Bahan Presentase TKML.docx

39
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.

description

Teknik pembubutan

Transcript of Bahan Presentase TKML.docx

Page 1: 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.

Page 2: Bahan Presentase TKML.docx

1.2. Bagian-bagian (Komponen)

Page 3: Bahan Presentase TKML.docx

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)

Page 4: Bahan Presentase TKML.docx

- 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

Page 5: Bahan Presentase TKML.docx

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).

Page 6: Bahan Presentase TKML.docx

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.

Page 7: Bahan Presentase TKML.docx

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.

Page 8: Bahan Presentase TKML.docx

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

Page 9: Bahan Presentase TKML.docx

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

Page 10: Bahan Presentase TKML.docx

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

Page 11: Bahan Presentase TKML.docx

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

Page 12: Bahan Presentase TKML.docx

7) Electrode Speed

8) Type of flux and particle

9) Width and depth of the layer of flux

Page 13: Bahan Presentase TKML.docx

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.

Page 14: Bahan Presentase TKML.docx

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.

Page 15: Bahan Presentase TKML.docx

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.

Page 16: Bahan Presentase TKML.docx

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.

Page 17: Bahan Presentase TKML.docx

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.

Page 18: Bahan Presentase TKML.docx

Tabel Properties of Weld Metal

Page 19: Bahan Presentase TKML.docx

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

Page 20: Bahan Presentase TKML.docx

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

Page 21: Bahan Presentase TKML.docx

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

Page 22: Bahan Presentase TKML.docx

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

Page 23: Bahan Presentase TKML.docx

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

Page 24: Bahan Presentase TKML.docx

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.

Page 25: Bahan Presentase TKML.docx

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.

Page 26: Bahan Presentase TKML.docx
Page 27: Bahan Presentase TKML.docx

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.

Page 28: Bahan Presentase TKML.docx

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.

Page 29: Bahan Presentase TKML.docx

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.

Page 30: Bahan Presentase TKML.docx

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.

Page 31: Bahan Presentase TKML.docx

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.

Page 32: Bahan Presentase TKML.docx
Page 33: Bahan Presentase TKML.docx

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

Page 34: Bahan Presentase TKML.docx

fires

Untuk proses pengelasan busur rendam (SAW), operator dapat mengabaikan

pengaman mata, karena busurnya yang terkubur.