TUGAS AKHIR - repository.ppns.ac.idrepository.ppns.ac.id/2543/1/0715040059 - M. Auliya' Rakhman -...

1

TUGAS AKHIR

ANALISA PENGGUNAAN ELEKTRODA E71T1-C1A2-CS1-H5 DAN E71T1-C1A0-CS1-H8 TERHADAP TENSILE TEST DAN IMPACT TEST

M. AULIYA’ RAKHMAN NRP. 0715040059

DOSEN PEMBIMBING

USMAN DINATA, S.T., M.M. MOH. SYAIFUL AMRI, S.ST., M.T.

PROGRAM STUDI TEKNIK PENGELASAN

JURUSAN TEKNIK BANGUNAN KAPAL POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA SURABAYA 2019

i

TUGAS AKHIR (607408A)

ANALISA PENGGUNAAN ELEKTRODA E71T1-C1A2-CS1-H5 DAN E71T1-C1A0-CS1-H8 TERHADAP TENSILE TEST DAN IMPACT TEST

M. AULIYA’ RAKHMAN 0715040059

DOSEN PEMBIMBING: USMAN DINATA, S.T., M.M MOH. SYAIFUL AMRI, S.ST., M.T.

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

iv

Halaman ini sengaja dikosongkan.

vi


vii

KATA PENGANTAR

Segala Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan segala rahmatNya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas

akhir dengan judul “Analisa Penggunaan Elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5 dan

E71T1-C1A0-CS1-H8 Terhadap Tensile Test dan Impact Test” guna

memenuhi sebagian persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Sains Terapan

pada Program Studi D4 – Teknik Pengelasan Jurusan Teknik Bangunan Kapal

Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya tahun 2019. Penulis menyadari kelemahan

serta keterbatasan yang ada sehingga dalam menyelesaikan tugas akhir ini

memperoleh bantuan dari berbagai pihak, dalam kesempatan ini penulis

menyampaikan ucapan terimakasih kepada :

1. Orang tua tercinta, Bapak M. Munir dan Ibu Djazimah yang selalu

memberikan do‟a, semangat, serta kasih sayang yang tiada henti agar

penulis dapat menyelesaikan studi dan tugas akhir ini.

2. Kakak tersayang Nirma Nur Fitriana yang selalu membantu,

memberikan do‟a, dukungan dan semangat agar penulis dapat

menyelesaikan tugas akhir ini.

3. Bapak Ir.Eko Julianto, M.Sc., F.RINA. selaku Direktur Politeknik

Perkapalan Negeri Surabaya yang telah memberikan banyak

kemudahan dan fasillitas serta sarana-prasarana demi kelancaran

penyelesaian tugas akhir ini.

4. Bapak Ruddianto, S.T., M.T., M.RINA. selaku Ketua Jurusan Teknik

Bangunan Kapal.

5. Bapak Muhammad Ari, S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik

Pengelasan.

6. Bapak Usman Dinata, S.T., M.M. dan Bapak Moh. Syaiful Amri,

S.ST., M.T. selaku dosen pembimbing yang telah memberikan

bimbingan, membantu dan mengarahkan selama proses penyelesaian

tugas akhir ini.

viii

7. PT. Korindo Heavy Industry Balaraja Plant dan segenap karyawannya

yang telah memberikan fasilitas selama melakukan proses pengelasan

seperti material serta masukan dan arahan yang diperuntukkan untuk

melakukan penelitian ini.

8. Saudara Evan Rizal Pratama, S.ST., saudara Puguh Pribadhi, S.ST.,

saudara Robbin Maulana, S.ST., saudara Bayu Bintang K. S.ST.,

saudara Ahmad Fahmi, S.ST., yang telah banyak memberikan

bimbingan dan arahan dalam pengerjaan tugas akhir ini.

9. Seluruh staf pengajar Program Studi Teknik Pengelasan Jurusan

Teknik Bangunan Kapal, Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya.

Seluruh karyawan, teknisi yang sangat membantu dalam penyelesaian

tugas akhir ini.

10. Teman-teman TL 2015 B yang selalu menemani selama 4 tahun

perkuliahan, berbagi cerita, bekerja sama untuk bisa sukses bersama-

sama.

11. Seluruh teman-teman D4 teknik pengelasan angkatan 2015 yang selalu

berbagi suka dan duka serta saling memberi semangat, bantuan dan

motivasi selama pengerjaan tugas akhir ini.

12. Teman-teman kontrakan Bumi Marina Emas blok E 108 yang selalu

memberikan dukungan dan semangat yang luar biasa.

13. Serta semua pihak terkait yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu.

Penulis menyadari atas keterbatasan pengetahuan dan penelitian ini

sehingga dimungkinkan ada kekeliruan dan kesalahan yang tidak disengaja. Oleh

karena itu penulis menerima kritik dan saran serta masukan yang bersifat

membangun sangat diharapkan untuk perbaikan dan pengembangan lebih dalam

lagi. Semoga laporan tugas akhir ini bermanfaat dan memenuhi apa yang

diharapkan oleh kita semua, Aamiin.

Surabaya, 04 Agustus 2019

Penulis

ix

ANALISA PENGGUNAAN ELEKTRODA E71T1-C1A2-CS1-H5

DAN E71T1-C1A0-CS1-H8 TERHADAP TENSILE TEST DAN

IMPACT TEST

M. Auliya’ Rakhman

ABSTRAK

PT. Korindo Heavy industry memiliki project mengerjakan konstruksi Pipe

Rack untuk Tangguh LNG Expansion Project. Dilihat dari spec customer, terdapat

demand critical weld pada beberapa joint dalam kategori critical. Client meminta

pada joint yang terdapat demand critical memakai kawat las yang mengacu pada

AWS D1.8 yaitu E71T1-C1A2-CS1-H5. Sedangkan pada awalnya Korindo Heavy

Industry memakai kawat las E71T1-C1A0-CS1-H8 dengan harga yang lebih

murah. Dalam pengerjaan proyek ini sebagian besar menggunakan proses

pengelasan FCAW (Flux Core Arc Welding). Dalam penelitian ini menggunakan

material SA 572 tebal 20mm dengan sambungan butt joint kampuh V groove.

Penelitian ini menggunakan variasi high heat input dan low heat input. Kemudian

dilakukan pengujian tensile dan impact. Pada pengujian tensile didapatkan nilai

ultimate strength pada elektroda E71T1-C1A0-CS1-H8 high heat input sebesar

504.35 MPa, E71T1-C1A0-CS1-H8 low heat input sebesar 542.09 MPa, E71T1-

C1A2-CS1-H5 high heat input sebesar 437.09 MPa, dan E71T1-C1A2-CS1-H5

low heat input sebesar 492.96 MPa. Pada pengujian impact didapatkan nilai

energi rata-rata tertinggi pada elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5 sebesar 147.3 J

dan nilai energi rata-rata terendah pada elektroda E71T1-C1A0-CS1-H8 sebesar

11.9 J.

Kata Kunci : FCAW, demand critical, elektroda, tensile test, impact test.

x


xi

ANALYSIS OF ELECTRODE E71T1-C1A2-CS1-H5 AND E71T1-

C1A0-CS1-H8 TOWARDS TENSILE TEST AND IMPACT TEST

M. Auliya’ Rakhman

ABSTRACT

PT. Korindo Heavy industry is working on the construction of the Pipe

Rack for the Tangguh LNG Expansion Project. Judging from the spec customer,

there is critical weld demand on several joints in the critical category. The client

asks the joint that there is a demand critical using electrode that refers to AWS

D1.8, E71T1-C1A2-CS1-H5. Whereas initially Korindo Heavy Industry used

E71T1-C1A0-CS1-H8 electrode at a cheaper price. In the execution of this

project, most of them use the FCAW (Flux Core Arc Welding) welding process. In

this study using SA 572 material with a thickness of 20mm with a groove butt joint

V groove. This research used a variation of high heat input and low heat input.

Then tested tensile and impact. In the tensile test we get the ultimate of the

electrode E71T1-C1A0-CS1-H8 high heat input of 504.35 MPa, E71T1-C1A0-

CS1-H8 low heat input of 542.09 MPa, E71T1-C1A2-CS1-H5 high heat input of

437.09 MPa, and E71T1-C1A2-CS1-H5 low heat input of 492.96 MPa. In impact

testing the highest average energy value obtained on E71T1-C1A2-CS1-H5

electrodes is 147.3 J and the lowest average energy value on E71T1-C1A0-CS1-

H8 electrodes is 111.9 J.

Keywords : FCAW, demand critical, electrode, tensile test, impact test.

xii


xiii

DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN .................................................................................. i

PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT…………..………………………………….v

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

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

ABSTRACT ............................................................................................................. xi

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

DAFTAR TABEL ................................................................................................. xv

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

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

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

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

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

1.4 Manfaat ............................................................................................................. 2

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

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

2.1 Pengertian Pengelasan ....................................................................................... 5

2.2 Pengelasan Flux Cored Arc Welding (FCAW) ................................................. 6

2.3 Material SA 572 Gr. 50 ..................................................................................... 9

2.4 Elektroda Las FCAW ...................................................................................... 11

2.4.1 Klasifikasi elektroda FCAW .................................................................... 11

2.4.2 Elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5 ............................................................. 12

2.4.3 Elektroda E71T1-C1A0-CS1-H8 ............................................................. 12

2.4 Heat Input ....................................................................................................... 13

2.5 Uji Tarik (Tensile Test) ................................................................................... 14

2.6 Uji Impact ....................................................................................................... 17

2.6.1 Metode pengujian impact ......................................................................... 19

2.6.2 Temperatur transisi ................................................................................... 19

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

3.1 Flow Chart ...................................................................................................... 22

xiv

3.2 Identifikasi Masalah ........................................................................................ 23

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

3.4 Studi Literatur .................................................................................................. 23

3.5 Pengumpulan Data ........................................................................................... 24

3.6 Persiapan Material ........................................................................................... 24

3.7 Proses Pengelasan ............................................................................................ 25

3.7.1 Tahapan pengelasan ............................................................................... 25

3.7.2 Peralatan pengelasan .............................................................................. 26

3.8 Pengujian Visual (Visual Examination) .......................................................... 26

3.9 Proses Pengujian .............................................................................................. 26

3.9.1 Tensile test ............................................................................................. 27

3.9.2 Impact test .............................................................................................. 29

3.10 Analisa Data .................................................................................................. 31

3.11 Kesimpulan .................................................................................................... 31

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................. 32

4.1 Data Pengelasan ............................................................................................... 32

4.2 Visual Inspection ............................................................................................. 32

4.3 Analisa Hasil Pengujian Tarik ......................................................................... 34

4.5 Analisa Hasil Pengujian Impact ...................................................................... 38

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................. 44

5.1 Kesimpulan ...................................................................................................... 44

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

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 46

LAMPIRAN ......................................................................................................... 48

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 Klasifikasi Baja Karbon ......................................................................... 9

Tabel 2. 2 Mechanical Properties Baja SA 572 Gr50 .......................................... 10

Tabel 2. 3 Chemical Composition Baja SA 572 Gr50 .......................................... 10

Tabel 2. 4 Chemical Composition Elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5 ................... 12

Tabel 2. 5 Mechanical Properties Elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5 ................... 12

Tabel 2. 6 Chemical Composition Elektroda E71T1-C1A0-CS1-H8 ................... 13

Tabel 2. 7 Mechanical Properties Elektroda E71T1-C1A0-CS1-H8 ................... 13

Tabel 2. 8 Acceptance Criteria Uji Tarik.............................................................. 17

Tabel 4. 1 Hasil Pengukuran Tinggi Reinforcement ............................................. 33

Tabel 4. 2 Data Hasil Pengujian Tarik .................................................................. 35

Tabel 4. 3 Acceptance Criteria Uji Tarik.............................................................. 36

Tabel 4. 4 Acceptance Criteria Uji Impact ........................................................... 39

Tabel 4. 5 Hasil Pengujian Impact Elektroda E71T1-C1A2-CS1-H8 .................. 39




xvi

Halaman ini sengaja dikosongkan

xvii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Skema Las FCAW (Wiryosumarto, 2000) ......................................... 6

Gambar 2. 2 Diagram Tegangan Regangan (Setyawan, 2018) ............................. 15

Gambar 2. 3 Pola Patahan pada Penampang Spesimen Uji Tarik (AWS D1.1,

2015) ................................................................................................ 16

Gambar 2. 4 Sketsa Uji Impact (Callister, 2013) .................................................. 17

Gambar 2. 5 Macam-Macam Bentuk Takikan pada Spesimen Uji Impact (Munir,

2015) ................................................................................................ 18

Gambar 2. 6 Macam-Macam Bentuk Takikan pada Spesimen Uji Impact (Munir,

2015) ................................................................................................ 18

Gambar 2. 7 Metode Pengujian Charpy (a) dan Izod (b) (Munir, 2015) .............. 19

Gambar 2. 8 Grafik Temperature Transisi (Munir, 2015) .................................... 20

Gambar 3. 1 Diagram Alir Penelitian ................................................................... 21

Gambar 3. 2 Dimensi Spesimen (Dokumen Pribadi, 2019) .................................. 23

Gambar 3. 3 Detail Desain Sambungan (Dokumen Pribadi, 2019) ...................... 25

Gambar 3. 4 Cutting Plan Uji Tarik dan Uji Impact (AWS D1.8, 2016) ............. 27

Gambar 3. 5 Ukuran Spesimen Uji Tarik (AWS B4.0, 2016) .............................. 28

Gambar 3. 6 Ukuran Spesimen Uji Impact (AWS B4.0, 2016) ........................... 30

Gambar 4. 1 Hasil Visual (Dokumen Pribadi, 2019) ............................................ 33

Gambar 4. 2 Hasil Uji Tarik (Dokumen Pribadi, 2019) ........................................ 35

Gambar 4. 3 Grafik Hasil Uji Tarik (Hasil Penelitian, 2019) ............................... 36



Gambar 4. 6 Pengontrolan Suhu Impact (Dokumen Pribadi, 2019) ..................... 38

Gambar 4. 7 Grafik Perbandingan Rata-Rata Energy Impact (Hasil Penelitian,

2019) ................................................................................................ 41

Gambar 4. 8 Patahan Spesimen Elektroda E71T1-C1A0-CS1-H8 (Dokumen

Pribadi, 2019) ................................................................................... 42

Gambar 4. 9 Patahan Spesimen Elektroda E71T1-C1A0-CS1-H8 (Dokumen

Pribadi, 2019) ................................................................................... 43

xviii


1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Seiring dengan kemajuan di bidang konstruksi baja, perlu didukung

dengan adanya teknologi yang menunjang dan memadai untuk memperbaiki

kualitas konstruksi baja tersebut. Hal tersebut tidak dapat dipisahkan dari

proses pengelasan, karena sektor industri konstruksi baja ini sedikit banyak

menggunakan proses pengelasan dalam menghasilkan suatu produk.

Sama halnya di PT. Korindo Heavy Industry yang juga menggunakan

proses pengelasan untuk penyambungan logam pada produk-produknya. PT.

Korindo Heavy Industry merupakan perusahaan yang bergerak di bidang

konstruksi dan fabrikasi. Perusahaan dituntut untuk menghasilkan produk

yang berkualitas sesuai dengan permintaan owner dengan jangka waktu yang

sudah ditentukan. Sekarang ini PT. Korindo Heavy industry mengerjakan

konstruksi Pipe Rack untuk Tangguh LNG Expansion Project (trains 3)

dengan CSTS (Chiyoda-Saipem-Tripatra-Sae) sebagai main contractor.

Dalam pengerjaan proyek ini sebagian besar menggunakan proses pengelasan

FCAW (Flux Core Arc Welding) karena memiliki produktivitas yang tinggi,

penggunaan elektroda yang lebih efektif dan efisien dibanding SMAW

sehingga dapat mempermudah dan mempercepat proses produksi.

Dilihat dari spec customer, terdapat demand critical weld pada

beberapa joint. Client meminta pada beberapa joint yang terdapat demand

critical weld memakai kawat las yang mengacu pada AWS D1.8.

Berdasarkan AWS D1.8 mengenai demand critical kontraktor bisa memilih

opsi untuk menggunakan elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5 dan E71T1-C1A0-

CS1-H8. Oleh sebab itu, CSTS menyarankan untuk menggunakan kawat las

E71T1-C1A2-CS1-H5 untuk pengelasan pada demand critical. Sedangkan

pada awalnya PT. Korindo Heavy Industry memakai kawat las E71T1-C1A0-

CS1-H8 dengan harga yang lebih murah.

2

Berdasarkan klasifikasi kawat las FCAW pada AWS A5.36 terdapat

perbedaan antara kawat las E71T1-C1A0-CS1-H8 dengan kawat las E71T1-

C1A2-CS1-H5 pada kode A0 dan A2, dimana kode tersebut adalah aturan

suhu untuk impact test.

Oleh karena itu pada tugas akhir ini bertujuan untuk meneliti

perbedaan kedua kawat las tersebut apakah terdapat perbedaan hasil yang

signifikan pada nilai tensile strength, yield strength, elongation dan

ketangguhan. Dengan adanya penelitian ini diharapkan dapat berguna bagi

perusahaan sebagai bahan pertimbangan dalam pemilihan kawat las pada

project tersebut.

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah yang dapat diambil adalah sebagai berikut:

1. Bagaimana perbandingan penggunaan jenis kawat las terhadap

nilai uji tarik?

2. Bagaimana perbandingan penggunaan jenis kawat las terhadap

ketangguhan?

1.3 Tujuan

Adapun tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Untuk mengetahui perbandingan penggunaan jenis kawat las

terhadap nilai uji tarik.

2. Untuk mengetahui perbandingan penggunaan jenis kawat las

terhadap ketangguhan.

1.4 Manfaat

Manfaat yang didapatkan dari penelitian tersebut adalah sebagai berikut:

1. Bagi mahasiswa

Sebagai alat untuk memenuhi prasyarat kelulusan dari Program

Studi Teknik Pengelasan Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya

(PPNS) dan sebagai sarana untuk menerapkan teori selama

perkuliahan.

3

2. Bagi perusahaan

Sebagai referensi bagi perusahaan fabrikasi dalam pemilihan kawat las

yang digunakan untuk project tersebut.

3. Bagi umum

Dengan dilakukan penelitian ini diharapkan akan memberikan

informasi dan literatur mengenai pemilihan kawat las FCAW.

1.5 Batasan Masalah

Adapun batasan yang digunakan dalam penelitian ini sebagai berikut:

1. Menggunakan proses pengelasan FCAW.

2. Menggunakan elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5 dan E71T1-C1A0-CS1-

H8.

3. Menggunakan material A572 Grade 50.

4. Tebal material 20 mm.

5. Pengujian yang dilakukan adalah tensile test dan impact test.

6. Standart yang digunakan adalah AWS D1.8.

7. Parameter pengelasan berdasarkan WPS (Welding Procedure

Specification).

4


5

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Pengelasan

Pengelasan (Welding) adalah salah teknik penyambungan logam dengan

cara mencairkan sebagian logam induk dan logam pengisi dengan atau tanpa

tekanan dan dengan atau tanpa logam penambah dan menghasilkan

sambungan yang kontinyu. Lingkup penggunaan teknik pengelasan dalam

konstruksi sangat luas, meliputi perkapalan, jembatan, rangka baja, bejana

tekan, pipa saluran, dan lain sebagainya. Di samping untuk pembuatan, proses

las dapat juga dipergunakan untuk reparasi misalnya untuk mengisi lubang-

lubang pada coran, membuat lapisan yang keras pada perkakas, mempertebal

bagian-bagian yang sudah aus dan macam-macam reparasi lainnya.

Pengelasan bukan tujuan utama dari konstruksi, tetapi hanya merupakan

sarana untuk mencapai nilai ekonomi pembuatan yang lebih baik. Karena itu

rancangan las dan cara pengelasan harus betul-betul memperhatikan dan

memperlihatkan kesesuaian antara sifat-sifat las dengan kegunaan konstruksi

serta kegunaan di sekitarnya.

Prosedur pengelasan kelihatannya sangat sederhana, tetapi sebenarnya

didalamnya banyak masalah-masalah yang harus diatasi dimana

pemecahannya memerlukan bermacam-macam pengetahuan. Karena itu di

dalam pengelasan, pengetahuan harus turut serta mendampingi praktek,

secara lebih terperinci dapat dikatakan bahwa perancangan konstruksi

bangunan dan mesin dengan sambungan las, harus direncanakan pula tentang

cara-cara pengelasan. Cara ini pemeriksaan, bahan las, dan jenis las yang

digunakan, berdasarkan fungsi dari bagian-bagian bangunan atau mesin yang

dirancang.

Definisi pengelasan menurut DIN (Deutsche Industrie Norm) adalah

ikatan metalurgi pada sambungan logam atau logam paduan yang

dilaksanakan dalam keaadan lumer atau cair. Dari definisi tersebut dapat

6

dijabarkan lebih lanjut bahwa las adalah sambungan setempat dari beberapa

batang logam dengan menggunakan energi panas (Wiryosumarto, 2000).

2.2 Pengelasan Flux Cored Arc Welding (FCAW)

Pengelasan FCAW adalah Las busur listrik yang kawat lasnya terdapat

fluk (pelindung inti tengah). Las FCAW adalah kombinasi antara proses

pengelasan GMAW, SMAW dan SAW. Dalam pengelasan FCAW ini sumber

energi menggunakan arus listrik DC atau AC yang diambil dari pembangkit

listrik atau melalui trafo dan atau rectifier. Gambar skema las FCAW

ditunjukan pada Gambar 2.1 di bawah ini:

Gambar 2. 1 Skema Las FCAW (Wiryosumarto, 2000)

Pengelasan FCAW merupakan salah satu jenis las listrik yang proses

kerjanya memasok filler elektroda atau kawat las secara mekanis terus

menerus ke dalam busur listrik. Kawat las atau elektroda yang digunakan

untuk pengelasan FCAW terbuat dari logam tipis yang digulung cylindrical

kemudian dalamnya diisi dengan flux yang sesuai dengan kegunaannya.

Proses Pengelasan FCAW ini sebenarnya sama dengan pengelasan GMAW,

namun membedakan adalah kawat las atau elektrodanya yang berbentuk

tubular yang berisi fluks sedangkan GMAW berbentuk solid.

7

Berdasarkan metode pelindung, Pengelasan FCAW dapat dibedakan

menjadi 2, yaitu

1. Self shielding FCAW (pelindungan sendiri) yaitu merupakan proses

melindungi logam las yang mencair dengan menggunakan gas dari hasil

penguapan atau reaksi dari inti fluks.

2. Gas shielding FCAW (perlindungan gas) adalah perlindungan dengan

dual gas, yaitu melindungi logam las yang mencair dengan menggunakan

gas sendiri juga ditambah gas pelindung yang berasal dari luar sistem.

Dua metode di atas sama-sama menghasilkan terak las yang berasal dari

flux dalam kawat las yang berfungsi untuk melindungi logam las saat proses

pembekuan. Namun, perbedaan metode di atas terletak pada tambahan sistem

pemasok gas dan welding torch yang digunakan.

Pengelasan FCAW berdasarkan cara pengoperasiannya dibedakan menjadi

dua, yaitu:

1. Otomatis (machine automatic).

2. Semi otomatis (semi automatic).

Sifat-sifat utama (Principal features) yang dimiliki FCAW dalam proses

pengelasan:

1. FCAW mempunyai sifat metalurgi las yang bisa dikontrol dengan

pemilihan fluks.

2. Las FCAW mempunyai produktivitas yang tinggi, karena dapat

pasokan elektroda las yang kontinu.

3. Saat pembentukan manik atau rigi-rigi las yang cair dapat

dilindungi oleh slag yang tebal.

Pengelasan FCAW umumnya menggunakan gas CO2 atau campuran CO2

dengan argon sebagai gas pelindung. Tetapi untuk menghindari logam las

terkontaminasi udara luar atau menghindari porosity maka harus dilakukan

pemilihan fluks yang mempunyai sifat pengikat oxygen atau deoxydizer.

Aplikasi atau penggunaan utama pengelasan FCAW adalah sebagai berikut.

1) Baja karbon (carbon steel).

2) Pengerasan & pelapisan permukaan (Steel hard facing and cladding).

3) Baja tahan karat (Stainless steel).

8

4) Besi tuang (Cast Iron).

5) Baja karbon Alloy rendah (Low alloy carbon steel).

6) Las titik baja tipis (Sheet steel spot welding) (Jones, 2015).

Karakteristik mesin las FCAW berdasarkan arusnya dibedakan

menjadi tiga macam, yaitu mesin las arus searah atau Direct Current (DC),

mesin las arus bolak- balik atau Alternating Current (AC) dan mesin las arus

ganda yang merupakan mesin las yang dapat digunakan untuk pengelasan

dengan arus searah (DC) dan pengelasan dengan arus bolak-balik (AC).

Mesin las arus DC dapat digunakan dengan dua cara yaitu polaritas lurus dan

polaritas terbalik. Mesin las DC polaritas lurus (DC-) digunakan bila titik cair

bahan induk tinggi dan kapasitas besar, untuk pemegang elektrodanya

dihubungkan dengan kutub negatif dan logam induk dihubungkan dengan

kutub positif, sedangkan untuk mesin las DC polaritas terbalik (DC+)

digunakan bila titik cair bahan induk rendah dan kapasitas kecil, untuk

pemegang fillernya dihubungkan dengan kutub positif dan logam induk

dihubungkan dengan kutub negatif. Pilihan ketika menggunakan DC polaritas

negatif atau positif adalah terutama ditentukan elektroda yang digunakan.

Beberapa filler FCAW didesain untuk digunakan hanya DC- atau DC+. Filler

lain dapat menggunakan keduanya DC- dan DC+ (Jones, 2015).

Kelebihanya Proses FCAW-G yaitu penetrasinya lebih dalam dan laju

pengisian lebih tinggi dibandingkan dengan proses SMAW. Dengan demikian

proses las ini menjadi lebih ekonomis pada pekerjaan di bengkel-bengkel las.

Unsur-unsur paduan bisa ditambahkan pada inti flux untuk membuat jenis

komposisi menjadi lebih banyak, termasuk beberapa logam paduan rendah

dan stainless steel. Flux memberikan perlindungan bagus pada kawah las

dengan membentuk selubung gas pelindung dan lapisan slag. Meskipun

demikian, proses ini tidak mentolerir tiupan angin lebih dari 5 mph tanpa

porosity berlebihan. FCAW-G cocok untuk pengelasan semua posisi tanpa

menimbulkan masalah lack of fusion seperti yang terdapat pada GMAW

hubungan singkat.

Kekurangan Proses FCAW-G menghasilkan lebih banyak asap dari

pada kawat solid GMAW. Kawat FCAW-SS bahkan menimbulkan lebih

9

banyak asap, sehingga pada pekerjaan di bengkel-bengkel las dibutuhkan

ventilasi yang memadai dan kadang-kadang memerlukan alat khusus

pembuang asap di daerah welding gun. Tingkat asap pada FCAW-SS

stainless steel atau pada kawat-kawat FCAW-G hampir sama dengan

elektroda stick, dan lebih kecil dari pada kawat carbon steel berpelindung diri

(self-shielded wires). Pengelasan yang dilakukan dengan kawat FCAW-SS

perlu kontrol yang ketat terhadap tebal dan lebar bead dan elektrode stickout

guna mendapatkan sifat-sifat ketangguhan yang tinggi (Jones, 2015).

2.3 Material SA 572 Gr. 50

SA 572 Gr 50 termasuk dalam baja karbon rendah dengan kandungan

karbon kurang dari 0,30%. SA 572 Gr 50 termasuk dalam P-No 1. Material

jenis ini banyak digunakan untuk steel structure. Baja karbon adalah paduan

antara besi dan karbon (paling dominan) dengan sedikit paduan Si (silicon),

Mn (manganese), P (phospor), S (silicon) dan Cu (curum). Sifat baja karbon

sangat tergantung pada kadar karbonnya, baja karbon rendah (low carbon

steel) yaitu baja dengan kadar kandungan mencapai 0,05% sampai 0,30%,

baja karbon sedang mengandung 0,30% sampai 0,45% Carbon dan baja

karbon tinggi mengandung 0,45% sampai 1,70% Carbon. Bila kadar karbon

naik, kekuatan dan kekerasan juga bertambah tinggi, akan tetapi

perpanjanganya menurun (Wiryosumarto, 2000). Untuk klasifikasi baja

karbon dapat dilihat pada Tabel 2.1 :

Tabel 2. 1 Klasifikasi Baja Karbon

Sumber: (Wiryosumarto, 2000)

10

Baja karbon jenis ini dibuat dan diaplikasikan dengan mengeksploitasikan

sifat-sifat ferrite, ferrite adalah salah satu fasa terpenting di dalam baja yang

bersifat lunak dan ulet, baja karbon rendah umumnya memiliki kadar karbon

di bawah komposisi eutectoid dan memiliki struktur mikro hampir seluruhnya

ferrite. Pada lembaran baja, kandungan karbon sangat rendah atau ultra

rendah, jumlah atom pada karbonnya bahkan masih berada dalam batas

kelarutannya pada larutan padat sehingga struktur mikronya adalah ferite

seluruhnya.

Material yang akan digunakan ini adalah baja karbon rendah SA 572 Gr

50, material ini merupakan jenis baja karbon yang banyak digunakan dalam

dunia industri, karena proses fabrikasi yang mudah. Baja SA 572 Gr 50

termasuk kedalam baja karbon rendah karena memiliki kandungan karbonnya

(C) kurang dari 0,30%. Mechanical properties dari baja SA 572 Gr 50

ditunjukkan pada Tabel 2.2 berikut ini :

Tabel 2. 2 Mechanical Properties Baja SA 572 Gr50

Material Yield Strength

(MPa)

Tensile Strength

(MPa)

SA 572 Gr50 399 541

Sumber: Mill Certificate Material SA 572 Gr 50

Dari tabel di atas dapat dilihat untuk yield strength SA 572 Gr 50 adalah

sebesar 399 MPa. Sedangkan untuk tensile strength adalah sebesar 541 MPa.

Untuk chemical composition dari baja SA 572 Gr 50 ditunjukkan pada Tabel

2.3 berikut ini :

Tabel 2. 3 Chemical Composition Baja SA 572 Gr50

Chemical

Composition C Mn P S Si Cr Cu V

Persentase

(max %) 0,17 1,37 0,012 0,017 0,306 0,017 0,082 0,020

Sumber: Mill Certificate Material SA 572 Gr 50

11

2.4 Elektroda Las FCAW

2.4.1 Klasifikasi elektroda FCAW

FCAW adalah salah satu jenis las listrik yang memasok filler elektroda

secara mekanis terus ke dalam busur listrik yang terbentuk di antara ujung

filler elektroda dan filler induk. Elektroda pada FCAW terbuat dari metal

tipis yang digulung cylindrical, diisi dengan flux sesuai kegunaannya.

Pelindung proses pengelasan ini dari kemungkinan kontaminasi dari luar

terlaksana dengan:

a. Gas yang dihasilkan pada proses pengelasan.

b. Terak / slag yang dihasilkan cukup banyak karena berada pada inti

elektroda.

c. Tambahan gas dari luar jika diinginkan.

Proses FCAW pada dasarnya adalah GMAW dan yang menjadi pembeda

utamanya adalah elektrodanya yang berbentuk tubular yang berisi fluks.

Elektroda FCAW-G dapat digunakan untuk mengelas carbon steel, low

alloy steel dan stainless steel. Pada AWS A5.36 dijelaskan klasifikasi

elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5 sebagai berikut:

E = Elektroda

7 = Pada AWS A5.36 satu atau dua digit menunjukkan kekuatan tarik

minimum (dikalikan dengan 10.000 psi) dari logam las yang diendapkan

dengan elektroda dalam kondisi pengelasan yang ditunjukan dalam

spesifikasi ini.

1 = Posisi yang digunakan pada saat melakukan proses pengelasan. “0”

hanya untuk posisi flat dan horizontal, sementara “1” untuk semua posisi

pengelasan (flat, horizontal, vertical up, vertical down, dan overhead).

T1 = huruf "T" mengidentifikasinya sebagai fluks berinti atau logam berinti

elektroda. Penunjuk ini mengacu pada polaritas yang digunakan dan

karakteristik umum pengoperasian. T1 menunjukan proses FCAW-G dan

menggunakan polaritas DCEP dan digunakan dalam posisi flat, horizontal,

vertical up, dan overhead.

C1 = Menunjukan shielding gas yang digunakan. C1 menggunakan shielding

gas 100% C02.

12

A2 = Merupakan aturan suhu untuk impact test, dimana “A2” menunjukan

suhu -20º Celcius.

CS1 = merupakan chemical composition yang digunakan untuk memenuhi

komposisi baja karbon.

H5 = "H5" bukan bagian dari penunjukan klasifikasi elektroda tetapi

merupakan opsional, penunjuk tambahan yang menunjukkan bahwa logam las

memiliki rata-rata hidrogen difusi maksimum 5 mL / 100 g.

2.4.2 Elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5

Merupakan jenis elektroda carbon steel yang digunakan dalam proses

pengelasan FCAW. Untuk chemical composition requirement elektroda

E71T1-C1A2-CS1-H5 dapat dilihat pada Tabel 2.4 :

Tabel 2. 4 Chemical Composition Elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5

Chemical

Composition C Mn P S Si Cr Ni Mo

Persentase

(max %) 0,05 1,27 0,017 0,004 0,52 0,02 0,01 0,01

Sumber: Mill Certificate elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5

Untuk mechanical properties elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5 dapat dilihat pada

Tabel 2.5 :

Tabel 2. 5 Mechanical Properties Elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5

Consumable Tensile Test Charpy V-Notch

Impact Test

E71T1-C1A2-

CS1-H5

Yield Strength

(MPa)

Tensile Strength

(MPa)

Elongation

(%) -30ºC

530 589 26.0 73


2.4.3 Elektroda E71T1-C1A0-CS1-H8

Merupakan jenis elektroda carbon steel yang digunakan dalam proses

pengelasan FCAW. Untuk chemical composition requirement dan

mechanical properties dapat dilihat pada Tabel 2.6 chemical composition

dan Tabel 2.7 mechanical properties sebagai berikut :

13

Tabel 2. 6 Chemical Composition Elektroda E71T1-C1A0-CS1-H8

Chemical

Composition C Mn P S Si Cr Ni Mo

Persentase

(max %) 0,05 1,27 0,017 0,004 0,52 0,02 0,01 0,01


Tabel 2. 7 Mechanical Properties Elektroda E71T1-C1A0-CS1-H8

Consumable Tensile Test Charpy V-Notch

Impact Test

E71T1-C1A0-

CS1-H8

Yield Strength

(MPa)

Tensile Strength

(MPa)

Elongation

(%) -30ºC

550 486.3 24.1 63.1


2.4 Heat Input

Heat input adalah energi yang ditransfer dari elektroda ke material logam

dengan menggunakan busur listrik pada saat proses pengelasan, antara base

metal dan filler metal. Dimana akan terjadi perbedaan HAZ, struktur mikro,

deposition rate, penetrasi dan cacat las. Heat input yang digunakan pada

penelitian ini yaitu menggunakan persaman sebagai berikut :

HI =

……………... (2.1)

Keterangan :

HI : Heat Input (J/mm)

V : Voltage (V)

I : Amperage (A)

TS : Travel Speed (mm/s)

14

2.5 Uji Tarik (Tensile Test)

Pengujian tarik yaitu pengujian yang bertujuan untuk mendapatkan

gambaran tentang sifat-sifat dan keadaan dari suatu logam. Tensile test juga

digunakan untuk melihat kemampuan material untuk menerima beban tarik,

cara pengujian sangat simpel dan mudah hanya dengan memberikan beban

tarik sampai material atau metal putus, lalu dilihat pada grafik beban tertinggi

atau yield strength. Pengujian ini di plot dalam grafik yang disebut juga

Strain Curve, hasil pengujian yang berupa grafik P - ∆L tersebut sebenarnya

belum menunjukkan kekuatan suatu material, tetapi hanya menunjukkan

kekuatan spesimen saja. Untuk mengetahui kekuatan materialnya maka grafik

P - ∆L tersebut harus dikonversikan ke dalam grafik tegangan - regangan

teknik (t t ). Grafik t t dibuat dengan asumsi bahwa luas penampang

spesimen konstan selama proses pengujian. Oleh karena itu, penggunaan

grafik ini terbatas pada konstruksi yang mana deformasi permanen tidak

diperbolehkan terjadi.

Pengujian tarik dilakukan dengan penambahan beban secara perlahan-

lahan, kemudian akan terjadi pertambahan panjang yang sebanding dengan

gaya yang bekerja. Kesebandingan ini terus berlanjut sampai bahan sampai

titik propotionality limit. Setelah itu pertambahan panjang yang terjadi

sebagai akibat penambahan beban tidak lagi berbanding lurus, pertambahan

beban yang sama akan menghasilkan penambahan panjang yang lebih besar

dan suatu saat terjadi penambahan panjang tanpa ada penambahan beban,

batang uji bertambah panjang dengan sendirinya. Hal ini dikatakan batang uji

mengalami yield (luluh). Keadaan ini hanya berlangsung sesaat dan setelah

itu akan naik lagi dan akan ditunjukan pada Gambar 2.2 :

15

Gambar 2. 2 Diagram Tegangan Regangan (Setyawan, 2018)

Sifat mekanik yang di dapat dari uji tarik adalah

1. Tegangan Tarik Yield y

0

yy

A

P (2.2)

dimana y = tegangan yield (kN/mm2)

Py = beban yield (kN)

2. Tegangan Tarik Maksimum / Ultimate u

0

uu

A

P (2.3)

dimana u = tegangan ultimate (kN/mm2)

Pu = beban ultimate (kN)

3. Regangan

100% L

L

0

(2.4)

dimana = regangan (%)

∆L = pertambahan panjang (mm)

L0 = panjang awal spesimen (mm)

Regangan tertinggi menunjukkan nilai keuletan suatu material.

16

4. Modulus Elastisitas (E)

Kalau regangan menunjukkan keuletan, maka modulus elastisitas

menunjukkan kekakuan suatu material. Semakin besar nilai E, menandakan

semakin kakunya suatu material.

5. Reduksi Penampang / Reduction of Area (RA )

RA= 100% A A - A 010 (2.5)

di mana A‟ = luas penampang setelah patah (mm

2)

Reduksi penampang dapat juga digunakan untuk menetukan keuletan

material. Semakin tinggi nilai RA, semakin ulet material tersebut. Untuk

melakukan pengujian tarik, dibuat spesimen dari material yang akan diuji

terlebih dahulu sesuai standart yang digunakan. Bentuk spesimen

sebagaimana di tunjukkan pada Gambar 2.3 di bawah ini :

Gambar 2. 3 Pola Patahan pada Penampang Spesimen Uji Tarik (AWS D1.1, 2015)

Spesimen uji tarik harus memenuhi persyaratan kekuatan dan keuletan

sebagaimana ditentukan pada AWS D1.8 yang ditunjukkan pada Tabel 2.8 :

17

Tabel 2. 8 Acceptance Criteria Uji Tarik

Yield Strength

(MPa)

Ultimate Strength

(MPa)

Elongation

(%)

400 min. 490 min. 22 min.

Sumber: AWS D1.8 (2016)

2.6 Uji Impact

Pengujian impact test digunakan sebagai suatu tes yang mengukur

kemampuan suatu bahan dalam menerima beban tumbuk yang diukur dengan

besarnya energi yang diperlukan untuk mematahkan spesimen dengan ayunan

sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 2.4 :

Gambar 2. 4 Sketsa Uji Impact (Callister, 2013)

Ada tiga macam bentuk takikan menurut standart ASTM pada

pengujian impact yakni takikan tipe A (V), tipe B (key hole) dan tipe C (U)

sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 2.5 di bawah ini:

18

Gambar 2. 5 Macam-Macam Bentuk Takikan pada Spesimen Uji Impact (Munir, 2015)

Fracture atau kepatahan pada suatu material dapat digolongkan sebagai

brittle (getas) atau ductile (ulet). Suatu material yang mengalami kepatahan

tanpa mengalami deformasi plastis dikatakan patah secara brittle. Sedangkan

apabila kepatahan didahului dengan suatu deformasi plastis dikatakan

mengalami ductile fracture. Material yang mengalami brittle fracture hanya

mampu menahan energi yang kecil saja sebelum mengalami kepatahan.

Perbedaan permukaan kedua jenis patahan sebagaimana ditunjukkan pada

Gambar 2.6 di bawah ini :

Gambar 2. 6 Macam-Macam Bentuk Takikan pada Spesimen Uji Impact (Munir, 2015)

19

2.6.1 Metode pengujian impact

Metode pengujian impact dibedakan menjadi 2 macam yaitu Metode Charpy

dan Metode Izod.

a) Metode Charpy

Pada metode sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 2.7.a, spesimen

diletakkan mendatar dan kedua ujung spesimen ditumpu pada suatu

landasan. Letak takikan (notch) tepat ditengah dengan arah pemukulan dari

belakang takikan. Biasanya metode ini digunakan di Amerika dan banyak

negara yang lain termasuk Indonesia.

b) Metode izod

Pada metode ini sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 2.7.b, spesimen

dijepit pada salah satu ujungnya dan diletakkan tegak. Arah pemukulan dari

depan takikan. Biasanya metode ini digunakan di Negara Inggris.

Gambar 2. 7 Metode Pengujian Charpy (a) dan Izod (b) (Munir, 2015)

2.6.2 Temperatur transisi

Kemampuan suatu material untuk menahan energi impact sangat

dipengaruhi oleh temperatur kerja. Pengaruh temperatur terhadap kekuatan

impact setiap jenis material berbeda-beda. Pada umumnya kenaikan

temperatur akan meningkatkan kekuatan impact logam, sedangkan

penurunan temperatur akan menurunkan kekuatan impactnya.

Diantara kedua kekuatan impact yang ekstrim tersebut ada suatu titik

temperatur yang merupakan transisi dari kedua titik ekstrim tersebut yakni

20

suatu temperatur yang menunjukkan perubahan sifat material dari ductile

menjadi brittle. Titik temperatur tersebut disebut „temperatur transisi‟.

Ada 5 kriteria dalam penentuan temperatur transisi seperti yang

ditunjukkan oleh Gambar 2.8. Kriteria pertama adalah T1 dimana

temperatur transisi ini diperoleh dari temperatur pada saat material bersifat

100% ductile menuju ductile-brittle. Suhu transisi ini sering disebut fracture

ductility temperature (FDT). Kriteria ke dua adalah T2 yaitu temperatur

transisi ada pada titik dimana fracture appearance berada pada 50%ductile -

50%brittle. Kriteria ke tiga (T3) adalah kriteria yang umum dipakai.

Temperatur transisinya diperoleh dari rumus: Is Transisi = (Is tertinggi + Is

terendah) / 2. Kriteria ke empat adalah T4. yaitu perubahan material dari

ductile-brittle menuju brittle setelah melewati Cv = 15 ft-lb. Kriteria ke lima

adalah T5 dimana suhu transisinya diperoleh dari temperatur pada saat

material bersifat ductile-brittle menuju brittle 100%. Temperatur transisi ini

sering disebut nil ductility temperature (NDT). Gambar grafik temperature

transisi dapat dilihat pada Gambar 2.8 :

Gambar 2. 8 Grafik Temperature Transisi (Munir, 2015)

Apabila temperatur operasi dari suatu peralatan berada dibawah

temperatur transisi dari material yang digunakan, maka adanya crack pada

material fracture akan menyebabkan kerusakan pada peralatan, sedangkan

21

apabila temperatur operasi terendah masih diatas temperatur transisi dari

material, maka brittle fracture bukan merupakan masalah. (Munir, 2015).

22

BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Flow Chart

Metodologi penelitian pada penelitian ini berdasarkan flow chart seperti

yang ditunjuk pada Gambar 3.1 dibawah ini :

Gambar 3. 1 Diagram Alir Penelitian

23

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian (Lanjutan)

3.2 Identifikasi Masalah

Pada tahap ini dilakukan suatu identifikasi masalah yang didapat dari

pemikiran atau ide penulis yang kemudian diajukan untuk menjadi bahan

penelitian. Untuk selanjutnya dilakukan perumusan masalah yang akan

diteliti, penetapan tujuan penelitian yang ingin dicapai serta manfaat

penelitian bagi pihak-pihak terkait.

3.3 Studi Lapangan

Studi lapangan meliputi identifikasi permasalahan yang ada di dalam

industri, fabrikasi, atau manufaktur yang berkaitan dengan kawat las pada

proses pengelasan FCAW.

3.4 Studi Literatur

Studi literatur meliputi pengumpulan sumber-sumber referensi dan data

yang dijadikan sebagai acuan untuk pembentukan spesimen, pelaksanaan

penelitian sampai penelitian ini selesai serta mempelajari teori - teori yang

24

berhubungan dengan penelitian ini dan beberapa referensi yang

berhubungan dengan objek yang akan dibahas serta beberapa sumber

lainnya.

3.5 Pengumpulan Data

Pengumpulan data yaitu mengumpulkan data-data berupa mill certificate,

PQR & WPS, code dan standard serta tinjauan pustaka atau dasar teori yang

digunakan dalam penelitian.

3.6 Persiapan Material

Persiapan untuk melaksanakan penelitian ini meliputi hal-hal yang

diperlukan dalam pelaksanaan tersebut. Untuk dapat melaksanakan penelitian,

maka diperlukan material sebagai bahan test coupon yaitu material carbon

steel A572 Grade 50 sesuai dengan ukuran coupon test V groove 400 mm X

200 mm X 20 mm dengan sudut kampuh 45º, dan root opening 12 mm.

Untuk detail sambungan, dimensi aktual spesimen dan desain sambungan

dapat dilihat pada Gambar 3.2 dan Gambar 3.3.

Gambar 3. 2 Dimensi Spesimen (Dokumen Pribadi, 2019)

25

Gambar 3. 3 Detail Desain Sambungan (Dokumen Pribadi, 2019)

3.7 Proses Pengelasan

Proses las yang digunakan adalah FCAW. Welder yang digunakan untuk

proses pengelasan ini harus qualified pada profesinya dan material ini

digunakan untuk sambungan butt joint. Pengujian yang digunakan untuk

membandingkan hasil pengelasannya ialah dengan kalkulasi, dimana

penelitian tugas akhir ini menggunakan filler metal yang berbeda.

3.7.1 Tahapan pengelasan

Pengelasan digunakan dengan langkah-langkah sebagai berikut:

1. Mempersiapkan material yang akan dilakukan proses pengelasan.

2. Membuat sudut kampuh single V terbuka, dengan sudut 45º dengan

lebar celah 12 mm dan menggunakan backing plate.

3. Mempersiapkan elektroda sesuai dengan yang digunakan yaitu

E71T1-C1A2-CS1-H5 dan E71T1-C1A0-CS1-H8 dengan diameter

1.2 mm.

4. Fit-up material yang telah dibevel sudut kampuh.

5. Mempersiapkan mesin las FCAW.

6. Set-up parameter pengelasan sesuai WPS.

7. Menggunakan dua variasi yaitu Low Heat Input dan High Heat

Input. Untuk High Heat Input memiliki persyaratan harus dilas

menggunakan heat input yang tidak boleh kurang dari heat input

maksimum yang digunakan pada proses produksi. Untuk Low High

Heat Input harus dilas menggunakan heat input tidak lebih besar

dari heat input minimum yang digunakan dalam proses produksi.

26

Dalam penelitian ini untuk heat input sesuai dengan WPS

KHI/WPS/FC/S2013 yang digunakan di PT. Korindo Heavy

Industry. Untuk low heat input menggunakan 1.19 KJ/mm dan

untuk high heat input menggunakan 2.06 KJ/mm.

3.7.2 Peralatan pengelasan

Peralatan yang digunakan dalam proses pengelasan ini adalah:

1. Mesin las FCAW

2. Gerinda

3. Tang ampere

4. Stopwatch

5. Welding gauge

6. Mistar

7. Thermo gun

8. Wirebrush

3.8 Pengujian Visual (Visual Examination)

Setelah dilakukan proses pengelasan, langkah berikutnya yaitu pengujian

visual. Pengujian visual dilakukan dengan tujuan untuk memastikan bahwa

hasil pengelasan tidak ada cacat yang tampak secara kasat mata pada

permukaan lasan misalnya porosity, crack, incomplete penetration,

incomplete fusion, undercut, dan lainnya. Dalam AWS D1.1 acceptance

criteria visual inspection dijelaskan pada clause 6 (inspection) tabel 6.1 yang

digunakan untuk memenuhi standard penerimaan.

3.9 Proses Pengujian

Setelah pengujian visual selesai langkah selanjutnya adalah melakukan

pengujian untuk mengetahui pada hasil lasan. Akan tetapi cutting plan harus

ditentukan sebelum material dipotong untuk membagi sesuai ukuran dari tiap

spesimen uji sesuai pada standard yang digunakan. Dalam hal ini

menggunakan cutting plan dari AWS D1.8 seperti pada Gambar 3.4 :

27

Gambar 3. 4 Cutting Plan Uji Tarik dan Uji Impact (AWS D1.8, 2016)

3.9.1 Tensile test

A. Alat dan Bahan

Peralatan yang digunakan dalam praktek uji tarik adalah:

1. Mesin uji tarik dan kelengkapan.

2. Kikir

3. Jangka sorong

4. Penitik

5. Palu

6. Spesimen uji tarik berbentuk round bar dengan ukuran diameter

dalam 13 mm toleransi ± 0.25 mm dan diameter luar 19 mm.

B. Langkah Kerja

Langkah kerja yang dilkukan dalam praktek uji tarik adalah:

1. Menyiapkan material

2. Pembuatan gauge length

Mengambil penitik dan menandai spesimen dengan dua titikan sejauh

50 mm. memposisikan gauge length tepat di tengah – tengah

spesimen.

Mengulangi langkah di atas untuk seluruh spesimen.

28

3. Pengukuran dimensi

Mengambil spesimen dan ukur dimensinya.

Mencatat jenis spesimen dan data pengukurannya pada lembar

kerja.

Mengulangi langkah di atas untuk seluruh spesimen.

4. Pengujian pada mesin uji

Mencatat data mesin pada lembar kerja.

Mengambil kertas HVS digunakan untuk mencetak hasil uji tarik

dan memasang pada printer.

Mengambil spesimen dan letakkan pada tempatnya secara tepat.

Menyeting beban dan memasukkan dimensi spesimen uji.

Memberikan beban secara kontinyu sampai spesimen patah.

Setelah patah, mengambil spesimen dan mengukur Panjang

kemuluran dari gauge length.

Mencetak hasil uji tarik di kertas HVS.

Mengulangi langkah diatas untuk seluruh spesimen.

Ukuran spesimen uji tarik dapat dilihat pada Gambar 3.5 di bawah ini :

Gambar 3. 5 Ukuran Spesimen Uji Tarik (AWS B4.0, 2016)

29

3.9.2 Impact test

A. Alat dan Bahan

Peralatan yang digunakan dalam praktek uji impact adalah:

1. Mesin uji impact

2. Thermo couple

3. Kompor listik

4. Panci

5. Jangka sorong

6. Tang

7. Stamping

8. Palu

9. Kikir

10. Es batu

11. Spesimen uji impact.

B. Langkah kerja

Langkah kerja yang dilakukan dalam praktek uji impact adalah:

a. Persiapan spesimen

b. Ambil spesimen dan jepit pada ragum

c. Ambil kikir dan kikir bekas-bekas machining pada spesimen

memungkinkan menyebabkan kesalahan ukur.

d. Ulangi langkah diatas untuk seluruh spesimen.

e. Beri penandaan pada setiap spesimen dengan menggunakan stamping.

f. Pengukuran dimensi

1.) Ambil spesimen ukur dimensinya (panjang, lebar dan tebalnya).

2.) Catat kode spesimen dan data pengukurannya pada lembar kerja

Ulangi langkah di atas untuk semua spesimen.

g. Pengkondisian spesimen pada temperatur -18ºC.

h. Pengujian pada mesin uji impact

1. Mencatat data mesin

2. Tempatkan bandul pada posisi awal untuk pengujian.

3. Atur jarum penunjuk pada posisi 0.

30

4. Ambil spesimen dan letakkan pada tempatnya secara tepat dan cepat,

terutama untuk kondisi panas dan dingin.

5. Letakkan tangan kanan pada pin pengunci beban dan tangan kiri pada

rem.

6. Tekan pin pengunci beban, sehingga bandul meluncur menimpa

spesimen.

7. Tekan rem ketika bandul hendak mengayun untuk yang kedua

kalinya.

8. Amati dan catat besarnya sudut dan besarnya energi yang

ditunjukkan oleh jarum penunjuk.

9. Ulangi langkah di atas untuk seluruh spesimen.

i. Menentukan panjang lengan bandul

1. Angkat bandul sehingga membentuk sudut 10º dari garis tegak

2. Lepaskan bandul sehingga berayun.

3. Hitung dengan stopwatch waktu yang dibutuhkan untuk 50 ayunan

(T50).

4. Hitung lengan bandul dengan menggunakan persamaan berikut :

T = 2 (ℓ / g)1/2

………………………………………………..…………….. (3.1)

Dimana T = periode (detik)

= T50 / 50

ℓ = panjang lengan bandul (m)

g = percepatan gravitasi (m/det2)

Untuk pembentukan dan ukuran spesimen pengujian impact, bisa dilihat pada

Gambar 3.6 :

31

Gambar 3. 6 Ukuran Spesimen Uji Impact (AWS B4.0, 2016)

3.10 Analisa Data

Dari data-data hasil pengujian yang telah dilakukan selanjutnya dianalisa

dan dibandingkan apakah hasil pengujian antara kedua jenis kawat las

memiliki perbedaan yang signifikan terhadap yield strength, tensile strength,

elongation, dan ketangguhan.

3.11 Kesimpulan

Kesimpulan dari dilakukannya penelitian ini adalah untuk mengetahui

perbedaan kawat las FCAW dengan variasi low heat input dan high heat

input terhadap yield strength, tensile strength, elongation, dan ketangguhan.

32

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Pengelasan

Data – data pengelasan yang diperoleh adalah sebagai berikut :

Material : SA 572 Gr. 50

Dimensi material : Tebal 20 mm

Desain sambungan : Butt Joint

Logam pengisi : E71T1-C1A2-CS1-H5 dan E71T1-C1A0-CS1-H8

Diameter elektroda : 1.2 mm

Proses las : FCAW

Bentuk kampuh las : Single V Groove

Posisi pengelasan : 1G

4.2 Visual Inspection

Hasil visual inspection dengan menggunakan elektroda E71T1-C1A2-

CS1-H5 dan elektroda E71T1-C1A0-CS1-H8 dengan menggunakan proses las

FCAW masing-masing menghasilkan permukaan yang baik dan tidak terdapat

cacat pada permukaan. Hasil visual pengelasan dapat dilihat pada Gambar 4.1 :

33

Gambar 4. 1 Hasil Visual (Dokumen Pribadi, 2019)

Untuk hasil pengukuran tinggi reinforcement dapat dilihat pada Tabel 4.1

dibawah ini :

Tabel 4. 1 Hasil Pengukuran Tinggi Reinforcement

Elektroda Heat Input Tinggi Reinforcement

(mm)

E71T1-C1A0-CS1-H8 Low 3

E71T1-C1A0-CS1-H8 High 2.5

E71T1-C1A2-CS1-H5 Low 2

E71T1-C1A2-CS1-H5 High 2.5

Sumber: Dokumen Pribadi

34

Dari Tabel 4.1 dapat dilihat tinggi reinforcement diterima menurut

standart kriteria penerimaan visual pada AWS D1.1 yaitu tidak melebihi 3 mm,

sehingga semua hasil uji visual adalah accepted. Adapun hasil uji visual

inspection dapat dilihat pada lampiran H.

4.3 Analisa Hasil Pengujian Tarik

Uji tarik adalah salah satu uji mekanik yang bertujuan untuk mengetahui

kekuatan material terhadap gaya tarik. Pengujian tarik merupakan suatu metode

yang digunakan untuk menguji kekuatan suatu bahan atau material dengan cara

memberikan beban gaya yang berlawanan arah dalam satu garis lurus. Kekuatan

tarik menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa

menyebabkan patah. Metode pengelasan yang digunakan adalah dengan

menggunakan variasi low heat input dan high heat input, untuk elektroda E71T1-

C1A2-CS1-H5 high heat input dengan kode 1.1, elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5

low heat input dengan kode 2.2, elektroda E71T1-C1A0-CS1-H8 high heat input

dengan kode 1.2, dan elektroda E71T1-C1A0-CS1-H8 low heat input dengan

kode 2.1. Jumlah keseluruhan spesimen pengujian tarik sebanyak 4 spesimen.

Hasil pengujian tarik dapat dilihat pada Gambar 4.2 :

Elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5

35

Elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5

Gambar 4. 2 Hasil Uji Tarik (Dokumen Pribadi, 2019)

Pengujian tarik perlu dilakukan untuk mengetahui nilai kekuatan tarik

suatu material. Dalam code yang dipakai yaitu AWS D1.8 terdapat kriteria

kelulusan untuk pengujian tarik yang menerangkan bahwa spesimen uji tarik

harus memenuhi persyaratan kekuatan dan keuletan dari code tersebut. Data hasil

pengujian tarik dapat dilihat pada Tabel 4.2 :

Tabel 4. 2 Data Hasil Pengujian Tarik

Elektroda Heat Input Yield Strength

(MPa)

Ultimate Strength

(MPa)

Elongation

(%)

E71T1-C1A2-CS1-H5 High 375.64 437.09 33.20

E71T1-C1A2-CS1-H5 Low 436.81 492.96 37

E71T1-C1A0-CS1-H8 High 436.69 504.35 30.20

E71T1-C1A0-CS1-H8 Low 491.67 542.09 33.53

Sumber: Lab Uji Bahan PPNS

Dari nilai ultimate point, yield point dan elongation yang didapat

menunjukan nilai ultimate point yang paling rendah yaitu 437.09 MPa pada

elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5 high heat input dan yang paling tinggi 542.09

MPa pada elektroda E71T1-C1A0-CS1-H8 low heat input, yield point tertinggi

36

yaitu 491.67 MPa pada elektroda E71T1-C1A0-CS1-H8 low heat input sedangkan

nilai yield point terendah yaitu 375.64 MPa ditunjukkan pada elektroda E71T1-

C1A2-CS1-H5 low heat input dan elongation 37% yang paling besar pada

elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5 low heat input sedangkan nilai elongation

30.20% yang paling rendah ditunjukan pada elektroda E71T1-C1A0-CS1-H8 high

heat input. Dengan menggunakan data-data yang didapatkan pada pengujian tarik,

selanjutnya dilakukan perhitungan yang nantinya akan dibandingkan dengan

acceptance criteria dari nilai uji tarik pada Tabel 4.3 :

Tabel 4. 3 Acceptance Criteria Uji Tarik

Minimum Yield Strength

(MPa)

Minimum Ultimate Strength

(MPa)

Minimum Elongation

(%)

400 min. 490 min. 22 min.

Sumber : AWS D1.8 2016

Sehingga dapat ditarik kesimpulan bahwa untuk elektroda E71T1-C1A0-

CS1-H5 low heat input, E71T1-C1A0-CS1-H8 low heat input, dan E71T1-C1A0-

CS1-H8 high heat input memenuhi acceptance criteria yang disyaratkan pada

AWS D1.8. Sementara untuk elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5 high heat input

tidak memenuhi acceptance criteria dikarenakan nilainya kurang dari nilai yang

disyaratkan pada acceptance criteria. Untuk hasil perbandingan yield strength

dapat dilihat pada Gambar 4.3 :

Gambar 4. 3 Grafik Hasil Uji Tarik (Hasil Penelitian, 2019)

491.67 436.69

436.81 375.64

0

100

200

300

400

500

600

Low Heat Input High Heat Input

Yie

ld S

tren

gth

(M

Pa

)

Grafik Hasil Uji Tarik

E71T1-C1A0-CS1-H8 E71T1-C1A2-CS1-H5

37

Dari Gambar 4.3 di atas dapat diketahui bahwa semakin tinggi kandungan

hidrogen akan menyebabkan nilai yield strength naik dikarenakan semakin tinggi

kandungan hidrogen akan menyebabkan material menjadi keras dan menaikkan

nilai yield strength. Untuk hasil perbandingan nilai ultimate strength dapat dilihat

pada Gambar 4.4 :


Dari Gambar 4.4 diatas dapat dilihat bahwa elektroda E71T1-C1A0-CS1-

H8 memiliki nilai ultimate strength yang tinggi daripada elektroda E71T1-C1A2-

CS1-H5 dikarenakan kandungan hidrogen yang tingggi akan menaikkan nilai

yield strength dan ultimate strength. Untuk hasil perbandingan nilai elongation

dapat dilihat pada Gambar 4.5 :


542.09 504.35

492.96 437.09

0

100

200

300

400

500

600

Low Heat input High Heat Input

Ult

ima

te S

tren

gth

(M

Pa

)



33.53 30.2

37 33.2

0

10

20

30

40

Low Heat Input High Heat Input

Elo

ng

ati

on

(%

)



38

Dilihat dari Gambar 4.5 dapat dilihat bahwa elektroda E71T1-C1A2-CS1-

H5 memiliki nilai elongation yang lebih tinggi daripada elektroda E71T1-C1A0-

CS1-H8 dikarenakan kandungan hidrogen yang lebih rendah akan menyebabkan

material menjadi ductile dan akan menaikkan nilai elongation.

4.5 Analisa Hasil Pengujian Impact

Pengambilan spesimen pengujian impact dilakukan masing-masing 5 weld

metal pada masing-masing benda uji dan dilaksanakan pada suhu -18ºC.

penggunaan suhu -18ºC dapat dilihat pada Gambar 4.6 di bawah ini :

Gambar 4. 6 Pengontrolan Suhu Impact (Dokumen Pribadi, 2019)

Kemudian setelah spesimen uji telah dipasang dan siap untuk diuji barulah

bandul dilepaskan hingga memukul spesimen uji kemudian didapatkan energy

impact yang dapat dibaca langsung dari jarum penunjuk pada alat uji. Dengan

menggunakan data-data yang didapatkan pada pengujian impact, selanjutnya

dilakukan perhitungan yang nantinya akan dibandingkan dengan acceptance

criteria dari nilai uji impact. Acceptance criteria uji impact dapat dilihat pada

Tabel 4.4 :

39

Tabel 4. 4 Acceptance Criteria Uji Impact

Property

Classification Stength Level

70 ksi [490 MPa] 80 ksi [550 MPa] 90 ksi [620 MPa]

Charpy V-Notch

Toughness, ft.lbf [J]

20 [27] min. @ 0ºF

[-18ºC]

20 [27] min. @ 0ºF

[-18ºC]

25 [34] min. @ -20ºF

[-30ºC]

Sumber: AWS D1.8 (2016)

Berikut ini tabel hasil pengujian impact dari masing-masing spesimen. Untuk

hasil pengujian impact elektroda E71T1-C1A0-CS1-H8 high heat input dapat

dilihat pada Tabel 4.5

Tabel 4. 5 Hasil Pengujian Impact Elektroda E71T1-C1A0-CS1-H8

Elektroda Heat

Input

Material

Stamp

Type of

Notch

Location of

Notch

Energy Impact

(J)

Average

Energy Impact

(J)

E71T1-

C1A0-

CS1-H8

H

I

G

H

1A V WM 122

111.9

1B V WM 99

1C V WM 102

1D V WM 93.5

1E V WM 143


Untuk hasil pengujian impact elektroda E71T1-C1A0-CS1-H8 low heat input

dapat dilihat pada Tabel 4.6

40


Elektroda Heat

Input

Material

Stamp

Type of

Notch

Location of

Notch

Energy Impact

(J)

Average

Energy Impact

(J)

E71T1-

C1A0-

CS1-H8

L

O

W

2A V WM 135

135.2

2B V WM 143

2C V WM 127

2D V WM 123

2E V WM 148


Untuk hasil pengujian impact elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5 high heat input



Elektroda Heat

Input

Material

Stamp

Type of

Notch

Location of

Notch

Energy Impact

(J)

Average

Energy Impact

(J)

E71T1-

C1A2-

CS1-H5

H

I

G

H

3A V WM 148

146.1

3B V WM 148

3C V WM 148

3D V WM 142.5

3E V WM 144


Untuk hasil pengujian impact elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5 low heat input


41


Elektroda Heat

Input

Material

Stamp

Type of

Notch

Location of

Notch

Energy Impact

(J)

Average

Energy Impact

(J)

E71T1-

C1A2-

CS1-H5

L

O

W

4A V WM 148

147.3

4B V WM 148

4C V WM 146.5

4D V WM 147.5

4E V WM 146.5


Dari keseluruhan tabel di atas diperoleh grafik perbandingan rata-rata nilai energy

impact yang ditunjukkan pada Gambar 4.7 :

Gambar 4. 7 Grafik Perbandingan Rata-Rata Energy Impact (Hasil Penelitian, 2019)

Dari Gambar 4.7 di atas dapat dikorelasikan semakin tinggi kandungan

hidrogen akan menyebabkan material menjadi keras dan akan menurunkan nilai

ketangguhan. Dari Gambar 4.7 diatas juga dapat dilihat bahwa terdapat perbedaan

hasil energy impact, dimana hasil energy impact dengan menggunakan elektroda

111.9

135.2

146.1 147.3

0

20

40

60

80

100

120

140

160

E71T1-C1A0-CS1-H8(HIGH)

E71T1-C1A0-CS1-H8(LOW)

E71T1-C1A2-CS1-H5(HIGH)

E71T1-C1A2-CS1-H5(LOW)

Nil

ai

En

erg

i Im

pa

ct (

Jo

ule

)

PERBANDINGAN RATA- RATA NILAI ENERGY IMPACT

42

E71T1-C1A2-CS1-H5 memiliki rata-rata energy impact yang tinggi yaitu 146.1 J

untuk high heat input dan 147.3 J untuk low heat input. Dan untuk elektroda

E71T1-C1A0-CS1-H8 memiliki rata-rata energy impact yang lebih kecil yaitu

135.2 J untuk low heat input dan 111.9 J untuk high heat input. Akan tetapi dari

hasil pengujian impact semua spesimen masih masuk ke dalam kriteria

keberterimaan uji impact yang disyaratkan pada AWS D1.8.

Untuk mengetahui sifat material secara visual dapat dilihat dengan

mengamati bentuk patahan pada material yang telah dilakukan proses pengujian

impact. Bentuk patahan pada area weld metal dari elektroda E71T1-C1A0-CS1-

H8 dapat dilihat pada Gambar 4.8 :

Gambar 4. 8 Patahan Spesimen Elektroda E71T1-C1A0-CS1-H8 (Dokumen Pribadi, 2019)

Bentuk patahan pada area weld metal dari elektroda E71T1-C1A2-CS1-

H5 dapat dilihat pada Gambar 4.9 :

43

Gambar 4. 9 Patahan Spesimen Elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5 (Dokumen Pribadi, 2019)

Fracture atau kepatahan pada suatu material dapat digolongkan sebagai

brittle (getas) atau ductile (ulet). Suatu material yang mengalami kepatahan tanpa

mengalami deformasi plastis dikatakan patah secara brittle. Selain itu patah brittle

tampak berkilat dan berbutir. Sedangkan material yang mengalami kepatahan

dengan didahului suatu deformasi plastis dikatakan mengalami ductile fracture.

Material yang mengalami ductile fracture memiliki ciri-ciri:

Spesimen pada umumnya tidak putus, dengan permukaan patahan yang

kasar.

Permukaan patahannya terlihat buram.

Terdapat serabut-serabut kasar pada permukaan patahannya.

Umumnya material yang mengalami brittle fracture hanya mampu menahan

energi yang kecil saja sebelum mengalami kepatahan, sedangkan material yang

mengalami ductile fracture mampu menahan energi yang lebih besar sebelum

mengalami kepatahan. Dapat dilihat pada gambar di atas pada daerah weld

metal semua spesimen patahannya ductile sesuai dengan nilai sesuai dengan

nilai impact strength yang tinggi.

44

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil dan analisa yang telah dilakukan pada bab sebelumnya,

maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :

1. Dari hasil uji tarik untuk elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5 low heat

input, E71T1-C1A0-CS1-H8 high heat input, dan elektroda E71T1-

C1A0-CS1-H5 low heat input accept dan bisa digunakan untuk

pengelasan demand critical karena nilai yield strength, ultimate

strength, dan elongation memenuhi acceptance criteria pada AWS

D1.8 dan untuk elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5 High Heat Input nilai

yield strength dan tensile strength tidak memenuhi acceptance criteria

pada AWS D1.8.

2. Berdasarkan hasil pengujian impact test didapatkan hasil energy

impact dengan menggunakan elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5

memiliki rata-rata energy impact yang tinggi yaitu 146.1 J untuk high

heat input dan 147.3 J untuk low heat input. Dan untuk elektroda

E71T1-C1A0-CS1-H8 memiliki rata-rata energy impact yang lebih

kecil yaitu 135.2 untuk low heat input dan 111.9 J untuk high heat

input. Sehingga elektroda E71T1-C1A0-CS1-H8 dan elektroda

E71T1-C1A2-CS1-H5 baik high heat input maupun low heat input

bisa digunakan untuk pengelasan demand critical karena telah

memenuhi acceptance criteria pada AWS D1.8.

5.2 Saran

Saran yang diajukan penulis untuk penelitian selanjutnya antara lain :

1. Perlu dilakukan pengujian macro dan micro untuk mengetahui

kualitas pada weld metal hasil lasan

2. Untuk mendapatkan hasil yang signifikan maka perlu

dilakukannya perlakukan yang lebih variatif lagi.

45


46

DAFTAR PUSTAKA

ASTM A370. (2014). Standard Test Methods and Definitions for Mechanical

Testing of Steel Product. ASTM International, Amerika Serikat.

AWS A5.20. (2016). Specification For Carbon Steel Electrodes for Flux Core

Arc Welding. American Welding Society, Amerika Serikat.

AWS A5.36. (2016). Specification For Carbon and Low Alloy Steel Flux

Cored Electrode For Flux Cored Arc Welding and Metal Cored

Electrodes For Gas Metal Arc Welding. American Welding

Society, Amerika Serikat.

AWS B4.0. (2016). Standard Methods for Mechanical Testing of Welds.

American Welding Society, Amerika Serikat.

AWS D1.1. (2015). Structural Welding Code Steel. American Welding

Society, Amerika Serikat.

AWS D1.8. (2016). Structural Welding Code Seismic Supplement. American

Welding Society, Amerika Serikat.

Islami, Ghufron Fajar. (2017). Pengaruh Variasi Arus Pengelasan FCAW

Terhadap Distorsi Dan Sifat Mekanik Baja Karbon Rendah

A36 Dengan Elektroda E71T-1C. Universitas Muhammadiyah

Malang, Malang.

Munir, Moh.M, M. Thoriq Wahyudi. (2015). Modul Praktek DT-NDT.

Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya, Surabaya.

Setyawan, Aditya Windhi. (2018). Analisis Type Flux Submerged Arc

Welding Pada Material SA-572 Gr 50 Terhadap Sifat Mekanik

Dan Komposisi Kimia. Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya,

Surabaya.

Wiryosumarto, Harsono dan Okumura, (2000). Teknologi Pengelasan Logam.

PT. Pradnya Paramita, Jakarta.

47


48

LAMPIRAN A

Mill Certificate A572 Grade 50 thickness 20mm

52

LAMPIRAN B

Mill Certificate Electrode

54

1. Mill Certificate Electrode E71T1-C1A0-CS1-H8

55

2. Mill Certificate Electrode E71T1-C1A2-CS1-H5

56

LAMPIRAN C

Welding Procedure Specification (WPS)

60

LAMPIRAN D

Procedure Qualification Record (PQR)

66

LAMPIRAN E

Parameter Pengelasan

68

Parameter Pengelasan

1. Low heat input elektroda E71T1-C1A0-CS1-H8

Weld

layer Polaritas Elektroda

Ukuran

(mm) Ampere Volt

Travel

Speed

(mm/min)

Heat

Input

(KJ/mm)

Root DCEP E71T1-C1A0-

CS1-H8 1.2 211-215 23-25 243-247 1.19-1.28

Hot DCEP E71T1-C1A0-

CS1-H8 1.2 211-214 23-24 245-256 1.19-1.24

Fill DCEP E71T1-C1A0-

CS1-H8 1.2 212-216 23-24 244-247 1.18-1.26

Cap DCEP E71T1-C1A0-

CS1-H8 1.2 212-215 23-24 246-249 1.18-1.23

2. High heat input elektroda E71T1-C1A0-CS1-H8

Weld


Ukuran

(mm) Ampere Volt

Travel

Speed

(mm/min)

Heat Input

(KJ/mm)


CS1-H8 1.2 234-236 25-27 183-185 1.19-1.28


CS1-H8 1.2 234-237 27-28 183-187 1.91-2.11


CS1-H8 1.2 234-238 23-24 182-184 1.87-2.05


CS1-H8 1.2 232-237 26-27 183-186 2.01-2.05

3. Low heat input elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5

Weld


Ukuran

(mm) Ampere Volt

Travel

Speed

(mm/min)

Heat Input

(KJ/mm)


CS1-H5 1.2 212-215 23-24 242-254 1.19-1.22


CS1-H5 1.2 212-214 23-25 242-256 1.18-1.26


CS1-H5 1.2 212-212 22-25 244-247 1.16-1.29


CS1-H5 1.2 212-215 23-24 245-247 1.18-1.23

69

4. High heat input elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5

Weld


Ukuran

(mm) Ampere Volt

Travel

Speed

(mm/min)

Heat Input

(KJ/mm)


CS1-H5 1.2 234-237 26-28 181-183 2.02-2.10


CS1-H5 1.2 234-237 25-27 185-187 1.89-2.07


CS1-H8 1.2 233-238 24-26 182-187 1.90-2.03


CS1-H8 1.2 235-237 25-28 183-186 1.97-2.07

70

LAMPIRAN F

Welder Certificate

74

LAMPIRAN G

Report Uji Tarik

80

LAMPIRAN H

Report Visual Inspection

90

LAMPIRAN I

Report Radiografi

96

LAMPIRAN J

Type Of Fracture Impact Test

98

Type Of Fracture Impact Test

Untuk melihat jenis patahan setelah diuji impact yaitu dengan mengukur

dimensi a dan b pada patahan spesimen uji seperti pada Gambar I.1 di bawah ini :

Gambar I.1 Dimension of Fracture

Setelah didapatkan dimensi a dan b langkah selanjutnya yaitu melihat tabel untuk

mencari nilai percent shear dimana untuk 0-50 jenis patahannya adalah brittle dan

untuk 51-100 bentuk patahannya yaitu ductile. Tabel percent shear dapat dilihat

pada Gambar I.2 di bawah ini :

Gambar I.2 Percent Shear for Measurement

Setelah ditemukan nilai percent shear, langkah selanjutnya adalah dengan melihat

tampilan patahan percent shear. Untuk tampilan percent shear dapat dilihat pada

gambar I.3 :

99

Gambar I.3 Type of fracture

Berikut ini adalah tabel hasil perhitungan untuk type of fracture impact test pada

spesimen setelah dilakukan uji impact. Untuk elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5

High Heat Input dapat dilihat pada tabel I.1 :

Tabel I.1 Elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5 High Heat Input

Material Stamp Dimension

(mm)

Percent Shear

(%) Type Of Fracture

1A A = 9

B = 8 10 Brittle

1B A = 8.5

B = 8 15 Brittle

1C A = 9

B = 8 10 Brittle

1D A = 8.5

B = 8 15 Brittle

1E A = 9

B = 8 10 Brittle

Untuk type of fracture elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5 Low Heat Input dapat

dilihat pada tabel I.2 :

100

Tabel I.2 Elektroda E71T1-C1A2-CS1-H5 Low Heat input


(mm)

Percent Shear


2A A = 6

B = 1.5 89 Ductile

2B A = 6

B = 2 85 Ductile

2C A = 6

B = 1.5 89 Ductile

2D A = 5.5

B = 1.5 90 Ductile

2E A = 6

B = 1 92 Ductile

Untuk type of fracture elektroda E71T1-C1A0-CS1-H8 High Heat Input dapat


Tabel I.3 Elektroda E71T1-C1A0-CS1-H8 High Heat input


(mm)

Percent Shear


3A A = 6

B = 2.5 81 Ductile

3B A = 6

B = 2 85 Ductile

3C A = 6

B = 2 85 Ductile

3D A = 6

B = 2 85 Ductile

3E A = 5.5

B = 2 86 Ductile

Untuk type of fracture elektroda E71T1-C1A0-CS1-H8 Low Heat Input dapat


101

Tabel I.4 Elektroda E71T1-C1A0-CS1-H8 Low Heat input

Material Stamp Dimension (mm) Percent Shear (%) Type Of Fracture

4A A = 6

B = 1.5 89 Ductile

4B A = 6

B = 2 85 Ductile

4C A = 6

B = 1 92 Ductile

4D A = 6.5

B = 4 67 Ductile

4E A = 6

B = 2 85 Ductile

102

BIOGRAFI PENULIS

Nama : M. Auliya‟ Rakhman

Alamat : Dsn. Glugu rt.04 rw.03 Ds. Dlanggu Kec.

Deket Kab. Lamongan

Tempat, tanggal lahir : Lamongan, 16 Mei 1997

Jenis Kelamin : Laki-laki

Status : Belum menikah

No.telpon : 082245060404

E-mail : [email protected]

Pendidikan : 1. SDN Dlanggu II, lulus tahun 2009

2. SMPN 1 Lamongan, lulus tahun 2012

3. SMAN 1 Lamongan, lulus tahun 2015

Pekerjaan : -

TUGAS AKHIR - repository.ppns.ac.idrepository.ppns.ac.id/2543/1/0715040059 - M. Auliya' Rakhman -...

Documents

Transcript of TUGAS AKHIR - repository.ppns.ac.idrepository.ppns.ac.id/2543/1/0715040059 - M. Auliya' Rakhman -...