PROPOSAL TUGAS AKHIR
ANALISA NILAI KEKUATAN TARIK, KEKERASAN DAN STRUKTUR MIKRO PELAT BAJA KARBON HASIL PENGELASAN LISTRIK DAN ASETELIN
Disusun Oleh SYAFRILULLAH GIARTA H. NIM. 201010120311117 201010120311117 Bidang Teknik dan Pembentukan Material
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2012
LEMBARAN PENGESAHAN
Proposal Tugas Akhir yang berjudul “ Analisa Nilai Kekuatan Tarik, Kekerasan dan Struktur Mikro Pelat Baja Karbon Hasil Pengelasan Listrik dan Asetelin ” telah selesai dilaksanakan oleh :
Nama NIM
: Syafrilullah Giarta H. : 201010120311117
Jurusan
: Teknik Mesin
Bidang
: Teknik Pembentukan dan Material (TPM)
Proposal ini disetujui untuk mengikuti Seminar Proposal Tugas Akhir.
Malang, 11 Mei 2012
Dosen Pembimbing
Co. Pembimbing
Ir. Daryono, M.T NIP. 20101203 197801 1001
Ir. Herry Suprianto, M.T NIP. 20101006 198012 1002
Bidang Teknik Pembentukan dan Material (TPM) Ketua,
Ir. M. Jufri , MT. NIP. 20101202 198402 1008
BAB I PENDAHULUAN 1.1 LatarBelakang
Pengelasan merupakan bagian tak terpisahkan dari pertumbuhan peningkatan industry karena memegang peranan utama dalam rekayasa danreparasiproduksilogam.Hampirtidakmungkinpembangunansuatupabrikt anpamelibatkanunsurpengelasan.Pada
era
industrialisasidewasainiteknikpengelasantelahbanyakdipergunakansecaralu aspadapenyambunganbatang batangpadakonstruksibangunanbajadankonstruksimesin.Luasnyapengguan aanteknologiinidisebabkankarenabangunandanmesin
yang
dibuatdenganteknikpenyambunganmenjadiringandanlebihsederhanadalam prosespembuatannya.
Lingkuppenggunaanteknikpengelasandalambidangkonstruksisangatluas,m eliputiperkapalan,
jembatan,
sebagainya.Di
rangkabaja,
pipasalurandan
sampingitu
lain proses
lasdapatjugadipergunakanuntukreparasimisalnyauntukmengisilubanglubangpadacoran, mempertebalbagian-bagian
membuatlapisankeraspadaperkakas, yang
sudahausdan
lain-lain.
Pengelasanbukantujuanutamadarikonstruksi, tetapimerupakansaranauntukmencapaipembuatan
yang
lebihbaik.Karenaiturancanganlasharusbetul betulmemperhatikankesesuaianantarasifatsifatlasyaitukekuatandarisambungandanmemperhatikansambungan
yang
akandilas, sehinggahasildaripengelasansesuaidengan yang diharapkan. Mutudarihasilpengelasan
di
sampingtergantungdaripengerjaanlasnyasendiridanjugasangattergantungda ripersiapansebelumpelaksanaanpengelasan, proses
karenapengelasanadalah
penyambunganantaraduabagianlogamataulebihdenganmenggunakanenergi panas.
Padapenelitianinipengelasan
yang
digunakanadalahlaslistrikdanasetilin.Hal inisangaterathubungannyadenganaruslistrik, sertaretak
ketangguhan,
yangpadaumumnyamempunyaipengaruh
cacatlas,
yang
fatal
terhadapkeamanandarikonstruksi yang dilas. Makadariituuntukmengusahakanhasilpengelasan baikdanberkualitasmakaperlumemperhatikansifat-sifatbahan
yang yang
akandilas.Untukitupenelitiantentangpengelasansangatmendukungdalamran gkamemperolehhasilpengelasan
yang
baik.Untukdapatmengetahuipengaruhhasilpengelasanlaslistrikdanasitilinpa dapelatbajaterhadapujikekerasan,strukturmikrodanujitarikdaripengelasanm akaperludilakukanpengujianterhadapbendaujihasildaripengelasan. 1.2 PerumusanMasalah
1) Bagaimana
perubahansifatfisisdanmekanik
yang
terjadipadapelatbajakarbonsetelahdilasdenganmenggunakanlaslistrikd anasetilin. 2) Bagaimana pengaruhpengelasandenganmenggunakanlaslistrikdanasetilinterhadap kekuatantarik, kekerasan, metalografipadabendakerja, daerah HAZ, danlogaminduk. 1.3 TujuanPenelitian
1) Mengetahuipengaruhhasilpengelasandenganlaslistrikterhadapkekuatan tarik, kekerasandanstrukturmikropadapelatbajakarbon. 2) Mengetahuipengaruhhasilpengelasandenganlasasitilinterhadapkekuata ntarik, kekerasandanstrukturmikropadapelatbajakarbon.
1.4 Manfaatpenelitian
1) Mendapatkannilaikekuatantarik, terjadipada
proses
kekerasandanstrukturmikro penyambungansetelah
pengelasanlistrikdanpengelasanasetilin.
yang proses
2) Mengetahuiperbandinganhasilpengelasanlistrikdanasetilindanpengaru hnyaterhadapkekuatantarik, kekerasandanstrukturmikropadapelatbajakarbon. 3) Menjadireferensibagipenelitiselanjutnyatentangpengelasanlistrikdanas etilin.
1.5 DefinisiIstilah
1) Las listrik Pengelasan adalah suatu proses penyambungan logam dimana logam menjadi satuakibat panas dengan atau tanpa tekanan, atau dapat didefinisikan sebagai akibat darimetalurgi yang ditimbulkan oleh gaya tarik menarik antara atom. Sebelum atom-atom tersebut membentuk ikatan, permukaan yang akan menjadi satu perlu bebas darigas yang terserap atau oksida-oksida. 2) Las asetilin Las asetilin adalah proses pengelasan secara manual, dimana permukaan yang akan disambung mengalami pemanasan sampai mencair oleh nyala (flame) gas asetilin (yaitu pembakaran C2H2 dengan O2), dengan atau tanpa logam pengisi, dimana proses penyambungan
tanpa
penekanan.
Disamping
untuk
keperluan
pengelasan (penyambungan) las gas dapat juga dipergunakan sebagai : preheating, brazing, cutting dan hard facing . Penggunaan untuk produksi ( production welding ), pekerjaan lapangan ( field work ), dan reparasi (repair & maintenance). Dalam aplikasi hasilnya sangat memuaskan untuk pengelasan baja karbon, terutama lembaran logam ( sheet metal ) dan pipa-pipa berdinding tipis. Meskipun demikian hampir semua jenis logam ferrous dan non ferrous dapat dilas dengan las gas, baik dengan atau tanpa bahan tambah ( filler metal ). Disamping gas acetylene dipakai juga gas-gas hydrogen, gas alam,
propane, untuk logam – logam dengan titik cair rendah. Pada proses pembakaran gas-gas tersebut diperlukan adanya oxygen. Oxygen ini didapatkan dari udara dimana udara sendiri mengandung oxygen (21%), juga mengandung nitrogen (78%), argon (0,9 %), neon, hydrogen, carbon dioksida, dan unsur lain yang membentuk gas.
BAB II KAJIAN TEORI 2.1 Pelat Baja
Pelatbajamerupakanlembaranbajadenganketebalan
yang
relatifkecildibandingkanukuranpanjangdanlebarlembarnya.Lembaranbajas etelahdirolmumpunyaisifat-sifat
yang
mudahdilasdandibentuk.Dalamkonstuksibaja,
plat
bajabanyakdigunakanuntukkonstruksijembatan.Pelatbajakarbonmerupakan bahanbangunan yang sangatkuatdanliatdenganstrukturbutir yang halus, dandapatdilakukanpengerjaandalamkeadaanpanasmaupunpengerjaandingin . 2.2 Las Asetilin
Asetilindiperolehlewatreaksikimiadalambentuk gas.Karenaberbentukgas,
makaasetilinmemerlukanperlakuankhusus,
terutamadalampenyimpanandanpenggunaannya lebihfleksibeldalampenggunaannya
gas
(Tabel
1).Agar
asetilindisimpandalamtabung,
yang dapatdipindahpindahdanmudahpenggunaannya.Asetilintidakberwanadanti dakberbau,kalauasetilin
yang
seringkitajumpaihalinidisebabkankarenaterdapatnyakotoranbelerangdanfos for.Asetilinmerupakan
gas
mudahterbakarataumeledakakibatkenaikantekanandan temperature.Terbakarnyaataumeledaknyaasetilinjugasangatmungkindiseba
bkanoleh yang lain misalnyakotorankatalisator, kelembaban, sumbersumberpenyalaan,
kualitastabungtempatpenyimpanan
tidakbaiksepertipoengelasansambungantabungyang yang
yang
tidakbaikataubahan
tidakkuatmenahantekanankerja.Karenalasan-
alasantersebutmakatekanankerjapembangkit izinkansampaipadatekanan
1,5
gas
kg/cm2.
asetilinhanya
di
penyimpanan
gas
asetilinkedalamtabung-tabungbajadilakukandengantekanankerjalebihdari 2kg/cm2 temperature kritisuntuk gas asetilinyaitusebesar 39,5 OC [2].
2.3 SifatFisikdanMekanik
Mengadakanpenelitiansifatsifatfisiksuatulogamsangatpentinguntukmempelajaristrukturmikrologam.Si fat-sifatfisiksuatulogammeliputikerapatan(densitas), konduktivitaslistrik,
dansifatmagnetik.Pengujimekanik
biasadilakukansepertiujitrik, (pemuluran)
sifat-sifattermal,
kekerasan,
dan
impact fatigue
yang
(benturan),
creep
(kelelehan)
bertujuanuntukmemeriksakualitasproduk
yang
dihasilkanberdasarkansuatustandarspesifikasi.
Sifat-
sifatmekanikmeliputikekuatantarik,
kekerasan,
keuletan,ketangguahandankelelahan.
Tabel 2.3.1 Tabel pengelasan logam dengan las asetilin
BAB III METODOLOGI 3.1 Bahan Uji.
Didalam penilitan ini bahan uji yang digunakan adalah pelat baja karbon. Dengan ukuran 200 mm × 40 mm × 4 mm dengan jumlah 8 specimen dan ukuran 100 mm × 40 mm × 4 mm dengan jumlah 2 spesimen (Gambar 3.1.2). Alur proses penelitian yang akan dilaksanakan dapat dilihat dalam flowchart dalam Gambar 3.1.1.
Gambar 3.1.1. Diagram alir penelitian
Gambar 3.1.2 Benda uji setelah dilas
3.2 Mesin Las
1. Mesin las : Las Busur Listrik, BXI-300-2 PRIM VOLTAGE380/200V SE. CURENTRANCE 60-300 A 2. Arus listrik : 110 Ampere, Listrik AC 3. Jenis Elektroda : JIZ D4313 3.3 Spesimen Uji Tarik
Benda pengujian tarik tahap pembentuakan dibuat dengan mesin sekrap tipeZBK 22007-88 buatan Taiwan. Untuk daerah lasannya digerinda sampai ratadengan logam induk kemudian dibuat ukuran untuk pengujian tarik. Ukurandari benda uji tarik dapat dilihat dibawah ini.
Gambar 3.3.1 Benda uji tarik
3.4 Uji Struktur Mikro
Pada pengujian struktur mikro dimensi benda relative kecil, untukmemudahkan dalam proses penghalusan permukaan yang akan diuji tidak mengalami pergeseran pada saat dilakukan pengujian.
Gambar 3.4.1 Posisi atau lokasi pengamatan dan pengambilan Struktur Mikro 3.5 Jadwal Kegiatan
Tabel 3.5.1 Jadwal kegiatan
Daftar Pustaka 1. Tata
Surdia,
Shinroku
Saito
2000,
Pengetahuan
Bahan
PradyaParamita 2. Bintoro. G. A, 1999, Dasar-dasar Pekerjaan Las, Kanisius Yogyakarta 3. George E. Dieter 1993, Metalurgi Mekanik, Erlangga, Jakarta
Teknik,
