weld stainless

1DEPARTEMEN METALURGI & MATERIALDEPARTEMEN METALURGI & MATERIALFAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIAFAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA

ApaApa BajaBaja TahanTahan KaratKarat ituitu??

BajaBaja dengandengan kadarkadar Cr > 12%Cr > 12% CrCr----> Cr> Cr--oksidaoksida tahantahan karatkarat UnsurUnsur lain: Ni, Mo, N dan Clain: Ni, Mo, N dan C

JENISJENIS--JENIS SS MENURUT FASANYA:JENIS SS MENURUT FASANYA: AustenitikAustenitik (Ni > 7%)(Ni > 7%) FeritikFeritik FeritikFeritik--AustenitikAustenitik (Duplex)(Duplex) MartensitikMartensitik (hi(hi--Carbon)Carbon)

2Stainless Steel

High Ni & Cr ContentLow (Controlled) Interstitials

Austenitic Nitrogen StrengthenedAustenitic

Martensitic Ferritic

Precipitation Hardened Super Austenitic

Super FerriticDuplexSuper Duplex

PASSIVE LAYER SSPASSIVE LAYER SS

3DiagramDiagram TernerTerner CrCr--NiNi--FeFe

DiagramDiagram BinerBiner FeFe--CrCr

4DiagramDiagram TernerTerner CrCr--NiNi--FeFepadapada 63.5% Fe63.5% Fe

SIFAT STAINLESS STEEL

SSSS mempunyaimempunyai sifat2 yangsifat2 yang sangatsangat baikbaik a.l.a.l.ketahananketahanan korosikorosi,, tahantahan temperaturtemperatur tinggitinggi dandanmudahmudah didi--recycle.recycle.

MudahMudah didi laslas dengandengan berbagaiberbagai metodemetode.. StrukturStruktur dandan sifatsifat yangyang terbentukterbentuk daridari hasilhasil

pengelasanpengelasan sangatsangat tergantungtergantung kepadakepadakomposisikomposisi kimiakimia hasilhasil lasanlasan..

JenisJenis strukturstruktur dapatdapat ditentukanditentukan dengandengan mengmeng--gunakangunakan diagram, ex:diagram, ex: SchaefflerSchaeffler & De Long.& De Long.

5AWS Welding Handbook

Schaeffler Diagram

NickelNickel EqEq = %Ni + 30%C + 0.5%Mn= %Ni + 30%C + 0.5%Mn

ChromeChrome EqEq = %Cr + Mo + 1.5%Si + 0.5%Nb= %Cr + Mo + 1.5%Si + 0.5%Nb

6Schaeffler Delong Diagram

DeLong Diagram

7SSSS AustenitikAustenitik

PalingPaling mudahmudah dilasdilas JenisJenis yangyang umumumum dipakaidipakai SS304SS304 CacatCacat yangyang mungkinmungkin terjaditerjadi::

Solidification cracking (full austeniteSolidification cracking (full austenite-- cenderungcenderungtersegregasitersegregasi,, terutamaterutama elemenelemen22 dgndgn titiktitik leburleburrendahrendah, S dan P), S dan P)

Liquation cracking (Liquation cracking (akibatakibat rere--heating)heating) Weld decay (intergranular corrosion danWeld decay (intergranular corrosion dan munculnyamunculnya

CrCr--depleted zonedepleted zone didi HAZ)HAZ)

AWS Welding Handbook

8Komposisi Austenitik SS


9StrukturmikroStrukturmikro Austenitic SSAustenitic SS

Solidification Cracking AusteniticSolidification Cracking Austenitic

10

Weld DecayWeld Decay

Endapan karbida (Cr23C6) pd batas butir

Zona miskin akan Cr pd kedua sisi butir

Cara mengatasinya :

Penghilangan endapan karbida dgn solution treatment pd temp1050 o C yg diikuti oleh pendinginan cepat

Menggunakan L grades (low carbon)

Jika stainless steels terkena panas pd temp 500 oC to 800 oC

Menggunakan jenis 321 (Ti stabilised) : Ti = 5 X %C atau 347 (Nbstabilised) : Nb = 10 X %C

Intergranular Corrosion SSIntergranular Corrosion SS

11

Intergranular Corrosion SSIntergranular Corrosion SS

PengaruhPengaruh KarbonKarbon VsVs KorosiKorosi IGIG

12

SSSS AustenitikAustenitik VsVs KorosiKorosi IGIG

13

SSSS FeritikFeritik

SS 430 (16SS 430 (16--18% Cr) and 407 (1018% Cr) and 407 (10--12% Cr).12% Cr). Problem danProblem dan penanggulanganpenanggulangan--nyanya::

PengkasaranPengkasaran butirbutir dandan ketangguhanketangguhan HAZHAZ rendahrendah,,karenakarena lajulaju difusidifusi FeFe tinggitinggi.. HIHI

KemungkinanKemungkinan terbentukterbentuk martensitmartensit daridari austenitaustenit((keraskeras dandan getasgetas)) ---->> retakretak.. preheatingpreheating

SensitasiSensitasi :: pembentukanpembentukan endapanendapan karbida/nitridakarbida/nitridaakibatakibat prosesproses pemanasanpemanasan.. PWHT (750PWHT (750--850 deg850 degC for 30C for 30 60 min)60 min)

StrukturmikroStrukturmikro Ferritic SSFerritic SS

14

KomposisiKomposisi FerritikFerritik SSSS


15

Super Ferritic


Lower than ordinary interstitial (C&N) Higher Cr & Mo

16

Duplex SSDuplex SS

TerdiriTerdiri duadua fasafasa :: austenitaustenit dandan feritferit PerbandinganPerbandingan fasafasa ideal 50:50ideal 50:50 Problem danProblem dan penanggulanganpenanggulangan--nyanya::

SulitSulit mendapatkanmendapatkan austenitaustenit 50%,50%, sehinggasehingga perluperluditambahkanditambahkan nikelnikel (over(over--matching)matching)

KemungkinanKemungkinan pertumbuhanpertumbuhan butirbutir (grain(grain--growth)growth) daridarifullfull--feritferit padapada HAZ (lowHAZ (low--toughness),toughness), sehinggasehinggamasukanmasukan panaspanas perluperlu dikontroldikontrol..

Low arc energyLow arc energy menyebabkanmenyebabkan kandungankandungan ferriteferritemeningkatmeningkat sedangsedang sebaliknyasebaliknya akanakan terbentukterbentuk fasafasasigma.sigma.


17

StrukturmikroStrukturmikro Duplex SSDuplex SS

AusteniteFerrite

18

SSSS MartensitikMartensitik Martensitic stainless steels ( AISI 400 / UNS S40000 series )

paling sukar di las (12 Cr low carbon grades 403, 410, 414,12 Cr low carbon grades 403, 410, 414,416, 420416, 420 andand high carbon grades 431)high carbon grades 431)

Aplikasinya untuk material tahan aus (wear resistant). Problem danProblem dan penanggulanganpenanggulangan--nyanya::

Retak Las akibat terbentuknya struktur yang keras dan rapuh(martensite) di HAZ. Preheating dan interpass temperatur yangtergantung dari kadar karbonnya, yakni antara 100 - 320C yangdirekomendasi untuk mencegah terjadinya retak las.

Post Weld-Heat Treatment (PWHT) diperlukan untuk meningkatkan sifatmekanis dan mengurangi tegangan sisa. Untuk sambungan yangkompleks PWHT dilakukan sesaat setelah pengelasan selesai yaitu padasaat mencapai temperatur martensite start (130 -150C ).

Kandungan Hidrogen harus rendah dan pakai austenitic filler metal

Martensitic SS Wrought Alloys are divided into two groups 12% Cr, low-carbon engineering grades (top group) High Cr, High C Cutlery grades (middle group)


19

StrukturmikroStrukturmikro Martensitic SSMartensitic SS

20

KomposisiKomposisi MartensitikMartensitik SSSS

SMAWSMAW padapada SSSS

21

SMAWSMAW padapada SSSS

22

GTAWGTAW padapada SSSS


23


SAWSAW padapada SSSS

24

Welding of dissimilar steelsWelding of dissimilar steels

BajaBaja KarbonKarbon dan Stainless Steels 304Ldan Stainless Steels 304L

Kondisi:

- Tanpa Filler

- 50% dilusi

BajaBaja KarbonKarbon dan SS309Ldan SS309L

Kondisi:

- Filler 309L

- 25% dilusi-F

26

DilusiDilusi untukuntuk beberapabeberapa metodametoda laslasdalamdalam sambungansambungan buntubuntu (butt)(butt)

TujuanTujuan Finishing StainlessFinishing Stainless DibutuhkanDibutuhkan untukuntuk penggunaanpenggunaan padapada lingkunganlingkungan yangyang agresifagresif

((korosifkorosif),), untukuntuk penggunaanpenggunaan padapada peralatanperalatan makananmakanan (food )(food )atauatau industriindustri farmasifarmasi

UntukUntuk mencegahmencegah atauatau menghilangkanmenghilangkan kontaminasikontaminasi besibesi oksidaoksida UjiUji permukaanpermukaan untukuntuk kontaminasikontaminasi

TestTest FerroxylFerroxyl segerasegera setelahsetelah produksiproduksi

DenganDengan proses Picklingproses Pickling dengandengan larutanlarutan asamasam atauatau pastapasta UntukUntuk menghilangkanmenghilangkan tandatanda terbakarterbakar (heat tint)(heat tint) dengandengan prosesproses

pickling danpickling dan pasifasipasifasi UntukUntuk menghilangakanmenghilangakan kontaminasikontaminasi permukaanpermukaan daridari slag,slag,

kotorankotoran dan catdan cat dalamdalam mencegahmencegah resikoresiko korosikorosi..

27

BEFORE PICKLINGBEFORE PICKLING

FINISHING by PICKLINGFINISHING by PICKLING

Heat tint left in welded areas of a complex fabrication can be effectively removed by pickling.The corrosion resistance of the whole fabrication has been restored by pickling.

28

The Sample Numbers refer to the amount of oxygen in the purgingThe Sample Numbers refer to the amount of oxygen in the purging gas:gas:

No.1No.1-- 10ppm10ppm No.2No.2 -- 25ppm25ppm No.3No.3 -- 50ppm50ppm No.4No.4 -- 100ppm100ppmNo.5No.5 -- 200ppm No.6200ppm No.6 -- 500ppm No. 7500ppm No. 7 -- 1000ppm No.81000ppm No.8 -- 5000ppm5000ppmNo.9No.9 --12500ppm No.1012500ppm No.10 --. 25000ppm. 25000ppm

Note: welds on type 304L SS showed no significant difference inNote: welds on type 304L SS showed no significant difference in heat tint colour from type 316L.heat tint colour from type 316L.

AWS D18.2 (1999):AWS D18.2 (1999): Heat Tint Levels on the Inside ofHeat Tint Levels on the Inside ofWelded 316L Austenitic Stainless Steel TubeWelded 316L Austenitic Stainless Steel Tube

weld stainless

Documents