TUGAS AKHIR

PENGARUH JENIS ELEKTRODA PADA HASIL PENGELASAN PELAT BAJA St 32 DENGAN KAMPUH V TUNGGAL

TERHADAP STRUKTUR MIKRO DAN KEKUATAN TARIKNYA

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Menyelesaikan Program Studi Srata Satu pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun Oleh: MOH FAHAD

NIM D 200 030 150

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2008

i

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Dewasa ini penggunaan baja semakin meningkat sebagai bahan

industri. Hal ini sebagian ditentukan oleh nilai ekonominya, tetapi yang paling

penting adalah karena sifat-sifat dari logam jenis ini yang bervariasi, yaitu

bahwa bahan tersebut mempunyai sifat dari yang paling lunak dan mudah

dibuat sampai yang paling keras dan tajam misalnya untuk pisau pemotong,

bahkan bentuk-bentuk yang lebih rumit dapat dibuat dengan pengecoran. Oleh

sebab itu, baja sering disebut bahan yang kaya dengan sifat-sifat.

Pada kenyataan aplikasi di lapangan, struktur atau konstruksi yang

terbentuk dari baja seringkali menggunakan proses penyambungan dengan cara

pengelasan. Berdasarkan dari DIN (Deutche Industrie Normen) las adalah

ikatan metalurgi pada sambungan logam atau logam paduan yang dilaksanakan

dalam keadaan lumer atau cair. Dari definisi tersebut, dapat dijabarkan lebih

lanjut bahwa las adalah sambungan setempat dari beberapa logam dengan

menggunakan energi panas. Untuk mendapatkan hasil pengelasan yang baik

diperlukan juru las yang berkualifikasi, jenis sambungan yang sesuai, jenis

pengelasan, serta elektroda yang digunakan.

Hal yang paling memungkinkan dari akibat proses pengelasan adalah

timbulnya lonjakan tegangan yang lebih besar jika dibandingkan dengan

sambungan pada mur baut atau paku keling. Hal ini disebabkan karena

terjadinya perubahan sifat-sifat bahan pada sambungan terutama pada daerah

terpengaruh panas atau HAZ (Heat Affected Zone), karena daerah tersebut

adalah daerah logam yang bersebelahan dengan daerah logam las yang selama

proses mengalami siklus termal pemanasan dan pendinginan cepat.

Kemungkinan yang lain adalah penurunan kekuatan mekanis pada sambungan

1

las, yang terjadi akibat terlalu banyak atau terlalu sedikitnya unsur pada kawat

pengisi (filler) sehinggga dapat mengakibatkan timbulnya keretakan.

Berdasarkan uraian di atas, salah satu yang menjadi perhatian adalah

pengaruh dari jenis elektroda yang digunakan dalam proses pengelasan terhadap

sifat fisis dan mekanis dari logam yang dilas. Untuk mengetahuinya, maka

dilakukan pengujian sifat fisis dan mekanis, yang dalam hal ini dilakukan pada

logam baja karbon dari hasil pengelasan dengan dua jenis elektroda yang

berbeda. Sehingga dalam penulisan Tugas Akhir ini, penulis mengambil judul

“PENGARUH JENIS ELEKTRODA PADA HASIL PENGELASAN

PELAT BAJA St 32 DENGAN KAMPUH V TUNGGAL TERHADAP

STRUKTUR MIKRO DAN KEKUATAN TARIKNYA”.

1.2. Rumusan Masalah

Proses pengelasan sangat sering digunakan untuk penyambungan baja,

sehingga diharapkan untuk mendapatkan hasil pengelasan yang baik dan

maksimal. Pengetahuan dari jenis pengelasan, cara pengelasan, jenis sambungan

dan elektroda yang digunakan akan menentukan hasil dari pengelasan, dimana

hal-hal tersebut penentuannya didasarkan oleh material atau logam yang akan

dilas. Berdasar uraian tersebut, yang menjadi perhatian adalah pengaruh jenis

elektroda pengelasan terhadap stuktur mikro dan kekuatan tarik logam yang

dilas. Selanjutnya untuk mengetahui apakah hasil dari pengelasan tersebut

benar-benar baik dan maksimal sehingga dapat untuk diterapkan dalam

penggunaan, maka diperlukan pengujian hasil lasan.

1.3. Batasan Masalah

Mengingat sangat kompleknya penelitian dalam pengelasan, maka

penulis membatasi permasalahan agar pembahasannya dapat lebih terfokus.

Adapun batasan-batasan masalahnya adalah sebagai berikut:

2

1. Material logam yang digunakan adalah pelat baja karbon St 32.

2. Elektroda yang digunakan adalah jenis E6013 dan E7016 standar ASTM

(American Society for Testing Material) yang didasarkan pada standar

asosiasi las Amerika Serikat AWS (American Welding Society).

3. Proses pengelasan yang digunakan adalah las dengan elektroda terbungkus

atau SMAW (Shielded Metal Arc Welding).

4. Jenis kampuh untuk spesimen lasnnya adalah V tunggal.

5. Pengujian yang dilakukan:

a. Pengujian komposisi kimia, dilakukan untuk spesimen tanpa pengelasan

(raw material).

b. Pengujian struktur mikro, dilakukan untuk spesimen hasil pengelasan

dengan elektroda E6013 dan spesimen hasil pengelasan dengan

elektroda E7016.

c. Pengujian tarik, dilakukan untuk spesimen tanpa pengelasan (raw

material), spesimen hasil pengelasan dengan elektroda E6013 dan

spesimen hasil pengelasan dengan elektroda E7016.

1.4. Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Mengetahui kandungan unsur atau komposisi kimia dari logam baja karbon

St 32 dan jenisnya berdasarkan kandungan karbonnya.

2. Mengetahui struktur mikro spesimen hasil pengelasan dengan elektroda

E6013 dan E7016.

3. Mengetahui kekuatan tarik maksimum, kekuatan luluh, regangan patah total,

regangan patah plastis, regangan patah elastis, modulus elastisitas dan

ketangguhan dari logam baja karbon St 32 serta spesimen hasil pengelasan

dengan elektroda E6013 dan E7016.

4. Mengetahui jenis elektroda mana yang baik dan cocok digunakan dalam

pengelasan baja karbon St 32 dengan kampuh V tunggal.

3

1.5. Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Pengembangan Akademis

a. Dengan penelitian ini penulis dapat menerapkan ilmu dan pengetahuan

yang telah dipelajari sehingga dapat mengetahui secara teknis tentang

pengelasan baja.

b. Penulis dapat memberikan hasil penelitian yang telah dilakukan, yang

diharapkan akan dapat menambah pengetahuan ilmu logam, khususnya

tentang pengelasan jenis elektroda terbungkus menggunakan kampuh V

tunggal pada baja karbon St 32.

2. Pengembangan Industri

Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan konstribusi pada

dunia pengelasan logam, khususnya untuk logam baja karbon St 32, yang

pada akhirnya dapat bermanfaat untuk kemajuan dunia industri dan

teknologi.

1.6. Metode Penelitian

Dalam pelaksanaan penelitiannya, digunakan metode sebagai berikut:

1. Tahap Studi Literatur dan Studi Lapangan

Tahap ini dilakukan untuk mengenal masalah yang dihadapi serta

untuk menyusun rencana kerja yang akan dilakukan

2. Tahap Penyiapan Bahan dan Alat Kerja

Pada tahap ini dilakukan penyiapan bahan dan peralatan yang akan

digunakan.

3. Tahap Pembuatan Spesimen

Pada tahap ini dilakukan pembuatan spesimen las, proses pengelasan dan

pembuatan spesimen untuk pengujian.

4. Tahap Pelaksanaan Pengujian

Pada tahap ini dilakukan pengujian dengan standar yang berlaku.

4

5. Tahap Pengambilan Data Hasil Pengujian

Pada tahap ini dilakukan pengumpulan data-data hasil dari pengujian yang

dilakukan, selanjutnya dianalisa dan dapat ditarik kesimpulannya.

1.7. Sistematika Penulisan

Laporan penelitian Tugas Akhir ini disusun dengan sistematika

penulisan sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Berisi tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah,

tujuan penelitian, manfaat penelitian, metode penelitian dan

sistematika penulisan.

BAB II DASAR TEORI

Berisi tentang tinjauan pustaka dan uraian teori-teori tentang; baja

karbon, pengelasan, metalurgi dalam pengelasan, pengujian

komposisi kimia, pengamatan struktur mikro dan pengujian tarik.

BAB III METODE PENELITIAN

Berisi tentang diagram alir dan uraian tahap-tahap dalam penelitian,

yaitu; tahap studi literatur dan studi lapangan, tahap penyiapan

bahan dan alat kerja, tahap pembuatan spesimen, tahap pelaksanaan

pengujian dan tahap pengambilan data hasil pengujian

BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN ANALISA

Berisi tentang data-data hasil pengujian komposisi kimia, struktur

mikro dan uji tarik. Kemudian menganalisa data-data tersebut sesuai

jenis pengujiaannya. Analisa dan pembahasan dilakukan berdasarkan

referensi dari buku dan kenyataan teknis di lapangan.

BAB V PENUTUP

Berisi tentang kesimpulan dari hasil analisa dan pembahasan data

hasil pengujian yang telah dilakukan. Selanjutnya penulis dapat

memberikan saran yang membangun.

5