ANALISA MECHANICAL DAN METALLURGICAL PENGELASAN BAJA KARBON A36 DENGAN METODE SMAW

Oleh :Fajar RiyadiFajar Riyadi4103 100 027

Dosen Pembimbing :gDony Setyawan, ST., M. Eng.

JURUSAN TEKNIK PERKAPALANJURUSAN TEKNIK PERKAPALANFAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

LATAR BELAKANGLATAR BELAKANG

R M t i l W ldi W ld d M t i lRaw Material Welding Welded Material

Dilution Effect

PERUMUSAN MASALAHPERUMUSAN MASALAH

Bagaimana pengaruh persentase dilusi lasan terhadapmechanical characteristic dan metallurgical characteristicmaterial hasil pengelasan

TUJUAN PENELITIANTUJUAN PENELITIAN

M t h i h t dil i l t h dMengetahui pengaruh persentase dilusi lasan terhadap mechanical characteristic dan metallurgical characteristicmaterial hasil pengelasan.

BATASAN MASALAHBATASAN MASALAH

• Material yang digunakan adalah baja karbon A36• Material yang digunakan adalah baja karbon A36.• Pengelasan menggunakan elektroda E6013. • Analisa cacat las mengunakan tes radiografi.• Kriteria penerimaan hasil pengelasan adalah• Kriteria penerimaan hasil pengelasan adalah

berdasarkan tes radiografi.P ji f t t h d t t i• Pengujian fracture toughness dengan compact tension specimen.

• Pengujian struktur mikro dilakukan dengan uji metallography.g y

FLOWCHART METODOLOGI PENELITIANPenentuan Material Uji

Baja karbon rendah type A36

Persiapan Material UjiPembuatan groove

Pengelasan SMAWGrove berbentuk I

Pengelasan SMAWGro e berbent k V

Pengelasan SMAWGrove berbentuk X

Pembuatan groove

Pengujian RadiografiAcceptable criteria hasil pengelasan

Grove berbentuk I Grove berbentuk V Grove berbentuk X

p p g3 spesimen

Pengujian Tarik

3 spesimen

Pengujian Fracture Toughness3 spesimen

Pengujian Metallography

3 spesimen

Pengujian Hardness3 spesimen

Pengolahan Hasil Pengujiang j

Analisa Data

Literatur

Kesimpulan

METODOLOGI PENELITIANMETODOLOGI PENELITIAN

1 P P l1. Proses Pengelasan2 Uji Radiografi2. Uji Radiografi3. Perhitungan Masukan Panas4. Perhitungan Persentase Dilusi Lasan5 Uji M t ll fi5. Uji Metallografi6 Uji Kekerasan6. Uji Kekerasan7. Uji Fracture Toughnessj g

ANALISA DATAANALISA DATA

1. Uji Radiografi

Merupakan acceptable criteria hasil pengelasan.

ANALISA DATAANALISA DATA

2. Besar Masukan Panas

Besarnya masukan panas dipengaruhi oleh tinggi atau rendahnya kecepatan pengelasan.p p g

ANALISA DATAANALISA DATA

3. Perhitungan Persentase Dilusi Lasan

35

Perbanding an  P ers entas e L uas an  Diluted  Metal

25

30

35

e %

10

15

20

Perse

ntase

0

5

P ercentas e 28 303 26 392 20 680

I X V

P ercentas e 28.303 26.392 20.680

ANALISA DATAANALISA DATA

4. Uji Metallografi

V GrooveV Groove

X Groove

Base metal 100 x HAZ 100 x Weld Metal 100 x

I Groove

Besarnya persentase struktur mikro dihitung dengan menggunakan metode

Base metal 100 x HAZ 100 x Weld Metal 100 x

Besarnya persentase struktur mikro dihitung dengan menggunakan metodepoint counter

Foto Mikro : Pearlite (Gelap), Ferrite (Terang)( p), ( g)

Hasil Perhitungan Struktur Mikro

100

Pe rbanding an  K andung an  F e rit dan  Pe rlit pada  Base  Metal

100

Pe rbanding an  K andung an  F e rit dan  Pe rlit pada  HAZ

5060708090

100

rsen

tase

 %

5060708090

100

sentase

 %

01020304050

Bes

ar Per

01020304050

Bes

ar Pers

ferit 89.97 89.69 75.53

perlit 10.03 10.31 24.47

I X V

ferit 75.97 73.00 70.36

perlit 24.03 27.00 29.64

I X V

100

Pe rbanding an  K andung an  F e rit dan  Pe rlit pada  Weld Metal

60

80

rose

ntase

 (%)

0

20

40

Bes

ar Pr

I X V

ferit 74.49 64.78 42.25

perlit 25.51 35.22 57.75

Pada bagian base metal tidak terjadi perubahan persentase struktur mikro yang g j p p y gcukup signifikan, kecuali pada variasi kampuh single vee. Hal ini dikarenakan tempat titik pengambilan gambar untuk variasi single vee yang berdekatan dengan daerah HAZ Dimana pada titik ini terjadi proses pendinginan cepat sehinggadaerah HAZ. Dimana pada titik ini terjadi proses pendinginan cepat sehingga menyebabkan naiknya persentase pearlite.

Persentase struktur mikro pada bagian HAZ mempunyai nilai yang berbedaPersentase struktur mikro pada bagian HAZ mempunyai nilai yang berbeda dengan bagian base metal. Hal ini dikarenakan daerah HAZ mengalami laju pendinginan yang cepat.Pada bagian weld metal dapat dilihat bahwa struktur mikronya terdiri dari sebagian besar perlit (berwarna gelap). Meningkatnya perlit pada weld metal disebabkan k ld t l l i di i l bih t kkarena weld metal mengalami proses pendinginan yang lebih cepat karena panas yang didapat pada weld metal diserap dengan cepat oleh daerah HAZ

ANALISA DATAANALISA DATA

5. Uji Kekerasan

Pengujian kekerasan dilakukan pada posisi atas, tengah dan bawah untuk masing-masingbagian base metal, weld metal dan HAZ. Sehingga jumlah total pengujian kekerasanuntuk tiap spesimen adalah 27 titik.p p

Posisi / ProsesBentuk Kampuh

I X VI X V

Base Metal 177.90 180.29 189.53

HAZ 224 42 228 44 233 32HAZ 224.42 228.44 233.32

Weld Metal 238.45 243.96 255.53

Grafik Harga Kekerasan Bentuk GrooveGrafik Harga Kekerasan - Bentuk Groove

200250300

50100150HV

050

Base Metal 177.90 180.29 189.53

I X V

Base Metal 177.90 180.29 189.53

Haz 224.42 228.44 233.32

Weld Metal 238.45 243.96 255.53

ANALISA DATAANALISA DATA

6. Uji Fracture Toughness

Uji fracture toughness menggunakan compact tension specimens. Dimanadimensi spesimen di tentukan berdasarkan ASTM E399. Dari pengujianini didapatkan nilai fracture toughness dari materialini didapatkan nilai fracture toughness dari material.

Parameter yang digunakan dalam pengujian

Spesimen B (inch) W (inch) a (inch) a/W f (a/w)

I 0 3150 1 260 0 6299 0 5 1 260I 0.3150 1.260 0.6299 0.5 1.260

X 0.3150 1.260 0.6299 0.5 1.260

V 0.3150 1.260 0.6299 0.5 1.260

P max (lbf) P 5% (lbf) P max / P 5% KQ (Ksi )inch5305.28 4930.65 1.076 190.5215350.24 4909.03 1.090 189.6855350 24 4902 46 1 091 189 4325350.24 4902.46 1.091 189.432

P b di H KI d W ld M t l

Perbandingan Harga KIc pada Weld Metal

Perbandingan Harga KIc pada Weld Metal

19200

190.00190.50191.00191.50192.00

H KIC

18750188.00188.50189.00189.50Harga KIC 

187.00187.50

Weld Metal 190.52 189.69 189.43

I X V

CONCLUSIONCONCLUSION

Dapat disimpulkan bahwa besarnya persentase dilusi lasan akanDapat disimpulkan bahwa besarnya persentase dilusi lasan akanmempengaruhi kualitas hasil lasan. Baik itu pada segi mechanicalcharacteristic maupun segi metallurgical characteristic.p g g

TERIMA KASIH