pengelasan dimulai saat sebuah

busur listrik dipukul dengan membuat kontak antara ujung elektroda dan

sistem kerja. Panas intens busur mencairkan ujung elektroda dan permukaan

kerja dekat dengan busur. Gelembung-gelembung kecil logam cair dengan

cepat terbentuk di ujung elektroda, kemudian ditransfer melalui sungai busur

ke dalam kolam las cair. Dengan cara ini, logam pengisi disimpan sebagai

8

elektroda yang dikonsumsi. Busur digerakan sesuai dengan panjang sistem

kerja dan kecepatan perjalanan, titik lebur dan sekering sebagian logam dasar

dan terus menambahkan logam pengisi. Saat busur menjadi sumber panas

dengan suhu di atas 9000 ° F (5000 ° C), pencairan logam dasar terjadi

hampir seketika. Jika pengelasan dilakukan baik dalam posisi datar atau

horizontal, transfer logam disebabkan oleh gaya gravitasi, ekspansi gas, listrik

dan kekuatan elektromagnetik, dan tegangan permukaan. Sedangkan pada

posisi las yang lain, gravitasi bekerja terhadap kekuatan lain.

Proses pengelasan dengan metode SMAW dibedakan berdasarkan jenis

arusnya meliputi arus AC dan DC, dimana arus DC dibedakan atas DCEN

(straight polarity- polaritas langsung) dan DCEP (reverse polarity – polaritas

terbalik). Perbedaan antara SMAW dengan arus AC dan DC adalah sebagai

berikut:

a. Untuk arus AC (Alternating Current), pada voltage drop panjang kabel

tidak banyak pengaruhnya, kurang cocok untuk arus yang lemah, tidak

semua jenis elektroda dapat dipakai, arc starting lebih sulit terutama untuk

diameter elektroda kecil, tidak dapat dipertukarkan, arc blow bukan

merupakan masalah.

b. Sedangkan pada arus DC (Direct Current), voltage drop sensitif terhadap

panjang kabel sependek mungkin, dapat dipakai untuk arus kecil dengan

diameter electroda kecil, semua jenis elektroda dapat dipakai, arc starting

lebih mudah terutama untuk arus kecil, dapat dipertukarkan, arc blow sen-

sitif pada bagian ujung, sudut atau bagian yang banyak lekukanya.

Selanjutnya untuk DCEN (Straight Polarity), material dasar atau material

yang akan dilas disambungkan dengan kutup positip (+) dan elektrodanya

disambungkan dengan kutup negatif (-) pada mesin las DC. Dengan cara ini

busur listrik bergerak dari elektroda 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 elektrodanya sehingga hasil

las mempunyai penetrasi yang dalam, sehingga baik digunakan pada

pengelasan yang lambat, wilayah yang sempit dan untuk pelat yang tebal.

9

Pada DCEP (Reversed Polarity), material dasar disambungkan dengan

kutup negatip (-) dan elektrodanya disambungkan dengan kutup positif (+)

dari mesin las DC, sehingga busur listrik bergerak dari material dasar ke

elektroda dan tumbukan elektron berada di elektroda yang berakibat 2/3

panas berada di elektroda dan 1/3 panas berada di material dasar. Cara ini

akan menghasilkan pencairan elektroda lebih banyak sehingga hasil las

mempunyai penetrasi dangkal, serta baik digunakan pada pengelasan pelat

tipis dengan manik las yang lebar.

2.3 Proses GMAW

GMAW (Gas Metal Arc Welding) merupakan proses penyambungan dua

buah logam atau lebih yang sejenis dengan menggunakan bahan tambah yang

berupa kawat gulungan dan gas pelindung melalui proses pencairan. Gas

pelindung dalam proses pengelasan ini berfungsi sebagai pelindung dari proses

oksidasi, yaitu pengaruh udara luar yang dapat mempengaruhi kualitas las. Gas

yang digunakan dalam proses pengelasan ini dapat menggunakan gas argon,

helium, argon+helium. Penggunaan gas juga dapat mempengaruhi kualitas la itu

sendiri.

Proses pengelasan GMAW merupakan pengelasan dengan proses

pencairan logam. Proses pencairan logam ini terbentuk karena adanya busur

las yang terbentuk diantara kawat las dengan benda kerja. Ketika kawat las

didekatkan dengan benda kerja maka terjadilah busur las (menghasilkan

panas) yang mampu mencairkan kedua logam tersebut (kawat las + benda

kerja), sehingga akan mencair bersamaan dan akan membentuk suatu

sambungan yang tetap. Dalam proses ini gas pelindung yang berupa gas akan

melindungi las dari udara luar hingga terbentuk suatu sambungan yang tetap.

Proses pengelasan GMAW menggunakan arus searah (DC) dengan posisi

elektroda pada kutub positif, hal ini sering disebut sebagai polaritas terbalik.

Polaritas searah jarang digunakan dalam proses pengelasan dikarenakan

dalam proses ini transfer logam tidak terjadi secara sempurna.

http://www.pengelasan.net/

10

Gambar 2. 3 Skema Proses GMAW (Bayhaque, 2015)

2.4 Proses FCAW

Flux Cored Arc Welding (FCAW) merupakan las busur listrik fluks inti

tengah atau pelindung inti tengah. FCAW merupakan kombinasi antara

proses SMAW, GMAW dan SAW. Sumber energi pengelasan yaitu dengan

menggunakan arus listrik AC atau DC dari pembangkit listrik atau melalui

trafo dan atau rectifier. FCAW adalah salah satu jenis las listrik yang

memasok filler elektroda secara mekanis terus ke dalam busur listrik yang

terbentuk di antara ujung filler dan metal induk.

Gas pelindungnya juga sama-sama menggunakan karbon dioksida atau

argon, terkadang juga campuran dari karbon dioksida dan argon. Fluks cored

arc welding atau las busur berinti fluks mirip dengan proses las GMAW,

yaitu menggunakan elektroda solid dan tubular yang diumpankan secara

kontinyu dari sebuah gulungan. Elektroda diumpankan melalui gun atau torch

sambil menjaga busur yang terbentuk diantara ujung elektroda dengan base

metal. FCAW menggunakan elektroda dimana terdapat serbuk fluks di dalam

batangnya. Butiran-butiran dalam inti kawat ini menghasilkan sebagian atau

semua Shielding gas yang diperlukan. Jadi berlawanan dengan GMAW,

dimana seluruh gas pelindung berasal dari sumber luar. FCAW bisa juga

menggunakan gas pelindung tambahan, tergantung dari jenis elektroda, logam

yang dilas, dan sifat dari pengelasan yang dikerjakan.

11

2.5 Heat input

Pencairan logam induk dan logam pengisi memerlukan energi yang cukup.

Energi yang dihasilkan dalam operasi pengelasan dihasilkan dari bermacam-

macam sumber tergantung pada proses pengelasannya. Pada pengelasan busur

listrik, sumber energi berasal dari listrik yang diubah menjadi energi panas.

Energi panas ini sebenarnya hasil kolaborasi dari arus las, tegangan las dan

kecepatan pengelasan. Parameter ketiga yaitu kecepatan pengelasan ikut

mempengaruhi energi pengelasan karena proses pemanasannya tidak diam

akan tetapi bergerak dengan kecepatan tertentu.

a)Logam induk (base metal), merupakan bagian logam dasar dimana panas dan

suhu pengelasan tidak menyebabkan terjadinya perubahan perubahan struktur

dan sifat.

b) Logam las, merupakan bagian dari logam yang pada waktu pengelasan

mencair dan membeku.

c) Daerah pengaruh panas atau heat affected zone (HAZ), merupakan logam

dasar yang bersebelahan logam las yang selama proses pengelasan mengalami

siklus termal pemanasan dan pendinginan cepat (Wiryosumarto, 2004).

Kualitas hasil pengelasan dipengaruhi oleh energi panas yang berarti

dipengaruhi tiga parameter yaitu arus las, tegangan las dan kecepatan

pengelasan. Hubungan antara ketiga parameter itu menghasilkan energi

pengelasan yang sering disebut heat input. Persamaan dari heat input hasil

dari penggabungan ketiga parameter dapat dituliskan sebagai berikut:

(2.1)

Dengan :

HI : Heat Input ( J/mm)

V : Voltage (Volt)

A : Current (Ampere)

v : Travel Speed (mm/min)

12

2.6 Perubahan Sifat Logam Setelah Proses Las

Pencairan logam saat pengelasan menyebabkan adanya perubahan fasa

logam dari padat hingga mencair. Ketika logam cair mulai membeku akibat

pendinginan cepat, maka akan terjadi perubahan struktur mikro dalam deposit

logam las dan logam dasar yang terkena pengaruh panas (Heat Affected Zone)

HAZ. Struktur mikro dalam logam lasan biasanya berbentuk columnar,

sedangkan pada daerah HAZ terdapat perubahan yang sangat bervariasi.

Sebagai contoh, pengelasan baja karbon rendah sebelumnya berbentuk

pearlite, maka setelah pengelasan struktur mikronya tidak hanya pearlite,

tetapi juga terdapat ferrite.

Perubahan ini mengakibatkan perubahan pula sifat-sifat logam dari

sebelumnya. Struktur mikro pearlite memiliki sifat liat dan tidak keras,

sebaliknya martensite mempunyai sifat keras dan getas. Biasanya keretakan

sambungan las bearsal dari struktur mikro ini. Distribusi temperatur pada

logam dasar yang sangat bervariasi telah menyebabkan berbagai macam

perlakuan panas terhadap daerah HAZ logam tersebut.

2.7 Material SS 400

Material SS 400 bukanlah baja stainless steel, SS disini berarti “Stuctural

Steel” alias baja kontruksi. Berbeda dengan penamaan pada SS304, SS316,

SS410, dsb. SS400 adalah jenis baja karbon yang merupakan paduan besi (fe)

dan karbon (c) sebagai paduan utama dan sangat sedikit mengandung unsur

lain seperti mangan (Mn), sulfur (s), fospor (P), dan silikon (SI). Material

SS400 termasuk baja karbon rendah karena mengandung kadar karbon kurang

dari 0,2%. Baja jenis ini adalah baja canai panas struktural yang paling umum

digunakan karena memiliki tipikal material baja karbon khas, harganya yang

relatif murah sangat bagus di las dan di machining, dan material baja SS400

dapat mengalami berbagai perlakuan panas.

Material SS400 ini memiliki weldability yang baik dan dapat dilas

dengan seluruh proses pengelasan. Material ini juga equivalent dengan DIN

17100, ASTM A36, ASTM A283 grade D, EN S275/BS 43A, AISI 1018.

Spesifikasi baja karbon rendah (low carbon steel) SS400 di antaranya adalah

13

chemical composition dan mechanical properties pada Tabel 2.1 dan 2.2

sebagai berikut:

Tabel 2.1 Nilai Chemical Composition SS400

C% Si% Mn% P% S% Cu%

0,25 0,4 - 0,04 0,05 0,2

Sumber : ASME Sect. II Part A

Tabel 2. 2 Nilai Mechanical Properties SS400

Yield strength (Ksi) Tensile Strenth (Ksi) Elongation(%)

36(250) 58-80(400-550) 23

Sumber : ASME Sect. II Part A

2.8 Filler Metal

2.8.1 FCAW

Pemilihan elektroda atau filler metal sebagai logam pengisi proses

pengelasan dipilih berdasarkan base metal yang akan disambung. Pada

base metal kali ini yang digunakan adalah material SS 400. Filler metal

yang digunakan adalah komposisi yang digunakan adalah sesuai dengan

Tabel 2.3 dibawah ini :

Tabel 2.3 Komposisi Kimia E71T-1

AWS Class Wt. Percent (%)

A5.20 C Mn Si P S

0.12 1.75 0.9 0.03 0.03

Sumber : ASME Sect. II Part C

2.8.2 SMAW

Pemilihan elektroda sebagai logam pengisi proses pengelasan dipilih

berdasarkan base metal yang akan disambung. Pada base metal kali ini

yang digunakan adalah material SS 400. Komposisi kimia elektroda dan

mechanical properties dari elektroda yang digunakan ditunjukkan pada

Tabel 2.4 dan 2.5 dibawah ini.

Tabel 2.4 Komposisi Kimia E7018


E7018 C Mn Si P S

0.12 1.6 0.75 0.4 0.035

14


Tabel 2.5 Referensi Arus

Elektroda Diameter

(mm) Ø 2 Ø 2.5 Ø 3.2 Ø 4 Ø 5

Pengelasan Arus (A) 40-70 50-90 90-130 130-210 170-230

Sumber : Dokumen Pribadi

2.8.3 GMAW

Pemilihan elektroda sebagai logam pengisi proses pengelasan dipilih

berdasarkan base metal yang akan disambung. Pada base metal kali ini

yang digunakan adalah material SS 400. Komposisi kimia elektroda dan

mechanical properties dari elektroda yang digunakan ditunjukkan pada

Tabel 2.6 dan 2.7 dibawah ini.

Tabel 2.6 Komposisi Kimia ER 70S-6


ER 70S-6 C Mn Si P S

0.06-0.15 1.4-1.85 0.8-1.15 0.025 0.035


2.9 Pengujian

Pengujian perlu dilakukan untuk mengetahui bagaimana karakteristik

dari suatu bahan, apakah bahan tersebut layak atau tidak. Pengujian terdapat

dua macam yaitu pengujian merusak (Destructive Test) dan pengujian tak

merusak (Nondestructive Test). Pengujian tidak merusak jika pengujian

dilakukan tidak sampai merusak. Sedangkan pengujian merusak, akan

menyebabkan spesimen menjadi rusak. Untuk mengetahui kualitas hasil

pengelasan hasil Build-Up, maka pengujian terhadap logam las perlu

dilakukan. Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian kekerasan dan

pengujian struktur mikro yang akan diperlukan untuk melihat hasil dari

pengelasan dengan metode Build-Up.

2.9.1 Uji Kekerasan (Hardness Test)

Kekerasan suatu bahan adalah kemampuan sebuah material untuk

menerima beban tanpa mengalami deformasi plastis yaitu tahan

terhadap identasi, tahan terhadap penggoresan, tahan terhadap aus,

15

tahan terhadap pengikisan (abrasi). Kekerasan suatu bahan merupakan

sifat mekanik yang paling penting, karena kekerasan dapat digunakan

untuk mengetahui sifat-sifat mekanik yang lain, yaitu strenght

(kekuatan). Bahkan nilai kekuatan tarik yang dimiliki suatu material

dapat dikonversi dari kekerasannya (William D. Callister, 2004).

Seperti pada Gambar 2.4 berikut ini.

Gambar 2.4 Sifat Bahan dengan Nilai Kekerasan (William D. Callister, 2004)

Ada beberapa metode pengujian kekerasan yang digunakan untuk

menguji kekerasan logam, yaitu :

1. Metode Pengujian Kekerasan Brinell

2. Metode Pengujian Kekerasan Vickers

3. Metode Pengujian Kekerasan Rockwell

Dari ketiga metode yang tersebut di atas, metode pengujian kekerasan

Vickers yang digunakan. Berikut hal-hal yang harus diperhatikan dalam

pengujian kekerasan Vickers. Pada dasarnya metode pengujian

kekerasan Vickers hampir sama dengan Brinells hanya identornya saja

yang berbeda. Beberapa hal yang perlu diperhatikan pada metode

pengujian kekerasan Vickers adalah sebagai berikut :

1. Spesimen harus memenuhi persyaratan:

a. Permukaan harus rata dan halus

b. Dapat ditumpu dengan baik dan permukaan horizontal

2. Identor yang digunakan adalah pyramid intan yang beralas bujur

sangkar dengan sudut puncak antara dua sisi yang berhadapan adalah

136o.

3. Pada dasarnya semua beban bisa digunakan, kecuali untuk pelat

yang tipis harus digunakan beban yang ringan.

16

4. Pada pelaksanaannya, pengujian kekerasan ini dilakukan dengan

menekan identor pada permukaan spesimen selama 10 detik.

5. Nilai kekerasan pengujian ini dinyatakan dalam satuan DPH (Vickers

Diamond Pyramid Hardness) yang dihitung berdasarkan diagonal

identasi dengan persamaan sebagai berikut :

DPH = { 2P sin (α/2) } / d2

= 1,854 P/d2 (2)

Untuk : α = 136o

Dimana : P = Gaya tekan (kgf)

d = diagonal identasi (mm)

Persamaan ini didapatkan dari hasil tapak tekan pengujian Vickers pada

Gambar 2.5 berikut.

Gambar 2.5 Hasil Tapak Tekan Pengujian Vickers (William D.Callister, 2004).

X = d Cos 45o

= ½ d 2

Y = ½ X / Cos 22o

= (½ d 2 ) / Cos 22o

L Δ AOB = ½ X.Y

= (½ . ½ d 2 . ½ d 2 ) / Cos 22o

= (1/8 d2) / Cos 220

A = 4 L Δ AOB

= 4 (1/8 d2) / Cos 220

= (½ d2) / Cos 22o

HVN = P/A

= 1,854 P/d2

17

6. Penulisan nilai kekerasan seperti contoh berikut : 150 DPH 150/10

Dimana :

150 = Nilai Kekerasan

DPH = Metode Pengujian Vickers

150 = Gaya Pembebanan (kgf)

10 = Waktu Pembebanan (detik)

7. Sama dengan pengujian kekerasan dengan Brinells, karena penguku-

ran dilakukan secara manual maka terdapat kemungkinan terjadinya

kesalahan ukur. Kesalahan itu mungkin terjadi pada saat pemfokusan

objek pada layar, peletakan alat ukur pada objek dan pembacaan

pengukurannya.

2.9.2 Uji Struktur Mikro (Micro Test)

Ilmu logam dibagi menjadi 2 bagian khusus, yaitu metalurgi dan

metalografi. Metalurgi adalah menguraikan tentang pemisahan logam

dari ikatan unsur lain atau cara pengolahan logam secara teknis,

sehingga diperoleh jenis logam atau logam paduan yang memenuhi

kebutuhan tertentu. Sedangkan metalografi adalah tentang pemeriksaan

logam untuk mengetahui sifat, struktur, temperatur, dan presentase

campuran dari logam tersebut. Metalografi terdapat dua jenis

pemeriksaan yaitu makro dan mikro. Yang dimaksud dengan

pemeriksaan makro adalah pemeriksaan bahan dengan mata kita

langsung atau memakai kaca pembesar dengan pembesaran rendah (a

low magnification). Sedangkan pemeriksaan mikro ialah pemeriksaan

bahan logam dimana bentuk kristal logam tergolong halus sehingga

diperlukan angka pembesaran lensa mikroskop antara 50 kali sampai

1000 kali atau lebih dengan menggunakan mikroskop optik.

Metalografi merupakan suatu metode untuk menyelidiki struktur logam

dengan menggunakan miroskop optik dan mikroskop elektron.

Sedangkan struktur yang terlihat pada mikroskop tersebut tersebut

disebut mikrostruktur. Pengamatan tersebut dilakukan terhadap

18

spesimen yang telah diproses sehingga bisa diamati dengan pembesaran

tertentu (William D. Callister Jr. John Wiley&Sons, 2004). Gambar 2.6

berikut menjelaskan spesimen dengan pembesaran dan lingkup

pengamatannya.

Gambar 2.6 Spesimen, Ukuran dan Bentuk Obyek Pembesaran

(William D. Callister, 2004)

Dari gambar diatas dapat diketahui bahwa penyelidikan

mikrostruktur berkisar 10 6 cm (batas kemampuan elektron mikroskop

hingga 10 2 cm batas kemampuan mata manusia). Biasanya objek

pengamatan yang digunakan 10 5 cm atau pembesaran 5000-30000 kali

untuk mikroskop elektron dan 10 3 cm atau order pembesaran 100-

1000 kali mikroskop optik. Agar permukaan logam dapat diamati

secara metalografi, maka terlebih dahulu dilakukan persiapan sebagai

berikut :

1. Pemotongan spesimen

Pada tahap ini, diharapkan spesimen dalam keadaan datar, sehing-

ga memudahkan dalam pengamatan.

2. Mounting spesimen (bila diperlukan)

Tahap mounting ini, spesimen hanya dilakukan untuk material

yang kecil atau tipis saja. Sedangkan untuk material yang tebal, tidak

memerlukan proses mounting.

3. Grinding dan polishing

Tahap grinding dan polishing ini bertujuan untuk membentuk per-

mukaan spesimen agar benar-benar rata. Grinding dilakukan

dengan cara menggosok spesimen pada mesin hand grinding yang

diberi kertas gosok dengan ukuran grid yang paling kasar (grid 240)

19

sampai yang paling halus. Sedangkan polishing sendiri dilakukan

dengan menggosokkan spesimen diatas mesin polishing machine

yang dilengkapi dengan kain wool yang diberi serbuk alumina

dengan kehalusan 1-0,05 mikron. Panambahan serbuk alumina ini

bertujuan untuk lebih mengahluskan permukaan spesimen sehinggan

akan lebih mudah melakukan metalografi.

4. Etsa (etching)

Proses etsa ini pada dasarnya adalah proses korosi atau mengorosi-

kan permukaan spesimen yang telah rata karena proses grinding dan

polishing menjadi tidak rata lagi. Ketidakrataan permukaan spesimen

ini dikarenakan mikro struktur yang berbeda akan dilarutkan dengan

kecepatan yang berbeda, sehingga meninggalkan bekas permukaan

dengan orientasi sudut yang berbeda pula. Pada pelaksanaannya,

proses etsa ini dilakukan dengan cara mencelupkan spesimen pada

cairan etsa dimana tiap jenis logam mempunyai cairan etsa (etching

reagent) sendiri-sendiri. Perhatikan Gambar 2.7 yang menunjukkan

pengaruh efek proses etsa permukaan spesimen yang telah men-

galami proses grinding dan polishing.

Gambar 2.7 Efek proses etsa permukaan spesimen (William D.Callister, 2004)

Setelah permukaan spesimen dietsa, maka spesimen tersebut siap

untuk diamati di bawah mikroskop dan pengambilan foto

metalografi. Pengamatan metalografi pada dasarnya adalah melihat

perbedaan intensitas sinar pantul permukaan logam yang

dimasukkan ke dalam mikroskop sehingga terjadi gambar yang

berbeda (gelap, agak terang, terang). Dengan demikian apabila

seberkas sinar di kenakan pada permukaan apesimen maka sinar

tersebut akan dipantulkan sesuai dengan orientasi sudut permukaan

bidang yang terkena sinar. Semakin tidak rata permukaan, maka

semakin sedikit intensitas sinar yang terpantul ke dalam mikroskop.

20

Akibatnya, warna yang tampak pada mikroskop adalah warna hitam.

Sedangkan permukaan yang sedikit terkorosi akan tampak berwarna

terang (putih) sebagaiman ditunjukkan pada Gambar 2.8 berikut.

Gambar 2.8 Pantulan Sinar Pengamatan Metalografi (William D. Callister, 2004)

2.10 Estimasi Biaya

Estimasi biaya adalah proses meramalkan atau memperkirakan dan

menghitung biaya untuk menyelesaikan berbagai macam jenis proyek atau

pekerjaan yang dilakukan sebuah perusahaan agar pengeluaran biaya

perusahaan dapat diprediksi. Estimasi diperlukan untuk :

a. Mendukung keputusan yang baik

b. Menjadwalkan pekerjaan

c. Menentukan berapa lama proyek perlu dilakukan dan berapa biayanya

d. Menentukan apakah proyek layak dikerjakan

e. Menentukan seberapa baik kemajuan proyek

Faktor yang mempengaruhi kualitas estimasi :

a. Perencanaan proyek

b. Durasi proyek

c. Sumber daya manusia proyek

d. Struktur dan organisasi proyek

e. Menaikkan estimasi proyek

f. Organisasi proyek

g. Faktor lain

22

BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Diagram Alur Penelitian

Metodologi penelitian yang akan dilakukan pada percobaan ini

berdasarkan flow chart seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.1 berikut.

Mulai

Studi lapangan Studi literatur

Pengumpulan data

Persiapan bahan dan alat

Proses build up misdrilled hole

A

Identifikasi masalah

Proses

SMAW

Proses

GMAW

Proses

FCAW

23

Gambar 3.1 Flow Chart Penelitian (Sumber : Dokumen pribadi)

3.2 Studi Literatur

Studi literatur meliputi pengumpulan sumber- sumber referensi dan data

yang dijadikan sebagai acuan untuk pembuatan spesimen, pelaksanaan proses

pengelasan dan pengujian serta penyelesaian laporan tugas akhir, laporan

penelitian, beberapa referensi yang berhubungan dengan objek yang akan

dibahas serta sumber-sumber lainya.

3.3 Studi Lapangan

Studi lapangan meliputi identifikasi masalah-masalah yang sering

dihadapi di industri atau manufaktur. Permasalahan-permasalahan tersebut

dianalisa dan diajukan menjadi sebuah judul karya tulis untuk dicari solusi

dari masalah tersebut.

Pengujian :

a. Kekerasan

b. Struktur mikro

Analisis data dan pembahasan

Kesimpulan

Selesai

A

Perhitungan

estimasi biaya

24

3.4 Pengumpulan Data

Tahap persiapan data merupakan tahap untuk mempersiapkan dan

mengumpulkan data yang berhububungan dengan permasalahan yang

didapat. Data yang akan dipersiapkan dan dikumpulkan tersebut berupa data

primer dan sekunder.Data yang digunakan pada penelitian ini merupakan data

primer yang diperoleh dari hasil eksperimen. Faktor-faktor yang digunakan

pada penelitian ini adalah sebagai berikut :

3.4.1 Faktor kontrol

Faktor kontrol merupakan faktor yang dapat dikendalikan dan nilainya

dapat ditentukan berdasarkan tujuan dari penelitian yang akan

dilakukan dan pertimbangan yang lain. Dalam penelitian ini hanya

menggunakan satu faktor kontrol yaitu kondisi material. Adapun

kondisi material yang digunakan pada proses las sebagai berikut:

a. Material SS 400 yang sudah mengalami proses build-up dengan

proses pengelasan SMAW

b. Material SS 400 yang sudah mengalami proses build-up dengan

proses pengelasan GMAW

c. Material SS 400 yang sudah mengalami proses build-up dengan

proses pengelasan FCAW

3.4.2 Faktor konstan

Faktor konstan merupakan faktor yang tidak diteliti dalam penelitian.

Nilai faktor ini tidak di jaga selalu konstan agar tidak berubah selama

percobaan, sehingga tidak mempengaruhi hasil penelitian secara

signifikan. Faktor-faktor yang menjadi faktor konstan pada penelitian

ini adalah :

a. Material yang digunakan adalah SS 400

b. Ampere

c. Voltage

d. Kecepatan las

e. Jenis filler metal yang digunakan

f. Diameter filler metal yang digunakan

g. Media pendinginan udara

25

3.5 Bahan dan Peralatan

Bahan dan peralatan penelitian yang akan digunakan pada penelitian ini

adalah sebagai berikut:

3.5.1 Bahan Penelitian

Informasi lengkap mengenai bahan penelitian sebagai berikut:

a. Material yang digunakan adalah SS 400. Material ini memiliki

dimensi 75 mm x 75 mm x 12 mm. Detail dimensi material yang

digunakan ditunjukkan pada Gambar 3.2 di bawah ini.

Gambar 3.2 Detail dimensi material (Sumber : Dokumen Pribadi)

b. Elektroda yang digunakan adalah E 71T1, E7018 dan ER70S-6

3.5.2 Peralatan Penelitian

Peralatan yang digunakan pada penelitian ini diantaranya mesin las,

mesin hardness, peralatan ukur, dan peralatan bantu. Peralatan tersebut

dapat dijelaskan sebagai berikut :

a. Mesin Las FCAW

Proses pengelasan dilakukan dengan proses las FCAW. Parameter–

parameter yang digunakan untuk setiap spesimen adalah sama, baik

itu arus, kecepatan pengelasan dan tegangan.

b. Logam pengisi

Pada pengelasan FCAW pada percobaan kali ini menggunakan

elektroda E-71T1.

26

c. Mesin Las SMAW

Proses pengelasan dilakukan dengan proses las SMAW. Parameter–



d. Logam Pengisi

Pada pengelasan SMAW pada percobaan kali ini menggunakan

elektroda E 7018. Pada pengelasan GMAW pada percobaan kali ini

menggunakan elektroda ER 70S-6.

e. Proses pengelasan dilakukan dengan proses las GMAW. Parameter–



f. Peralatan Ukur

Peralatan ukur ini membantu dalam proses persiapan selama

penelitian berlangsung adalah penggaris.

g. Alat bor atau drilling

Alat ini digunakan untuk melubangi material nanti agar membentuk

lubang supaya bisa dilakukan Build Up setelahnya. Disini kita

menggunakan alat pengeboran dengan jenis duduk dengan mata bor

sebesar 25 mm.

h. Peralatan Bantu

Peralatan bantu ini digunakan untuk membantu selama proses sebe-

lum dan setelah pengelasan dilakukan :

1) Gerinda

2) Gergaji potong

3) Semi automatic flame cutting

4) Capping Hammer

5) Sikat kawat

6) Kamera dokumentasi

27

3.6 Rancangan Penilitian

3.6.1 Prosedur Percobaan

Percobaan yang akan dilakukan mengikuti langkah – langkah

percobaan sebagai berikut :

a. Menyiapkan spesimen yang meliputi penyesuaian ukuran,

peralatan dan penghalusan permukaan, serta pembersihan dari

kotoran-kotoran yang dapat mengganggu proses pengelasan.

b. Memasang material pada dudukan bor dan penguncian material

agar pada saat pengeboran material tidak bergeser. Kemudian

pengecekan ukuran mata bor sudah pada ukuran yang

diinginkan.

c. Pelubangan material dimulai sesuai prosedur pengeboran.

d. Memasang spesimen pada bawah mesin las dan mengelas

sebagian dari spesimen yang tidak mengalami proses

pengelasan untuk menjaga agar spesimen tidak terjadi

perubahan arah pengelasan.

e. Memeriksa diameter kawat elektroda pada jalur roll yang

sesuai dengan rancangan eksperimen.

f. Pengisian lubang pada spesimen yang sudah di bor tadi dengan

pengelasan.

g. Melaksanakan proses pengelasan sesuai prosedur.

3.6.2 Pengujian Spesimen

Setelah pengelasan selesai selanjutnya dilakukan pengujian untuk

mengetahui data pada hasil pengelasan. Jenis-jenis pengujian yang

akan dilakukan antara lain:

a. Pengujian Kekerasan (Hardness test)

1) Persiapan material uji yang meliputi :

a) Material uji dihaluskan permukaan yang akan di amati

dengan menggunakan polishing machine.

b) Material uji di – Etching (dietsa)

c) Material uji di bilas dengan air dan disemprotkan alcohol

kemudian dikeringkan dengan menggunakan dryer.

28

2) Alat tes kekerasan harus dikalibrasi terlebih dahulu.

3) Alat tes kekerasan harus tegak lurus dengan spesimen

4) Letakan spesimen pengujian dan atur dengan tepat titik

penetrasi yang telah ditentukan.

5) Tentukan titik lokasi yang akan dipenetrasi, kemudian tentukan

jarak antar titiknya.

6) Tentukan berapa beban yang akan digunakan.

7) Setelah 10 detik akan muncul penetrasi yang terjadi.

8) Ukur dimensi penetrasi, kemudian catat pada laporan kerja.

9) Lakukan prosedur d sampai prosedur h untuk masing-masing

titik yang telah ditentukan.

10) Lakukan berulang untuk semua spesimen uji.

b. Photo Micro

1) Pemotongan Spesimen dimana proses ini tidak dilakukan pada

praktik metalografi, karena spesimen yang disediakan telah

dipotong dengan ukuran tertentu. Hal ini bertujuan untuk

mempersingkat waktu.

2) Proses grinding meliputi :

a) Mengambil kertas gosok yang paling kasar (grid 80 ) yang

telah digunting sesuai dengan bentuk piringan hand grind-

ing dan pasang pada polishing machine.

b) Menyalakan polishing machine, buka katup sehingga air

mengalir di kertas gosok tersebut dan sampai permukaan

halus.

c) Mengangkat spesimen dan amati permukaan yang digosok.

Bila masih ada goresan yang tidak searah dengan orientasi

gosokkan, gosok lagi sampai tidak ada lagi goresan yang

tidak searah.

d) Bila goresan sudah searah, matikan polishing machine dan

aliran air, kemudian ganti kertas gosok dengan grid yang

lebih halus ( 100, 240,360, 500,1000 dan 2000) dan gosok

lagi seperti langkah sebelumnya.

29

e) Bila proses grinding telah selesai, mematikan polisher

kemudian cuci spesimen dengan air. Hal yang perlu di per-

hatikan dalam proses grinding yaitu setiap pergantian kertas

gosok maka arah orintasi penggosokan harus tegak lurus

dengan arah orientasi penggosokan sebelumnya

3) Etsa meliputi :

a) Menyiapkan alat-alat yang diperlukan seperti : pipet, cawan

kimia dan hair dryer yang telah dibersihkan terlebih dahulu

b) Mengambil HNO3 2 ml dengan pipet dan tuangkan ke

cawan kimia.

c) Kemudian campur Alkohol 98 %.

d) Masukkan spesimen ke dalam cawan kimia tersebut selama

beberapa detik dan ambil kembali kemudian disiram dengan

air.

e) Mengeringkan spesimen dengan dryer.

f) Menggunakan mikroskop.

Meletakkan spesimen dibawah lensa mikroskop

Mengatur pembesaran (100x,200x dan 500x)

Menyalakan lampu dan mengatur fokusnya

Menggambar struktur mikro yang tampak pada lebar

kerja

Apabila telah selesai, matikan lampu

Menganalisa gambar struktur mikro spesimen.

30

3.7 Perhitungan Estimasi Biaya

Estimasi biaya pada penelitian ini dilakukan untuk mengetahui

perbandingan hasil perhitungan biaya penggunaan proses pengelasan saat

dilakukannya proses build up pada pengerjaan gallery conveyor. Adapun

data-data yang harus diambil pada pengerjaan estimasi biaya dari ketiga

proses pengelasan ini yaitu :

a. Harga filler

b. Gaji welder

c. Harga gas

d. Konsumsi filler untuk setiap joint

e. Biaya welder untuk setiap joint

f. Konsumsi listrik

3.8 Analisa Data

Analisa data dilakukan untuk meneliti dan membuktikan hasil pengujian

kekerasan, hasil pengujian struktur mikro dan perhitungan estimasi biaya

untuk proses build-up pada misdrillied hole.

3.9 Kesimpulan dan Saran

Setelah melakukan identifikasi penyebab maka selanjutnya diambil suatu

kesimpulan dan saran mengenai hasil penelitian bagaimana pengaruh build up

terhadap material SS 400 pada struktur mikro, nilai kekerasan dan estimasi

biayanya.

31


32

BAB 4

ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1 Parameter Pengelasan

Pada proses build up spesimen menggunakan mesin SMAW,GMAW dan

FCAW dengan menggunakan gas C02. Proses build up pada spesimen ini

dilakukan di bengkel PT. Lintech Seaside Facility (LSF) dengan parameter

pengelasan diperoleh sebagai berikut:

Material : SS 400

Bentuk : Plat dengan tebal 12 mm

Proses Pengelasan : GMAW, FCAW dan SMAW

Posisi : 1G

Jenis filler :ER 70S-6, E71T1 dan E7018

Diameter filler :1,2mm dan 3,2 mm

Hasil parameter pengelasan build up dengan proses GMAW dapat dilihat

pada Tabel 4.1 berikut ini.

Tabel 4. 1 Parameter Pengelasan Build Up

Build Up Proses GMAW

Spesimen GMAW 1

Weld layer Polaritas Elektroda Dia.(mm) Ampere

(A)

Voltase

(V)

Travel

Speed

(mm/min)

Heat

input

(kj/mm)

Layer 1 DCRP ER 70S-6 1.2 135 24 194,48 1,00

Layer 2 DCRP ER 70S-6 1.2 134 23 163,36 1,13

Layer 3 DCRP ER 70S-6 1.2 135 25 181,51 1,12

Spesimen GMAW 2

Layer 1 DCRP ER70S-6 1.2 140 25 194,48 1,08

Layer 2 DCRP ER70S-6 1.2 138 24 173,79 1,14

Layer 3 DCRP ER70S-6 1.2 140 25 157,08 1,34

Spesimen GMAW 3

Layer 1 DCRP ER70S-6 1.2 140 25 204,20 1,03

Layer 2 DCRP ER70S-6 1.2 138 24 181,51 1,09

Layer 3 DCRP ER70S-6 1.2 138 24 189,95 1,05

Sumber : Hasil Penelitian, 2019

33

Hasil parameter pengelasan build up dengan proses pengelasan FCAW

dapat dilihat pada Tabel 4.2 berikut ini


Build Up Proses FCAW

Spesimen FCAW 1


(A)

Voltase

(V)

Travel

Speed

(mm/min)

Heat

input

(kj/mm)

Layer 1 DCRP E71T-1 1.2 188 22 233,37 1,06

Layer 2 DCRP E71T-1 1.2 185 21 204,20 1,14

Layer 3 DCRP E71T-1 1.2 185 21 247,52 0,94

Spesimen FCAW 2

Layer 1 DCRP E71T-1 1.2 182 21 226,89 1,01

Layer 2 DCRP E71T-1 1.2 184 22 226,89 1,07

Layer 3 DCRP E71T-1 1.2 185 22 214,95 1,14

Spesimen FCAW 3

Layer 1 DCRP E71T-1 1.2 188 23 204,20 1,27

Layer 2 DCRP E71T-1 1.2 186 22 233,37 1,05

Layer 3 DCRP E71T-1 1.2 185 22 226,89 1,08


Hasil parameter pengelasan build up dengan proses pengelasan SMAW dapat

dilihat pada Tabel 4.3 berikut ini


Build Up Proses SMAW

Spesimen SMAW 1


(A)

Voltase

(V)

Travel

Speed

(mm/min)

Heat

input

(kj/mm)

Layer 1 DCRP E7018 3.2 110 25 194,48 0,85

Layer 2 DCRP E7018 3.2 115 24 204,20 0,81

Layer 3 DCRP E7018 3.2 115 24 181,51 0,91

Spesimen SMAW 2

Layer 1 DCRP E7018 3.2 112 25 189,95 0,88

Layer 2 DCRP E7018 3.2 116 26 194,48 0,93

Layer 3 DCRP E7018 3.2 115 24 181,51 0,91

Spesimen SMAW 3

Layer 1 DCRP E7018 3.2 114 25 199,22 0,86

Layer 2 DCRP E7018 3.2 115 26 189,95 0,94

Layer 3 DCRP E7018 3.2 115 25 185,64 0,93


34

4.2 Hasil Pengujian Mikro

Pengujian mikro dilakukan untuk mengetahui struktur mikro yang

terbentuk setelah dilakukan proses pengelasan metode Build Up dengan

menggunakan variasi proses pengelasan FCAW, SMAW dan GMAW

dengan perbesaran yang digunakan adalah sebesar 200x dan 500x. Pengujian

mikro dilakukan di laboratorium uji bahan Politeknik Perkapalan Negeri

Surabaya (PPNS). Hasil pengujian struktur mikro pada bagian spesimen yang

telah mengalami Build Up menggunakan proses pengelasan FCAW, GMAW

dan SMAW didapatkan fasa yang terbentuk pada weld metal, HAZ maupun

base metal berupa ferit dan pearlit. Struktur mikro ferit terlihat berwarna

putih sedangkan untuk struktur mikro pearlite terlihat berwarna hitam. Untuk

hasil pengujian struktur mikro pada spesimen yang telah mengalami Build Up

menggunakan filler E71T-1 didapatkan fasa yang terbentuk pada bagian weld

metal berupa fasa pearlite.

4.2.1 Pengujian Struktur Mikro Pada Base Metal

Spesimen GMAW

Perbesaran 200x Perbesaran 500x

Spesimen FCAW


Ferrite

pearlite

35

Spesimen SMAW


Gambar 4.3.1 hasil uji struktur mikro base metal

Analisis hasil pengujian Struktur Mikro Pengelasan Build Up.

Berdasarkan dari Gambar 4.3.1 hasil Uji struktur mikro base metal

terdapat fasa pearlite daripada fasa ferrite. Dimana kedua fasa ini

tidak terlalu banyak perbedaan signifikan bahkan cenderung sama.

36

4.2.2 Pengujian Struktur Mikro Pada HAZ

Spesimen GMAW


Gambar 4.3.1 hasil uji mikro HAZ

Analisis hasil pengujian Struktur Mikro Pengelasan Build Up

Berdasarkan dari Gambar 4.3.1 hasil pengujian mikro pada HAZ

didapatkan bahwa daerah HAZ pada proses FCAW memiliki

butiran lebih rapat dan mengandung banyak presentase pearlite.

Diikuti oleh proses SMAW lalu proses GMAW. Hal ini dibuktikan

oleh kekerasan, dimana pada proses FCAW memiliki nilai

kekerasan yang lebih besar dari pada proses SMAW dan GMAW.

Spesimen FCAW


Spesimen SMAW


ferrite

pearlite

37

4.2.3 Pengujian Struktur Mikro Pada weld metal

Spesimen GMAW


Spesimen FCAW


Spesimen SMAW


Gambar 4.3.1 hasil uji mikro pada weld metal

Analisis hasil pengujian Struktur Mikro Pengelasan Build Up

Berdasarkan dari Gambar 4.3.1 hasil pengujian mikro pada weld

metal didapatkan bahwa daerah weld metal pada proses FCAW

memiliki butiran lebih rapat dan mengandung banyak presentase

pearlite. Diikuti oleh proses SMAW lalu proses GMAW. Hal ini

dibuktikan oleh kekerasan, dimana pada proses FCAW memiliki

nilai kekerasan yang lebih besar dari pada proses SMAW dan

GMAW. Struktur Pearlite memiliki sifat kekerasan lebih dari pada

struktur ferrite, karena struktur mikro pearlite terbentuk dari ferrite

juga.

pearlite

ferrite

38

4.3 Hasil Pengujian Kekerasan

Pengujian kekerasan dilakukan untuk mengetahui nilai kekerasan pada

masing-masing bagian disetiap variasi proses. Pengujian kekerasan ini

menggunakan metode vickers dengan pembebanan sebesar 5 kgf dengan

dwell time selama 10 detik, dimana pengujian kekerasan dilakukan pada

daerah base metal, weld metal, dan HAZ. Penempatan titik untuk pengujian

kekerasan ini ditunjukan pada Gambar 4.2 sebagai berikut.

Gambar 4.1 Letak Identasi Pengujian Kekerasan (Sumber : Dokumen Pribadi)

4.3.1 Build Up Proses GMAW

Pada Tabel 4.4 berikut menunjukan hasil dari pengujian kekerasan

pada proses build up dengan proses GMAW.

Tabel 4. 4 Nilai Kekerasan Pada Build Up Proses GMAW

Build Up Proses GMAW

Lokasi Posisi Nilai Kekerasan

(HV)

Rata- rata

(HV)

BM

1 139,26

140,44 2 139,99

3 139,07

HAZ

1 144,03

146,36 2 145,53

3 149,51

WM

1 167,73

169,58 2 170,41

3 170,61

(Sumber : Hasil Penelitian, 2019)

39

4.3.2 Build Up Proses FCAW


pada proses build up dengan proses FCAW.

Tabel 4. 5 Nilai Kekerasan Pada Build Up Proses FCAW

Build Up Proses FCAW


(HV)

Rata- rata

(HV)

BM

1 148,09

146,14 2 142,36

3 143,52

HAZ

1 160,56

158,11 2 153,23

3 160,54

WM

1 187,95

189,49 2 188,50

3 192,03


4.3.3 Build Up Proses SMAW


pada proses build up dengan proses SMAW.

Tabel 4. 6 Nilai Kekerasan Pada Build Up Proses SMAW

Build Up Proses SMAW


(HV)

Rata- rata

(HV)

BM

1 141.86

142,7 2 140.63

3 140,70

HAZ

1 150,33

150,01 2 149,69

3 148,,65

WM

1 174,13

173,88 2 173,73

3 173,78


40

4.3.4 Grafik Perbandingan Nilai Kekerasan Antar Variasi

Untuk detail grafik hasil uji kekerasan pada daerah weld metal, HAZ

dan base metal dapat dilihat pada Gambar 4.3 berikut.

Gambar 4.2 Grafik Perbandingan Nilai Kekerasan (sumber: hasil penelitian 2019)

4.3.5 Analisis Hasil Uji Kekerasan Pengelasan Build Up

Berdasarkan data yang tertera pada Gambar 4.3 proses pengelasan

GMAW, SMAW, dan FCAW, nilai kekerasan tertinggi didapatkan

pada Weld metal, diikuti oleh HAZ lalu Base metal. Untuk rata-rata

kekerasan weld metal pada proses GMAW didapatkan nilai 169,58

HVN, untuk proses SMAW didapatkan nilai kekerasan rata-rata

173,88 HVN, lalu untuk proses FCAW didapatkan nilai kekerasan

rata-rata 189,49 HVN. Hal ini dipengaruhi oleh hasil struktur

mikronya. Dimana pada proses FCAW struktur mikronya cenderung

memiliki lebih banyak pearlite daripada proses SMAW dan GMAW.

Maka weld metal pada FCAW lebih besar nilai kekerasannya. Untuk

rata-rata kekerasan HAZ pada proses GMAW didapatkan nilai 146,36

HVN, untuk proses SMAW didapatkan nilai kekerasan rata-rata

150,01 HVN, lalu untuk proses FCAW didapatkan nilai kekerasan

rata-rata 158,11 HVN. Hal ini dipengaruhi oleh hasil struktur

mikronya. Dimana pada proses FCAW struktur mikronya cenderung

memiliki lebih banyak pearlite daripada proses SMAW dan GMAW.

Maka haz pada FCAW lebih besar nilai kekerasannya.

41

4.4 Perhitungan Estimasi Biaya

Pada sub bab ini dibagi menjadi beberapa perhitungan yang nantinya

memudahkan untuk menemukan hasil yang sebenarnya. Berikut ini dilakukan

perhitungan consumable pengelasan, gaji welder dan biaya listrik.

4.4.1 Menghitung biaya Build Up pengelasan SMAW

Berat elektroda = 0,08 kg

Kebutuhan elektroda = 0,08 kg xRp 40.000

= Rp 3.200,-

Gaji welder =125 detik x Rp 4,2/detik

= Rp.525,00 ,-

Biaya listrik = 2,71 KW x Rp.1.300 kw jam

= Rp.3.523 x0,034 jam

= Rp.119,-

Total biaya pemakaian = Rp.3.900,-

4.4.2 Menghitung biaya Build Up pengelasan FCAW

Berat filler = 0,084 kg

Kebutuhan filler = 0,084 kg x Rp.26.666/kg

= Rp.2.240,-

Gaji welder = 67 detik x Rp. 4,2/detik

= Rp.281,-

Biaya listrik = 3,885 KW xRp 1300 KW jam

= Rp.5.050 x 0,018

= Rp.90,-

Kebutuhan gas = 67detik x 0,25 L/detik x Rp.83

= Rp.1.396,-

Total biaya Pemakaian = Rp. 4.007,-

42

4.4.3 Menghitung biaya Build Up pengelasan GMAW

Berat filler = 0,084 Kg

Kebutuhan filler = 0,084 Kg x 33.333 / Kg

= Rp. 2.800 ,-

Gaji welder = 74 detik x Rp. 4,2/ detik

= Rp. 281,-

Biaya Listrik = 3,288 Kw x Rp. 1300 / KW jam

= Rp.4.274 x 0,02

= Rp.85,-

Kebutuhan gas = 74 detik x 0,025 L/ detik x Rp. 83

= Rp.1542,-

Total biaya pemakaian = Rp.4.708,-

Dari perhitungan estimsi biaya Build Up miss drill hole dengan menggunakan

proses pengelasan SMAW, FCAW dan GMAW dapat diperoleh bahwa proses

pengelasan SMAW Rp.3.900,- lebih murah dari pada menggunakan proses

pengelasan FCAW Rp. 4.007,- dan GMAW Rp.4.708,- . Hal ini didukung dengan

proses pengelasan SMAW tidak menggunakan gas pelindung Co2 dan dapat

ditinjau dari perhitungan 4.4.1.

43

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan tentang pengaruh Build Up

menggunakan proses SMAW, GMAW dan FCAW terhadap kekerasan,

struktur mikro dan estimasi biaya dapat ditarik kesimpulan berdasarkan hasil

pengujian adalah sebagai berikut :

1. Dari hasil pengujian kekerasan didapatkan data bahwa nilai kekerasan

pada spesimen yang mengalami Build Up dengan proses pengelasan

FCAW mempunyai nilai kekerasan yang lebih besar daripada spesimen

yang mengggunakan proses SMAW dan GMAW Dari data hasil uji

kekerasan dapat diketahui bahwa nilai kekerasan paling tinggi pada daerah

weld metal terdapat pada spesimen Build Up menggunakan elektroda

E71T-1 dengan nilai sebesar 189,49 HVN

2. Dari hasil pengujian struktur mikro didapatkan data bahwa pada daerah

base metal dan HAZ terdapat fasa ferit (α) dan perlit (α+Fe3C). Pada

daerah weld metal elektroda E71T-1 terdapat fasa ferit (α) dan perlit

(α+Fe3C), untuk daerah weld metal E71T-1 memiliki butiran lebih rapat

dan mengandung banyak presentase perlit daripada base metal dan HAZ.

3. Dari hasil perhitungan estimasi biaya didapatkan data bahwa pada proses

pengelasan SMAW membutuhkan biaya paling murah dibanding proses

pengelasan FCAW dan GMAW.

44

5.2 Saran

Setelah melakukan penelitian ini terdapat saran yang perlu diperhatikan

untuk peningkatan pada hasil penelitian selanjutnya, antara lain:

1. Melakukan proses Build Up sebaiknya dilakukan oleh orang yang sudah

ahli dalam hal tersebut terutama untuk proses pengelasan GMAW dan

FCAW agar mendapatkan hasil yang bagus dan meminimalisir kesalahan.

2. Pembersihan slag harus diperhatikan pada lubang Build up untuk

meminimalisir cacat pengelasan.

3. Hendaknya semua proses pengelasan metode Build Up dilakukan sesuai

prosedur agar hasil pengelasan yang didapatkan memenuhi standar.

4. Melakukan polishing yang sangat halus kemudian pemberian cairan etsa

dengan takaran yang ditentukan agar gambar struktur mikro dapan dilihat

lebih jelas lagi.

45

DAFTAR PUSTAKA

Amanto, H., & Daryanto. (1999). Ilmu Bahan. Jakarta: Bumi Aksara.

American Welding Society,(2015), Structural Weldinng Code – Steel, Miami.

American Welding Society Handbook Ninth Edition Volume 4,(2015), Miami.

ASME Section II A.(2015) material spesification New York.

ASME Section II C (2015). Spesification for Welding electrode, and filler Metal.

New York

Callister William. (2004). Material Science and Engineering an Introduction.

New York

Duka, Edlira. (2012). Connection Between Micro and Macro HardnessPearlitic-

Ferritic Steel. Polytechnic University of Tirana: Albania

Vlack, V., Ilmu dan Teknologi, Bahan terj.Sriati Djaprie, Cetakan ke-empat,

ERLANGGA, Jakarta, 1981

Wiley&Sons, W. D. (2004). Material Science and Engineering: An Introduction”.

Utah. John Wiley & Sons, Inc.

Wiryosumatro, H. d. (1996). Teknologi Pengelasan Logam”. Jakarta. Pradnya

Paramita.

46


47

Lampiran 1. Dokumentasi Pengelasan

48


50


52


54


56


58


60


62


64


66


68


69

Lampiran 2. mill certificate SS 400

70


71

Lampiran 3. mill certificate filler ER 70S-6

72


73

Lampiran 4. Mill Certificate filler E71T1

74


75

Lampiran 5. Mill Certificate E7018

76


77

Lampiran 6. WPS GMAW

78


80


81

Lampiran 7. WPS FCAW

82


84


85

BIOGRAFI PENULIS

DATA PRIBADI

Nama : Ilham Wicaksono

Tempat, Tanggal Lahir : Gresik, 23 Mei 1996

Jenis Kelamin : Laki-laki

Jurusan : Teknik Bangunan Kapal

Program Studi : D4 Teknik Pengelasan

NRP : 0715040063

Alamat : Ds. Sukorejo, RT. 01 RW. 01, Kec. Bungah,

Kab. Gresik

No. Hp : 081235675755

Email : [email protected]

Nama Orang Tua/Wali : Syafi’i / Sumaimah

Alamat Orang Tua/Wali : Ds. Sukorejo, RT. 01 Rw. 01, Kec. Bungah,

Kab. Gresik

RIWAYAT PENDIDIKAN :

1. SDN Sukorejo Bungah, Lulusan Tahun 2009

2. SMP Negeri 1 Bungah, Lulusan Tahun 2012

3. SMK Semen Gresik , Lulusan Tahun 2015

86


ANALISIS PERBANDINGAN NILAI KEKERASAN, STRUKTUR …repository.ppns.ac.id/2548/1/0715040063 - Ilham...

Documents

Transcript of ANALISIS PERBANDINGAN NILAI KEKERASAN, STRUKTUR …repository.ppns.ac.id/2548/1/0715040063 - Ilham...