Bahan Presentase TKML.docx
-
Upload
ta-hutagaol -
Category
Documents
-
view
82 -
download
2
description
Transcript of Bahan Presentase TKML.docx
MESIN LAS BUSUR RENDAM ( Submerged Arc Welding Machine )
1. PENGENALAN
1.1. Definisi
SAW adalah salah satu jenis las listrik dengan proses memadukan material
yang dilas dengan cara memanaskan dan mencairkan metal induk dan elektroda
oleh busur listrik yang terletak di antara metal induk dan elektroda. Arus dan busur
lelehan metal diselimuti (ditimbun) dengan butiran fluks di atas daerah yang dilas.
Elektroda pada proses SAW terbuat dari metal padat (solid).
Las busur rendam yang umumnya otomatis atau semi-otomatis menggunakan
fluksi serbuk untuk pelindung dari pengaruh udara luar. Busur listrik terdapat di
antara ujung elektroda dan bahan dasar di dalam timbunan fluksi, sehingga tidak
terjadi sinar las yang keluar seperti biasanya pada las listrik lainnya.
Pengelasan busur rendam adalah proses pengelasan busur yang
menggunakan elektrode kawat telanjang yang diumpankan secara kontinu, dan
busur las ditutup dengan serbuk fluks, seperti ditunjukkan pada gambar di bawah.
Cerobong Fluksi berfungsi sebagai tempat penampung fluksi yang
pengisiannya dilakukan bersamaan dengan pengisian kawat Elektroda.
1.2. Bagian-bagian (Komponen)
Disini akan dibahas bagian-bagian (komponen) SAW pada umumnya :
Power Supply (Sumber tenaga)
DC Voltage Constant (CV) merupakan self regulating, karena dapat dipakai untuk
menjalankan pemasok elektroda secara konstan tanpa bantuan pengatur voltase dan
ampere untuk mempertahankan kestabilan busur. Power source DC dengan konstan
voltase sangat ideal untuk SAW. DC Voltage constant (CV) tersedia dalam model
transformer rectifier (transformator penyearah) motor generator antara 400 A s/d 1500
A.
DC Current Constant (CC) baik digunakan untuk GTAW, SMAW, dan Carbon Arc
Couging karena tidak mempunyai self regulating seperti pada CV, sehingga
penggunaannya akan membutuhkan Current Sensing Variable Wire Speed Control.
Tipe pengontrol ini akan mengatur kecepatan pasokan elektroda apabila ada
perubahan voltase. Voltase perlu dipantau untuk menjaga panjang busur tetap konstan.
Sumber tenaga kombinasi CV dan CC yaitu sumber tenaga yang dapat dirubah
dari mode DC voltage konstan menjadi DC arus konstan. Penggunaan pengelasan
SAW dengan sumber tenaga AC voltage kapasitas 1500 A biasanya digunakan untuk
pemakaian :
- Arus tinggi
- Elektroda majemuk (tandem, triple, atau quarter)
- Pengelasan dengan kampuh sempit (Narrow gap)
- Untuk menghindari arc blow bila terjadi.
SAW semi-otomatis umumnya menggunakan sumber tenaga listrik antara 300 A
s/d 600 A untuk penggunaan elektroda diameter 1.6, 2.0, dan 2.4 mm.
Sumber tenaga DC di atas 1000 A sangat jarang digunakan karena akan
menimbulkan arc blow (hembusan busur) yang kuat terutama pada penggunaan
elektroda tunggal.
Electrode
Start Plate
Copper Mold (Cetakan tembaga)
Guide Tube
Wire Feed
SAW head
Flux Handling
Protective Equipment
1.3. Prinsip Kerja
Pada SAW, kawat elektroda secara mekanis diumpankan pada gundukan fluks.
Hal ini dapat dikatakan bahwa seolah-olah logam inti dan fluks pelapis dari elektroda
berlapis telah dipisahkan, dan dan logam inti dan flux dapat secara mekanis
diumpankan. Fluks menutupi busur dan kolam las. Fluks dan terak melindungi
kampuh las dari kontaminasi udara. Terak yang terbentuk dari lelehan fluks
mempengaruhi hal-hal berikut:
Perlindungan logam las dari udara.
Reaksi metalurgis dari lelehan logam dan lelehan terak.
Membentuk kampuh lasan saat pembekuan (solidifikasi).
Prinsip dasar pengelasan ini adalah menggunakan arus listrik untuk
menghasilkan busur (arc) sehingga dapat melelehkan kawat pengisi lasan (filler
wire), yang uniknya lagi dalam pengelasan SAW ini cairan logam lasan terendam
dalam fluksi yang melindunginya dari kontaminasi udara, yang kemudian fluksi
tersebut akan membentuk terak las (slag) yang cukup kuat untuk melindungi logam
lasan hingga membeku.
Dalam proses pengelasan SAW ini hat yang sangat perlu diperhatikan adalah :
a) Pengeringan dari fluksi, bila fluksi lembab akan menyebabkan cacat lasan
berupa rongga-rongga udara yang terperangkap dalam lasan (porosity).
b) Pembersihan setiap pass atau layer pengelasan haruslah di-grinding dan di-
wire brushing untuk menghilangan terak (slag) sehingga tidak menyebabkan
cacat lasan inklusi terak (slag inclusion).
Dalam hal pengelasan dengan menggunakan kawat Elektroda Tunggal (Single
Wire Elektrode), batang kawat elektroda berjalan dan mengalir melalui kontak nozzle
yang terletak di dalam cerobong yang terisi dengan fluksi. Busur api terjadi/timbul
diantara Kawat Elektroda dan Material Las (Base Metal), yang kemudian akan
mencair serta larut bersama. Bersamaan dengan itu sebagian dari Fluksi akan ikut
mencair dan setelah mendingin akan disebut dengan Terak.
Terak ini akan menutupi serta melindungi cairan logam dan busur api yang
terbentuk pada saat proses pengelasan. Sehingga cairan yang terjadi akan
terlindungi dari pengaruh udara luar sampai dengan saat pendinginannya.
Dengan kata lain, Kawat elektrode diumpankan secara automatis dari gulungan
ke busur. Fluks dituangkan melalui suatu tabung pengumpan di depan elektrode,
sehingga busur listrik yang timbul antara elektrode dengan logam dasar terendam
oleh serbuk fluks sepanjang alur las-an. Panas yang ditimbulkan oleh busur
mencairkan logam dan serbuk fluks. Fluks cair akan mengapung di atas logam cair,
membentuk selubung yang dapat mencegah percikan dan terjadinya oksidasi.
Setelah dingin, terak membeku dan mudah dihilangkan, sedang serbuk yang tersisa
diisap dengan sistem vakum dan dapat dimanfaatkan kembali.
Penjelasan yang lain dapat kita lihat melalui gambar di bawah.
Gambar menunjukkan penampakan dari mesin SAW. Pengangkut (carriage)
yang berjalan pada rel mengangkut gagang pengelasan (welding torch), pengumpan
elektroda (electrode feeder), kabel elektroda (electrode wire), kotak pengontrol
(control box), dan penyuplai fluks (flux hopper). Kotak pengontrol mengontrol kondisi
pengelasan seperti kecepatan pengumpan elektroda, kecepatan las, dan voltase las.
Mesin SAW secara relatif sangat berat.
Diameter elektroda umumnya berkisar antara 3.2 mm hingga 6.4 mm. Arus
pengelasan sekitar 100A hingga 2000A. Catu daya dengan tipe inti (core) movable
shunt umumnya selalu digunakan. Inti (core) movable shunt biasanya digerakkan
oleh motor yang akan mengatur besarnya arus pengelasan. Kecepatan
pengumpanan elektroda dikontrol melalui kontrol umpan balik (feed-back controlled)
melalui voltase pengelasan agar panjang busur dijaga konstan. Ketika tegangan
busur terlalu tinggi, kecepatan pengumpanan elektroda ditingkatkan untuk
memendekkan panjang busur. Sebaliknya, ketika volase busur turun, kecepatan
pengumpanan elektroda diturunkan agar panjang busur menjadi meningkat.
SAW dengan kawat las kecil (dengan diameter 1.2 mm hingga 1.6 mm)
digunakan pada produksi yang berkala. Pada kasus ini, digunakan catu daya
pengelasan dengan voltase yang konstan: kawat las diumpan dengan kecepatan
yang tetap. Panjang busur secara otomatis oleh mesin diatur agar tetap konstan
dengan catu daya yang bersifat mengatur sendiri (self-regulating) seperti pada las
busur logam dengan pelindung gas (gas shielded metal arch welding).
1.4. Jenis-jenis Mesin Las Busur Rendam (SAW)
Berdasarkan posisi pembawanya (Mounting) terdapat 3 jenis Mesin yaitu:
1) Tractor SAW Machine
Tractor SAW Machine ini termasuk yang termurah dan berguna untuk
pengelasan panjang seperti pada pengelasan sudut (fillet) pada Beam-beam
jembatan atau sambungan datar (butt joint) untuk panel-panel pada kapal laut.
Kecepatan pengelasan, Voltase serta kecepatan Kawat Elektrodanya dapat
diatur sesuai dengan yang dibutuhkan. Diameter maksimum Kawat Elektroda
yang digunakan 4 mm, sedangkan sumber powernya harus memiliki karakter
Voltase konstan. Sedangkan bagian untuk pengelasannya (welding head) dapat
berputar dan bergerak sepanjang rel baik ke depan, atas, maupun kebawah
serta memungkin untuk pengelasan secara melingkar.
2) Gantry SAW Machine
3) Crane SAW Machine
Gantry maupun Crane SAW Machine termasuk dalam kategori mesin
yang sangat mahal, karena mesin ini dilengkapi dengan peralatan yang sangat
mempermudah pengerjaan las karena dilengkapi dengan Gantry atau Crane,
sehingga memungkinkan untuk digunakan pengelasan didalam Bejana Tekan.
Selain itu mesin type ini pada umumnya dilengkapi dengan unit pengatur
kecepatan, baik untuk kecepatan Kawat Elektroda maupun kecepatan
pengelasannya sehingga menjamin kestabilan busur api yang terjadi selama
proses pengelasan, serta Diameter maksimum Kawat Elektroda yang
dipergunakan sampai dengan 6 mm.
1.5. Parameter Pengelasan
Di bawah ini akan dijabarkan penjelasan variabel pengoperasian yang penting
pada SAW :
1) Welding Amperage → Pengaruh dari Arus Listrik (I)
Kestabilan dari busur api yang terjadi pada saat pengelasan merupakan
masalah yang paling banyak terjadi dalam proses pengelasan dengan SAW,
oleh karena itu kombinasi dari Arus Listrik (I) yang dipergunakan dan Tegangan
(V) harus benar-benar sesuai dengan spesifikasi Kawat Elektroda dan Fluksi
yang dipakai.
Setiap kenaikan arus listrik yang dipergunakan pada saat pengelasan akan
meningkatkan Penetrasi serta memperbesar kuantiti lasnya. Penetrasi akan
meningkat 2 mm per 100 A dan kuantiti las meningkat juga 1,5 Kg/jam per 100
A.
Sedangkan pengaruhnya terhadap kawat Elektroda Diameter yang dipergunakan pada saat
proses Pengelasan adalah Diammeter (mm) x (100-200) (A).
Kawat Elektroda Diameter (mm)
Arus listrik (A)Kawat Elektroda
Dimetr (mm)Arus listrik (A)
1,2 120 – 250 3 280 – 650
1,6 160 – 350 4 350 – 900
2,0 200 – 450 5 500 – 1100
2,5 240 – 570 6 600 – 1400
2) Welding Voltage → Pengaruh dari Tagangan Listrik (V)
Setiap peningkatan tegangan listrik (V) yang dipergunakan pada proses
pengelasan akan semakin memperbesar jarak antara Tip Elektroda dengan
Material yang akan di Las, sehingga busur Api yang terbentuk akan menyebar
dan mengurangi Penetrasi pada material las.
Konsumsi Fluksi yang dipergunakan akan meningkat sekitar 10% pada
setiap kenaikan 1 Volt tegangan .
3) Welding Speed → Pengaruh Kecepatan Pengelasan
Jika kecepatan awal pengelasan dimulai pada kecepatan 40 Cm/Menit,
setiap pertambahan kecepatan akan membuat bentuk jalur las yang kecil
(Welding Bead), penetrasi, lebar serta kedalam las pada benda kerja akan
berkurang.
Tetapi jika kecepatan pengelasannya berkurang / dibawah 40 Cm/Menit
cairan las yang terjadi dibawah busur api las akan menyebar serta penetrasi
yang dangkal, hal ini dikarenakan over Heat.
Perlu adanya pengaturan kecepatan pengumpanan kawat las yang dapat
diubah-ubah untuk mendapatkan panjang busur yang diperlukan. Bila
menggunakan sumber listrik DC dengan tegangan tetap, kecepatan
pegumpanan dapat dibuat tetap, dan biasanya menggunakan polaritas belik
(DCRP). Mesin las dengan listrik DC kadang-kadang digunakan untuk mengelas
pelat tipis dengan kecepatan tinggi atau untuk pengelasan dengan elektroda
lebih dari satu.
4) Pengaruh Polaritas arus listrik (AC atau DC)
Pengelasan dengan kawat Elektroda Tunggal pada umumnya
menggunakan tipe arus Direct Current (DC), Elektroda Positif (EP), jika
menggunakan Elektroda Negatif (EN) penetrasi yang terbentuk akan rendah dan
kuantiti las yang tinggi.
Pengaruh dari arus alternating Curret (AC) pada bentuk butiran las dan
kuantiti pengelasan antara Elektroda positif dan Negatif adalah sama yaitu
cenderung porosity, oleh karena itu dalam proses pengelasan yang
menggunakan arus AC harus memakai Fluks yang khusus.
5) Type of electrode
6) Electrode Extension
7) Electrode Speed
8) Type of flux and particle
9) Width and depth of the layer of flux
2. KLASIFIKASI KAWAT ELEKTRODA DAN FLUKSI
2.1. Fluksi
Fluksi dalam SAW dapat berguna untuk :
o Melindungi metal yang mencair dari udara luar dengan menutupinya dengan
terak (slag) yang sedang mencair.
o Membersihkan metal yang mencair.
o Memodifikasi komposisi metal lasan.
o Mengontrol properti mekanikal & kimiawi hasil lasan.
o Sebagai welding arc stabilizer.
Berdasarkan metode pembuatan fluksi dibedakan menjadi 3 :
1) Tipe dilebur dan menyatu (fusi) → Fused Type
2) Tipe digabungkan → Bonded/Agglomerated Type
3) Tipe dicampur secara mekanis → Mechanical Mixed Type
Namun 2 yang akan dijabarkan, karena penggunaan Mechanical Mixed Type jarang
dijumpai.
1) Fused Fluksi
Fused Fluksi terbuat dari campuran butir-butir material seperti Mangan, Kapur,
Boxit, Kwarsa dan Fluorpar didalam suatu tungku pemanas. Cairan terak yang
terbentuk akan diubah ke dalam bentuk Fluksi dengan jalan :
Dituang di suatu cetakan dalam bentuk beberapa lapis / susun yang tebal
kemudian dipecah serta disaring sesuai dengan ukuran butiran yang
diinginkan.
Dari kondisi panas dituang ke dalam air, sehingga timbul percikan - percikan
yang kemudian disaring sesuai ukurannya. Metode ini lebih efisien, tetapi
kualitas Fluksi yang dihasilkan mengandung hidrogen yang cukup tinggi yang
memerlukan proses lebih lanjut untuk mengurangi kadar hidrogen tersebut.
2) Bonded/Agglomerated Fluksi
Bonded Fluksi ini dibuat di pabrik dengan jalan mencampur butiran - butiran
material yang ukurannya jauh lebih halus seperti mineral, Ferroalloy, Water glass
sebagi pengikat dalam suatu Mixer yang khusus.
2.1.1. Fluksi Khusus
- Fluksi untuk pengelasan kecepatan tinggi
- Fluksi khusus digunakan dengan arus AC
- Fluksi untuk multi kawat elektroda (kecepatan tinggi, AC)
- Fluksi untuk pengelasan Fillet
- Fluksi untuk pengelasan Kawat Elektroda tunggal atau ganda
- Fluksi untuk Multipass Welding
- Fluksi untuk pengelasan khusus diameter kecil.
Catatan : Pada prinsipnya proses pemilihan Fluksi lebih dahulu baru
kemudian pemilihan Kawat Elektroda yang sesuai.
2.1.2. Pemilihan Fluksi
Tabel Specific Flux Consumption
Jenis Pengelasan
Elektroda A V Kg Fluksi
Kg Kawat
Bead pada Plat
Bead pada Plat
Bead pada Plat
Bead pada Plat
+
+
+
-
400
550
700
550
28
31
34
31
1,40
1,30
1,10
1,00
Fillet
Fillet
+
+
400
570
28
30
0,85
0,55
Pass Butt
Pengelasan 12 mm
+
+
500
540
28
30 0,90
Ukuran Partikel
Ukuran Partikel ENTyler
(Mes per In2
<0,1 - 0,8
0,3 - 2,5
D - 8
3 - 25
20 x D (=Dust)
8 x 24
- Kuantiti : Tergantung pada penggunaannya (lihat Tabel Specific Flux
Consumption).
- Ukuran Partikel : Lihat tabel Ukuran Partikel, pada umumnya ukuran Fluksi sudah
tertentu.
- Paket : Rata-rata dalam 1 paket berat dari Fluks 50 Kg / karung.
2.2. Kawat Elektroda
Kawat Elektroda berbentuk kumparan dengan panjang total bervariasi dari 20
Meter sampai dengan 100 meter, yang terpasang pada suatu unit motor pengatur
kecepatan. Sehingga kecepatan pengisian kawat elektroda tersebut dapat konstan.
Kawat elektroda ini akan melewati nozzle yang berfungsi sebagai penyearah serta
penahan panas.
Terdapat beberapa jenis Kawat Elektroda untuk proses pengelasan busur rendam :
1) Kawat : Elektroda dengan bentuk Bar dan Tubular.
2) Batang : Elektroda dengan bentuk Bar dan Fillet strip.
3) Bubuk besi : Kawat Elektroda dengan bentuk Bar atau powder besi yang
mengandung Fluksi.
Kawat Elektroda bulat hanya digunakan untuk pengelasan baja spesial dalam
jumlah yang kecil dan untuk Hard Facing.
Sedangkan kawat elektroda berbentuk batang terbagi dalam beberapa
golongan sebagai berikut :
- Kawat Elektroda untuk Baja karbon Mangan.
- Kawat Elektroda untuk Baja campuran rendah.
- Kawat Elektroda untuk Stainless Steel.
Ukuran Kawat Elektroda dimulai dari 1.2, 1.6, 2.0, 2.5, 3, 4, 5, dan 6 mm.
Tabel Ukuran Kawat Elektroda
Kawat Elektroda Diameter (mm)
Arus listrik (A) Kawat Elektroda Dimeter (mm)
Arus listrik (A)
1,2 120 - 250 3 280 - 650
1,6 160 - 350 4 350 - 900
2,0 200 - 450 5 500 - 1100
2,5 240 - 570 6 600 - 1400
Sifat-sifat hasil pengelasan dari gabungan Fluksi dan Kawat Elektroda
Elektroda dapat dilihat pada (Tabel Properties of Weld Metal).
2.3. Rekondisi Fluksi
1) Penyimpanan
→ Variasi temperatur serta kelembaban udara sekitarnya harus rendah.
2) Pengeringan Ulang
→ Pada prinsipnya akan lebih baik hasilnya jika dilakukan pengeringan terbih
dahulu pada temperatur 200 – 400⁰C.
Tabel Properties of Weld Metal
3. PERSIAPAN SAMBUNGAN
3.1. Pengelasan Sambungan tumpul 2 Sisi (Two Pass Butt Welding)
Pada proses pengelasan dengan SAW, persiapan sambungan las sangat
dipengaruhi oleh ketebalan material yang akan dilas.
Untuk proses pengelasan material Plat dengan ketebalan sampai dengan 14
mm dapat dilihat dari tabel berikut ini.
Tebal Plat
(mm)
Wire Elektroda Diameter
(mm)
Langkah Pengelasan
(mm)
Tegangan Listrik
(V)
Arus Listrik
(mm)
Kecepatan Pengelasan
(M/Jam)
6 41 35 300
502 35 350
8 41 35 450
462 35 500
10 41 35 500
422 35 550
12 51 35 600
382 35 700
14 51 35 650
352 35 750
Sedangkan untuk jenis sambungan Butt dengan penggunaan Wire Elektrode
yang berdiameter lebih kecil, bisa dilihat pada tabel berikut.
Jenis Sambungan
Tebal Plat
(mm)
Wire Elektroda Diameter
(mm)
Langkah Pengelasan
(mm)
Tegangan Listrik
(V)
Arus Listrik
(mm)
Kecepatan Pengelasan
(M/Jam)
2 2 1 28 325 75
4 2,5 1 30 450 40
6 3 1 31 510 30
8 3 1 32 525 26
10 3 133
600 23
12 3 1 33 625 20
Sedangkan untuk jenis sambungan sudut dapat dilihat pada tabel berikut.
Tebal Plat
(mm)
Wire Elektroda Diameter
(mm)
Tebal Pengelasan
(mm)
Tegangan
Listrik
(V)
Arus Listrik
(mm)
Kecepatan Pengelasan
(M/Jam)
6 3 3 30 – 32 450 45
8 4 5 30 – 32 575 42
10 4 5 30 – 32 65036
8 5 4 32 – 34 800 50
12 5 6 32 – 34 850 35
15 6 7 32 – 34 875 25
15 5 -
36
825 27
205 -
36 850 22
Untuk Plat yang memiliki ketebalan lebih dari 12 mm, bentuk sambungan dan
persiapan pengelasannya dapat dilihat pada tabel di bawah.
Tebal Plat
(mm)
Wire Elektroda Diameter
(mm)
Langkah Pengelasan
(mm)
Tegangan Listrik
(V)
Arus Listrik
(mm)
Kecepatan Pengelasan
(M/Jam)
16 51 35 700
352 36 800
18 61 36 850
302 36 850
20 61 36 925
272 38 950
18 61 36 700
302 36 800
20 61 36 800
252 36 850
25 61 36 850
202 36 950
30 61 36 900
152 36 1000
90°
8
30
70°
18
412
3 45
68 79
3.2. Pengelasan Sambungan Tumpul Jalur Bertumpuk (Multi Layer Butt Welding)
Pada proses pengelasan Multi layer pada umumnya dilakukan pada plat yang
tebal dengan persiapan sebagai berikut.
Proses pengelasan pada daerah akar, pada umumnya dilakukan dengan
proses pengelasan SMAW atau GMAW, dimana jika proses pengelasan akarnya
dengan SMAW maka tipe Elektroda yang dipergunakan harus tipe Basic, hal ini
bertujuan untuk mengurangi kadar Hydrogen yang berada di daerah akar tersebut.
Namun pengelasan akar dapat juga dilakukan dengan SAW, dengan
melakukan persiapan yang benar-benar tepat dan jika perlu dilakukan percobaan
terlebih dahulu, misalnya dengan cara mengurangi besarnya arus listrik yang dipakai
serta Fluksi dan Kawat elektroda berdiameter yang tepat. Hal ini bertujuan untuk
menghindari rusaknya daerah akar atau berlobang akibat besarnya panas yang
ditimbulkan oleh pengelasan dengan SAW.
3.3. Pengelasan Tumpul 1 Sisi (Single Pass Butt Welding)
Pengelasan tumpul 1 sisi lebih banyak dipergunakan pada proses pengelasan
dengan material benda kerja yang tipis.
Pada pengelasan ini diperlukan adanya Backing plat seperti terlihat pada
gambar dibawah.
4. PERSIAPAN PENGELASAN
Kabel listrik yang dipergunakan pada proses pengelasan SAW harus berjenis 100%
Duty (Kerugian/Losses 0). Kabel Ground kontak harus dalam kondisi bersih, kuat untuk
mencegah terjadinya cacat las seperti busur api yang tidak konstan akibat tidak kontinunya
arus listrik yang mengalir pada saat pengelasan.
Untuk pengelasan yang panjang, ‘kabel ground kontak’ harus dipasang di kedua
ujung benda yang akan di las, kondisi demikian bertujuan untuk menjamin agar distribusi
arus listrik merata disepanjang plat/benda kerja yang di las.
4.1. Ketinggian Fluksi
Ketinggian Fluksi harus diatur serendah mungkin, sedemikian rupa sehingga
busur api listrik yang terjadi tidak kelihatan oleh mata. Jika busur api tersebut terlihat
maka akan dapt menimbulkan porosity pada hasil las. Sebaliknya jika ketinggian
Fluksi terlalu tebal, akan mengakibatkan bentuk las yang tidak merata.
Ketinggian Fluksi yang optimal adalah 20 mm untuk proses pengelasan dengan
arus dan tegangan listrik rendah.
Sedangkan untuk proses pengelasan dengan arus dan tegangan listrik yang
tinggi adalah 30 mm.
4.2. Jarak Kawat Elektroda
Yang dimaksud dengan Stick Out adalah jarak antara benda kerja dengan
ujung kawat elektroda. Pada umumnya jarak tersebut sama dengan ketinggian
Fluksi yaitu antara 20 – 30 mm. Semakin panjang Jarak pada proses pengelasan,
ketebalan lapisan las yang dihasilkan akan semakin besar sampai dengan 40%.
Dalam hal ini maximum jarak adalah :
- Untuk Kawat Elektroda Diameter 3,2 mm : 76 mm.
- Untuk Kawat Elektroda Diameter 4 mm : 128 mm.
5. KEUNGGULAN & KETERBATASAN
5.1. Keunggulan
Dapat dioperasikan dengan arus DC atau AC pada waktu bersamaan.
Karena seluruh cairan tertutup oleh fluksi, maka kualitas daerah las sangat baik.
Dapat digunakan kawat las yang besar, agar arus pengelasan juga besar
sehingga penetrasi cukup dalam & efisiensi pengelasannya tinggi.
Karena karakteristik penetrasi yang dalam dari proses SAW ini, maka kampuh
las dapat dibuat lebih sempit sehingga dapat mengurangi jumlah lapisan (bahan
las) yang diperlukan serta menghemat waktu pengelasan.
Karena proses las ini dapat dikerjakan dengan arus lebih tinggi serta elektroda
berganda, sehingga dapat mengelas pelat-pelat yang tebal & diperoleh laju
pengisian dua hingga sepuluh lebih cepat daripada SMAW.
Lapisan terak (slag) yang menyelimuti logam las memberikan perlindungan yang
handal terhadap logam las cair, sehingga menghasilkan deposit las bermutu
tinggi.
Karena prosesnya secara otomatis, maka tidak diperlukan keterampilan juru las
yang tinggi dan perubahan-perubahan teknik pengelasan yang dilakukan oleh
juru las tidak banyak pengaruhnya terhadap kualitas las.
Walaupun sebuah proses las busur terbuka, SAW tidak menimbulkan radiasi
tinggi dimana hal ini memberikan kenyamanan kepada juru las.
Jarang terjadi percikan las (spatter) dan asap.
Tidak perlu menggunakan kaca/masker pelidung mata karena busurnya
terkubur.
Minimnya gangguan dari angin (udara luar).
SAW adalah proses las rendah hidrogen, tetapi kandungan hidrogennya
tergantung dari tingkat kekeringan dari jenis fluksi yang dipakai.
Kekerasan di daerah HAZ (Heat Area Zone) cenderung lebih rendah karena
panas masukan yang lebih tinggi menyebabkan laju pendinginan menjadi lebih
lambat, sehingga kualitas sambungan lasan sangat baik, serta memiliki
ketangguhan dan keuletan yang tinggi.
Pada umumnya tampilan bead yang halus dari pengelasan SAW membuat
inspeksi visual menjadi lebih mudah terhadap cacat-cacat las karena kesalahan
operator atau kesalahan fungsi peralatan.
Proses las SAW ini dapat digunakan untuk mengelas carbon steel low, low alloy
steel, stainless steel dan beberapa paduan nikel tinggi.
5.2. Keterbatasan
Posisi pengelasan terbatas, hanya horizontal.
Membutuhkan penanganan dan waktu pemasangan lebih banyak untuk
meletakkan benda kerja sedemikian rupa agar pengelasan dapat dilakukan
secara horisontal.
Hasil pengelasan terbatas hanya untuk jalur las lurus (linier), semi linier, dan
kurva dengan radius yang besar.
Filler metal tertutup fluksi.
Terbatasnya pandangan mata terhadap busur dan kawah las selama
pengelasan membuat proses ini menjadi lebih sulit dalam mempertahankan
posisi las di atas sambungan, meskipun pada umumnya hal ini tidak menjadi
masalah.
Karena busur listrik yang tidak tampak, maka penentuan pengelasan yang salah
dapat menggagalkan seluruh hasil pengelasan.
Waktu pemasangan untuk pengelasan lebih lama dibanding dengan GMAW dan
SMAW, sehingga proses ini tidak ekonomis pada pekerjaan-pekerjaan kecil.
Karena adanya masukan panas yang lebih besar, terbentuk butiran-butiran kasar
di daerah HAZ, keadaan inilah yang menyebabkan hilangnya sifat impact, yang
pada beberapa aplikasi tidak dperbolehkan.
Pada pengelasan dengan multi layer (lapisan banyak), harus dipilih kombinasi
kawat/fluksi yang sesuai untuk mempreventif unsur Mn dan Si pada logam las.
Karena unsur-unsur ini akan menaikkan, menurunkan ketangguhan, dan
menimbulkan masalah retak pada sour sevice.
Harga mesin relatif mahal.
6. APLIKASI
SAW diperkenalkan di Jepang pada tahun 1950-an, dan diaplikasikan pada banyak
sektor industri sejak 1960-an. Walaupun aplikasinya menurun, konsumsi kawat las SAW
masih sekitar 10 sampai 15% dari semua pemakaian kawat las proses pengelasan.
Pengelasan busur rendam banyak digunakan dalam pabrik untuk pengelasan :
o Bentuk-bentuk profil, seperti I-beam, T-beam, dan sebagainya.
o Kampuh memanjang dan melingkar dengan diameter besar seperti pipa, tangki, tabung
tekanan tinggi.
o Bejana tekan
o Penstocks
o Ketel uap (Boiler)
o Shipbuilding (pembuatan kapal)
o Off shore engineering (rekayasa lepas pantai), dll.
Berikut beberapa gambar aplikasi dari SAW.
7. ALAT PENGAMAN DIRI
Tabel di bawah merupakan rangkuman jenis-jenis alat pengaman diri ketika melakukan
proses pengelasan pada umumnya.
Welding - Personal Protective Equipment
Body Part Equipment Illustration Reason
Eyes and face Welding helmet, hand shield, or goggles
Protects from:
radiation hot slag, sparks intense light irritation and
chemical burns
Wear fire resistant head coverings under the helmet where appropriate
Lungs (breathing)
Respirators Protects against:
fumes and oxides
Exposed skin (other than feet, hands, and head)
Fire/Flame resistant clothing and aprons
Protects against:
heat, fires burns
Notes: pants should not have cuffs, shirts should have flaps over pockets or be taped closed
Ears - hearing Ear muffs, ear plugs
Protects against:
noise
Use fire resistant ear plugs where sparks or splatter may enter the ear.
Feet and hands Boots, gloves Protects against:
electric shock heat burns
fires
Untuk proses pengelasan busur rendam (SAW), operator dapat mengabaikan
pengaman mata, karena busurnya yang terkubur.