BAB 4 Tegangan Sisa Pada Pengelasan

Teknologi Pengelasan

Laboratorium Metalurgi Jurusan Teknik Mesin Universitas Andalas

BAB 4. TEGANGAN SISA DAN PERUBAHAN BENTUK DALAM PENGELASAN Bagian yang dilas  Terjadi pengembangan. Termal  Membentuk tegangan termal Bagian yang dingin (tidak dilas)  Menjadi penghalang tegangan termal. 4.1

PENYEBAB TEGANGAN SISA

Ada 2 jenis 1. Halangan dalam  Bagian yang pembuangan panasnya lebih lambat  ekspansinya terhalang oleh bagian yang pembuangan panasnya lebih cepat.

Gambar 4.1 Tegangan karena halangan dalam pada las tumpul (Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 136)

2. Halangan luar  halangan oleh konstruksi di luar bagian yang dialas

82



Gambar 4.2 Tegangan karena halangan luar pada las tumpul (Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 136)

Proses terjadinya tegangan sisa

Gambar 4.3 Pembentukan Tegangan sisa (Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 137)

83



Faktor-faktor yang berpengaruh pada tegangan sisa

4.2



Batas transformasi dan batas luluh



Suhu pemanasan tinggi



Laju pendinginan



Tahanan luar



Pemanasan mula

DISTRIBUSI TEGANGAN SISA o Distribusi tegangan sisa las tumpul

Gambar 4.4 Distribusi tegangan sisa pada las tumpul (Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 138)

o Distribusi tegangan sisa pada lasan berbentuk lingkaran

Gambar 4.5 Distribusi tegangan sisa pada lasan lingkaran (Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 138)

84



o Distribusi tegangan sisa pada lasan pipa

Gambar 4.6 Distribusi tegangan sisa pada lasan melingkar pipa (Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 138)

o Distribusi tegangan sisa pada lasan berbentuk T

Gambar 4.6 Distribusi tegangan sisa pada lasan sudut berbentuk T (Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 138)

85


4.3.


PENGARUH TEGANGAN SISA

1. Terhadap kekuatan statik a. Bila tegangan sisa negatif (tekan)  material dibeban tarik malah menguntungkan b. Bila tegangan sisa positif (tarik)  material diberi beban tarik akan mudah mencapai kekuatan luluh 2. Terhadap patah getas, berpengaruh jelek

Gambar 4.6 pengaruh tegangan sisa pada tegangan patah (Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 140)

86



Gambar 4.7 Plat uji dengan takikan (Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 140)

3. Terhadap kekuatan tekuk, bila terdapat tegangan tekan  mempermudah struktur untuk tertekuk 4. Terhadap Kekuatan fatiq, menurunkan kekuatan fatiq

Gambar 4.8 Pengaruh tegangan sisa pada kekuatan fatik (Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 141)

87


4.4


PENGUKURAN TEGANGAN SISA Dilakukan dengan pemasangan strain gage pada bagian yang dilas atau

BM. Kemudian dipotong, perubahan tegangan yang terjadi diukur dengan perubahan tahanan strain gage  =E

Δl l

dimana  = tegangan sisa, E = modulus elastis, L = panjang sebelu dipotong l = perubahan panjang sebelum dan sesudah dipotong Dengan Dua arah pengukuran x dan y

x = 1  v 2  ε x  ε y  E

y = 1  v 2  ε y  Vε x  E

dimana : x = tegangan tegak lurus garis las y = tegangan searah garis las x = regangan akibat x y = regangan akibat y  = poisson ratio

Gambar 4.8 Pengukuran tegangan sisa dengan strain gage (Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 142)

4.5

PENGURANGAN TEGANGAN SISA

88

Teknologi Pengelasan 


Urutan pengelasan yang benar  untuk penghalang luar



Mengurangi masukan panas dan kurangi besar sambungan

Gambar 4.9 Urutan pengelasan mengurangi tegangan sisa (Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 143)

4.6

MEMBEBASKAN TEGANGAN SISA 1. Cara mekanik  dengan cara dipukul 2. Cara termal

Tabel 4.1a Pengurangan dan Pembebasan Tegangan Sisa dengan Anil 89



(Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 145)

Tabel 4.1b Pengurangan dan Pembebasan Tegangan Sisa (Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 144)

Gambar 4.10 Hubungan Suhu Anil dan penurunan tegangan sisa 90




4.7

PERUBAHAN BENTUK PADA PENGELASAN a). Penyusutan  dipengaruhi tebal pelat (h), kecepatan pengelasan  dan arus (I)  penyusutan memanjang < penyusutan melintang (perlawanan BM)

Gambar 4.11 Hubungan Penyusustan Melintang dan Kondisi pengelasan (Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 146)

b). Perubahan sudut

Gambar 4.12 Perubahan Sudut pada pengelasan 91




Gambar 4.13 Perubahan Sudut selama siklus termal (Source: Teknologi Pengelasan Logam hal 147)

92

BAB 4 Tegangan Sisa Pada Pengelasan

Recommend Documents