BAB III

ILMU BAHAN & ELEKTRODE

1. METALURGY ( ILMU LOGAM )

Perencanaan Konstruksi Bangunan atau Mesin Cara pengelasan, Cara pemeriksaan, Bahan yang di las, Jenis mesin las, Jenis kawat las, Fungsi ( bangunan atau mesin ).

Las Menurut DIN ( Deutsches Institut Normung ) :Federal Republic of Germany Ikatan metalurgi pada sambungan logam dan logam paduan yang dilaksanakan

dalam keadaan lumer atau cair.

Pengelasan : Proses penyambungan antara dua bagian logam atau lebih dengan atau tanpa

memakai bahan tambah yang menggunakan energi panas.

Sifat Logam Besi :- Kuat- Keras- Liat- Penghantar panas dan listrik (konduktor)- Sifat tambahan logam : Mengkilap ( memantulkan sinar )

Unsur-unsur yang termasuk logam :

Unsur Simbol Unsur Simbol

Air Raksa Hg Nikel Ni

Alumunium Al Perak Ag

Antimon Sb Platina Pt

Besi Fe Seng Zn

Crom Cr Tembaga Cu

Cobal Co Timah hitam Pb

Emas Au Timah putih Sn

Magnesium Mg Titan Ti

Mangan Mn Vanadium V

Molibden Mo Wolfram W

Jenis Logam

1

Logam bukan Besi. Logam Besi.

Yang termasuk Logam bukan Besi ;• Air raksa • Alumunium • Antimon • Babit • Crom • Cobalt • Emas • Kuningan • Mangan • Magnesium • Molibden • Molibden • Nikel • Perak • Platina • Seng • Tembaga • Timah putih • Timah hitam • Titan • Vanadium • Wolfram

Logam Besi Unsur utamanya adalah besi (fe), Paling penting di lapangan teknik.

Yang termasuk logam besi ; Besi, Baja, Baja-baja paduan, Besi cor / tuang, Baja cor / tuang.

Logam besi / Besi murni : Tidak mengandung unsur-unsur atau bahan-bahan lain, baik logam maupun bukan logam.

Tidak bisa dipakai di lapangan teknik.(harus mengandung unsur-unsur lain)

Unsur yang mempengaruhi sifat logam Carbon / zat arang (C),

Sulfur / belerang (S),

Phosphor (P).

Besi teknik :

2

1. Besi mentah ; - Kadar Carbon lebih 3,5 %,

- Tidak bisa ditempa.2. Besi tuang / cor / ancuran ;

- Kadar Carbon lebih 3,5 %, - Tidak bisa ditempa.

3. Baja ; - Kadar Carbon kurang dari 2%, - Bisa ditempa.

BAJA

1. Baja tanpa paduan ,

2. Baja paduan,

3. Baja tuang.

1. Baja Tanpa Paduan 2. Baja karbon rendah,3. Baja karbon sedang,4. Baja karbon tinggi.

3

2. WELDING ELECTRODE ( KAWAT LAS )

Seperti yang kita ketahui, Pengelasan adalah Proses penyambungan antara dua bagian logam atau lebih dengan atau tanpa memakai bahan tambah yang menggunakan energi panas. Maka perlu kita ketahui jenis jenis dari bahan tambah itu sendiri

3.000 Tahun Sebelum Masehi

Proses pengelasan dikerjakan dengan menggunakan dua batang karbon yang dihubungkan dengan arus berlawanan

Benardes Th. 1885 M

Proses pengelasan dikerjakan dengan menggunakan satu batang Electrode yang dihubungkan dengan arus positif sedang arus negatif dihubungkan dengan benda yang akan disambung

JENIS-JENIS PENGELASAN :

4

JENIS-JENIS PENGELASAN :

WELDINGPROSES

ARC WELDING

SOLID STATE WELDING

BRAZING WELDING

OXY GAS WELDING

RESISTANT WELDING

WELDINGPROSES

ARC WELDING

SOLID STATE WELDING

BRAZING

OXY GAS RESISTANT WELDING

ALLIEDPROCE

SS

THERMALCUTTING

ADHESIVE BONDING THERMAL SPRAY

ARC CUTTING

OXY CUTTING

5

SMAW(SHIELDED METAL ARC WELDING)

KAWAT INTI

SALUTAN

TERAK

PELINDUNGBUSUR NYALA

KAWAH

PELINDUNG

TUNGSTEN ELECRODE BAHAN TAMBAH /

FILLERINNER GAS

BENDA KER KERJA

CELAH / GAP

6

GTAW(GAS TUNGSTEN ARC WELDING)

GMAW(GAS METAL ARC WELDING)

HOW AWS CLASSIFIES MILD STEEL ELECTRODES, GMAW, GTAW ?

HOW AWS CLASSIFIES ALLOY SOLID ELECTRODES, GMAW, GTAW ?

WIRE SPOOL

INNER GAS

BENDA KERJA

CELAH / GAP

( + )

( - )

ER 70 S - 3

ELECTRODE / ROD

TENSILE KSI

SOLID

CHEMICAL COMPOSITION & SHIELDED GAS

7

HOW AWS CLASSIFIES MILD STEEL FLUX CORED WIRES, FCAW ?

ER 80 S – D 2ELECTRODE / ROD

TENSILE KSI

SOLID

CHEMICAL COMPOSITION & SHIELDED GAS

FLUX CORE

BENDA KERJA

CELAH / GAP

WIRE SPOOL

( + )

( - )

8

FCAW(FLUX CORE ARC WELDING)

ELECTRODE / ROD

TENSILE X 10 KSI

FLUX CORED ELECTRODE

TYPE GAS, USABILITY AND PERFORMANCE CAPABILITIES

POSITION

9

E 7 0 T - 10

HOW AWS CLASSIFIES MILD STEEL METAL CORE WIRES, FCAW ?

ARC WELDING

• SMAW (Shielded Metal Arc Welding)• GTAW (Gas Tungsten Arc Welding)• GMAW (Gas Metal Arc Welding)• SAW (Submerged Arc Welding)• FAW (Flasma Arc Welding)• FCAW (Flux Core Arc Welding)

OXY GAS WELDING

Oxy Acetylene Gas Welding

OXY LPG GAS WELDING

E 70 C – 3 MELECTRODE / ROD

TENSILE X 10 KSI

IMPACT STRENGTH

SHIELDING GAS

COMPOSIT METAL CORE ELECTRODE

10

OXY GAS WELDING

• Oxy Acetylene Gas Welding• Oxy LPG Gas Welding• Oxy Natural Gas Welding

RESISTANT WELDING

• Spot Welding• Seam Welding

SOLID STATE WELDING

• Explosion Welding

BRAZING WELDING

• Explosion Welding

11

WELDING ELECTRODE“ Kawat Las “

1. Habis sekali pakai ( Consumable Material )

2. Tidak Habis Sekali Pakai( Non Consumable Material )

1. Habis sekali pakai (Consumable Material )2. Tanpa Salutan : Bar Electrode3. Memakai Salutan : Coated Electrode

1. Salutan Dalam ( Flux Core ). 2. Salutan Luar : - Salutan Tebal, - Salutan Tipis.

Mempunyai dua fungsi :1. Pemanas,2. Bahan Tambah.

3. Tidak habis sekali pakai ( Non Consumable Material )1. Tungsten Electrode ; Untuk Pengelasan Non Ferro.2. Carbon Electrode ; Untuk Pemotongan atau Gouging.Mempunyai satu fungsi, yaitu :“ Pemanas “

Pembagian Electrode menurut bahannya : Mild steel ( baja carbon rendah ), High carbon steel (baja carbon tinggi), Stainless steel, Cast iron ( Besi tuang ), Special alloy steel (logam campuran), Non ferro ( logam bukan besi ).

Fungsi salutan pada electrode : Mencegah terjadinya oksidasi, yang akan mengakibatkan kropos. Mudah menyalakan dan memelihara busur api listrik. Memberi sifat khusus pada bahan yang dilas dan hasil pengelasan baik. Mempengaruhi sifat khusus pada las, rigi-rigi bisa baik, electroda cepat menetes. Menghindari hilangnya unsur-unsur tertentu karena terbakar, seperti mangan,

carbon, chrom dan lain-lain.

12

APPLICATION & TYPE

CLASSIFICATION JIS : D 5016

• JIS : Japanese Industrie Standard.• D : Dongki / Electrode / Kawat las.• 50 : Tegangan tarik ( 50 kg/mm2 ).• 1 : Posisi pengelasan,(semua posisi).• 6 : Jenis salutan iron powder low hydrogen.

CLASSIFICATION AWS : E 7018

• AWS : American Welding Standards.• E : Electrode• 70 : Tegangan tarik / 70.000 psi / 50 kg/mm2.• 1 : Posisi pengelasan,(semua posisi)• 8 : Jenis salutan low hydrogen, iron powder

TYPE OF COVERING• LOW HYDROGEN.• HIGH STRENGTH STEEL.

UKURAN DARI PADA KAWAT LAS

DIAMETER PANJANG

3,2 350 400        

4 350 400 450 550    

4,5   400 450 550    

5   400 450 550 700  

5,5     450 550 700  

6     450 550 700 900

6,4     450 550 700 900

7     450 550 700 900

8     450 550 700 900

*) Toleransi ukuran dari kawat inti adalah : + 0,05 mm untuk diameter, dan 3mm untuk panjang.

KLASIFIKASI KAWAT LAS

13

Jenis Kawat Las Posisi Pengelasan Type Salutan Type Arus Listrik

D 4301 F,V,OH,H Ilmenite AC/DC +

D 4303 F,V,OH,H Limetitania AC/DC +

D 4311 F,V,OH,H High Celluleso AC/DC +

D 4313 F,V,OH,H High titanium oxide AC/DC -

D 4316 F,V,OH,H Low Hydrogen AC/DC +

KLASIFIKASI KAWAT LASJenis Kawat Las Posisi Pengelasan. Type Salutan Type Arus Listrik

D 4324 F,H,FIL Iron powder titanium oxide

AC/DC +

D 4326 F,H,FIL Iron powder low hyrogen

AC/DC +

D 4327 F,H,FIL Iron powder iron oxide

AC/DC +

D 4340 F,V,OH,H,FIL (SPESIAL)

Special type AC/DC +

ELECTRODE IRON POWDER• Amper bisa tinggi, pengelasan bisa cepat,• Arus bisa lebih tinggi 25% dengan 30% iron powder,• Amper lebih tinggi 50% bila menggunakan 50% iron powder.

Chemical Composition of Deposited Metal (%)

Jenis Kawat Las Komposisi Bahan ( % )

AWS E 7018C Si Mn P S

0,065 0,241 0,45 0,018 0,016

Keterangan: Kawat Las dengan kandungan Hydrogen yang rendah dan sesuai untuk pengelasan logam logam yang memiliki tensile strength yang tinggi hingga 50 kgf/mm². Memberikan hasil pengelasan yang lebih halus, penetrasi yang optimum serta minimum spatler. Banyak digunakan untuk pengelasan pipa boiler, rangka jembatan maupun bejana bertekanan.

PENYIMPANAN ELECTRODE• Jangan kena uap, air, atau tertindih barang keras,• Sebelum digunakan dipanaskan sekitar 110 derajat.

SIMBOL-SIMBOL POSISI PENGELASAN• F : Las datar / dibawah tangan.

14

• V : Las Vertical naik / turun.• OH : Las Over head / diatas kepala.• H : Las Horizontal.• H FIL : Las Horizontal Fillet.

WELDING POSITIONPosisi Pengelasan

DOWN HAND / FLAT

DOWN HAND / FLAT

HORIZONTAL

VERTICAL DOWN

15

VERTICAL UP

OVER HEAD

PIPE WELDING FIXED PIPE WELDING FIXED 45˚

JENIS - JENIS TYPE ARUS

16

• AC : Alternating Current / arus bolak- balik.• DC : Dierect Current / arus searah.• DCEP : Arus searah Electroda Positif.• DCEN : Arus searah Electroda Negatif.

17