1. Jelaskan mekanisme terjadinya tegangan sisa pada pengelasan dan apa resiko dari adanya tegangan sisa tersebut.
Mekanisme terjadinya tegangan sisa adalah pemanasan yang tidak merata yang menyebabkan ekspansi panas yang terbatas. Pada akhir siklus panas lasan , logam cair akan membeku , pada proses pembekuan ini terjadi kontraksi dan menyebabkan timbulnya tegangan sisa. Tegangan yang ditimbulkan oleh regangan akan menghasilkan gaya internal yang menyebabkan penciutan material sehingga terjadi perubahan dimensi atau distorsi.
Resiko dari adanya tegangan sisa adalah menyebabkan terjadinya distorsi dan kegagalan prematur dari daerah lasan. 2. Jelaskan beberapa metoda untuk mengurangi tegangan sisa pada pengelasan.
Shot Peening, yaitu daerah las dan sekitarnya diberikan gaya kompresi , sehingga tegangan sisa yang berada pada sambungan harus melewati tegangan kompresi yang diberikan melalui shot peening..
PWHT, yaitu lasan dipanaskan dan ditahan beberapa waktu pada suhu tertentu kemudian didinginkan pelan pelan agar tegangan sisa dapat dibebaskan
Getaran, yaitu pemberian resonansi frekuensi rendah hingga terjadi deformasi plastis.
3. Jelaskan mekanisme terjadinya Hydrogen Induced Cracking (HIC) pada pengelasan dan persyaratan apa saja untuk terjadinya HIC. Serta Jelaskan beberapa sumber Hydrogen & metoda untuk mengurangi larutnya H2 pada pengelasan. HIC terjadi akibat adanya hydrogen yang terlarut dalam logam cair, setelah proses pembekuan hydrogen yang terlarut akan berkumpul membentuk gas hydrogen yang memiliki tekanan tinggi , tekanan tinggi ini akan menyebabkan cracking dari dalam logam untuk melepaskan tekanan yang ada.
Syarat terjadinya HIC :
Adanya hidrogen dalam baja
Terciptanya tegangan sisa yang tinggi
Adanya struktur mikro yang rentar terhadap retak contohnya martensite
Sumber hidrogen pada saat pengelasan yaitu :
Air dan zat organik yang terkandung di dalam fluks
Kelembaban udara yang tinggi
Zat organik dan air yang melekat pada rongga dan permukaan pelat atau kawat las
Metoda yang dilakukan untuk mengurangi larutnya hidrogen : 1) Menggunakan fluks yang mengandung banyak karbonat sehingga dihasilkan gas karbondioksida yang akan menurunkan tekanan parsial hidrogen dan akan mengurangi difusi hidrogen. 2) Dilakukan penurunan kecepatan pendinginan dengan memberikan pemanasan awal dan memberikan pemanasan kemudian. 4. Jelaskan mekanisme terjadinya Solidification Cracking (Hot Crack) pada pengelasan dan persyaratan apa saja untuk terjadinya Hot Cracking. Serta Jelaskan
beberapa sumber penyebab hot cracking & metoda untuk menguranginya pada pengelasan Baja. Solidification cracking terjadi pada hasil lasan ketika proses solidifikasi. Cracking terjadi ketika liquid metal tidak mampu mengisi rongga antara logam lasan yang sedang mengalami solidifikasi ,rongga ini muncul akibat penyusutan yang terjadi atau pembekuan yang tidak merata akibat adanya impurities dalam logam cair ,bead shape yang buruk , dan tegangan pada daerah sambungan yang terlalu tinggi. Pencegahan untuk solidification cracking adalah dengan
pemanasan awal yang temperaturnya diatur tergantung dari carbon equivalent dari benda kerja.
Memastikan baja yang dilas tidak mengandung pengotor
Menggunakan flux yang tepat
Menggunakan kawat lasan yang tepat untuk mendapat 5-10% ferrite
5. Jelaskan mekanisme terjadinya Lamelar Tearing pada pengelasan dan Jelaskan penyebab utama Lamelar Tearing & metoda untuk menguranginya pada pengelasan. Lamelar tearing bermula dari adanya inklusi MnS atau jenis inklusi lainnya yang bercampur dengan matriks pearlite , kemudian inklusi meleleh akibat panas yang diberikan , akibat adanya tegangan , terjadi perpatahan pada antarmuka antara matriks dengan inklusi. Pertumbuhan retak terjadi pada arah vertikal maupun bersudut, mengakibatkan terbentuknya retak yang mengerupai anak tangga. Penyebab lamelar tearing adalah :
Pelat baja yang memiliki keuletan rendah pada arah tebal
Tegangan sisa yang tinggi
Metode untuk mengurangi lamelar tearing pada pengelasan yaitu :
Pengurangi kadar sulfur Penambahan Ce dan Ca untuk menghasilkan butir bulat sehingga mengurangi kemungkinan terjadinya lamelar tearing .
6. Jelaskan faktor apa saja yang harus saudara (i) perhatikan bila terjadi kekerasan yang tinggi di HAZ. a. Kecepatan pendinginan
Heat Input
Ketebalan benda
Preheat & Postheat b. Komposisi kimia logam induk
7. Jelaskan metoda (cara-cara) untuk mengurangi kekerasan yang tinggi di HAZ. a. Penggunaan baja memiliki nilai karbon ekivalen yang rendah , hal ini ditujukan agar
tidak terbentuknya martensite b. Pembatasan heat input c. Penurunan penggetasan melalui cara pemanasan (PWHT). Hal ini bertujuan untuk memperbaiki struktur mikro dengan cara pemanasan kembali melalui panas las, menghindari terjadinya retak dan distorsi. 8. Jelaskan tujuan pemanasan awal (preheating) dan pemanasan akhir (PWHT) pada proses pengelasan.
Tujuan pemanasan awal adalah memperlambat laju pendinginan sehingga mencegah toe crack dan underbead crack pada baja yang memiliki hardenability tinggi Tujuan pemanasan akhir adalah untuk menghilangkan tegangan sisa sehingga dapat mencegah terjadinya distorsi pada logam las.
9. Bila ada cacat dibawah ini, analisa menurut saudara apakah cacat tsb diterima (accept) atau ditolak (reject) dengan merefer ke ISO 5817 dengan Quality level C a. b. c.
Retak (crack) sepanjang 2 mm di weld metal Lack of side wall fusion sepanjang 5 mm Surface porosity diameter 1,5mm
Jawab : a. Reject, karena maksimal yang dapat diterima < 0,5 mm. b. Reject, karena yang dapat diterima maksimal 4 mm c. Apabila t > 3 mm, diameter maksimal adalah 2 mm sehingga cacat tersebut diterima. Namun jika 0,5 mm < t < 3mm termasuk reject . 10. Jelaskan cacat las (weld defect) penanggulangannya
di bawah ini serta sebutkan penyebabnya serta
Gambar 3. Jenis Weld Defect
Pada gambar kiri,cacat yang terjadi adalah slag inclusion cacat terjadi karena penggunaan flux , yang terperangkap dalam welding terutama dalam operasi multipass , hal ini terjadi karena:
a. Penggunaan heat input yang kurang tepat b. Kecepatan dan sudut pengelasan yang kurang tepat Cara penanggulangannya adalah : a. Menggunakan Heat input yang sesuai b. Membersihkan permukaan sebelum dan setelah pengelasan c. Diameter elektroda diperkecil d. Menggunakan kecepatan dan sudut pengelasan yang tepat Pada gambar kanan cacat berupa lubang halus akibat gas yang terperangkap dalam deposit las(porositas). Penyebabnya adalah pengotor, kelembaban atmosfir dan kontaminasi. Cara penanggulangannya adalah : a. Mengandung fluks yang memiliki banyak karbonat b. Penurunan kecepatan pendinginan c. Daerah di sekitar kampuh dibersihkan dari airm karat, debu, minyak dan zat organik yang dapat menjadi sumber gas. d. Penggunaan gas karbondioksida sebagai gas pelindung e. Menghindari basahnya daerah las 11. Jelaskan beberapa tahapan dalam melakukan inspeksi pada pengelasan dan sebutkan tujuan masing-masing. a. Kepastian dari standar yang digunakan. Memastikan standar yang akan digunakan ,jika dalam standar ada hal hal yang kurang pasti dalam penggunaan dalam pengujian, maka harus ditentukan terlebih dahulu spesifikasi yang akan digunakan dan kepastian dari hal yang kurang pasti. b. Kepastian tentang jadwal dan lingkungan. Penjadwalan untuk inspeksi harus terjadwal dengan pasti agar proses inspeksi tepat waktu dan dapat dilakukan perbaikan jika hasil lasan tidak memenuhi syarat sehingga tidak menghambat seluruh pekerjaan. c. Pemilihan alat yang digunakan. Pemilihan ini dilakukan agar sesuai dengan stand ar dan spesifikasi yang ada. d. Persiapan pemeriksaan konstruksi las dan hasil las. Hal yang meliputi yaitu cara pengujian yang akan digunakan dengan memperhatikan perencanaan dan penggunaan konstruksi e. Pembicaraan yang mendalam antara pembeli dan pembuat atau wakil yang berhubungan dengan konstruksi dan penggunaannya Bertujuan agar terdapat kepastian dalam proses inspeksi yang dilakukan yang dapat menimbulkan perbedaan pendapat , seperti arti dan tanda spesifikasi , bentuk laporan ,dll.
12. Jelaskan dengan skematis klasifikasi pengujian hasil lasan.
13. Jelaskan tujuan pengujian merusak (DT) dan jenis pengujian apa saja yang dilakukan pada produk lasan. Tujuan dari pengujian merusak adalah untuk melihat sifat logam induk dan logam pada daerah pengelasan. Jenis pengujian merusak yaitu :
Mechanical Test
Metallographic Test
Chemical Test
14. Jelaskan tujuan pengujian tidak merusak (NDT) dan jenis pengujian apa saja yang dilakukan pada produk lasan. Tujuan dari pengujian NDT adalah untuk mengetahui apakah terdapat cacat luar dan cacat dalam. Jenis pengujian NDT adalah :
Radiographic testing Ultrasonic testing
Magnetic particle testing
Liquid penetrant testing
Electromagnetic testing
Visual test
15. Sebutkan beberapa metoda uji yang digunakan untuk melihat cacat pada bagian dalam (internal defect). Metode uji yang digunakan adalah 1) Radiographic testing 2) Ultrasonic testing 16. Sebutkan beberapa metoda uji yang digunakan untuk melihat cacat pada bagian permukaan (surface defects). Metode uji yang digunakan untuk melihat cacat pada bagian permukaan adalah 1) Visual test 2) Magnetoc test 3) Electromagnetic test 4) Penetrant test 17. Jelaskan prinsip pengujian penetrant test (PT) pada lasan.
diamkan beberapa menit kemudian dibersihkan dari permukaan.
berikan developer agar cacat terlihat karena penetrant naik ke permukaan
cairan tersebut menembus cacat
cairan berwarna (biasanya merah) disemprotkan pada permukaan hasil lasan
Agar cairan dapat membasahi permukaan hasil las, maka sudut kontak harus lebih kecil dari o 90 .
18. Jelaskan prinsip pengujian tekuk (bending) pada hasil lasan dan tujuannya. Prinsip pengujian tekuk adalah
Bentuk spesimen terdapat daerah las di bagian tengah Dilakukan uji pada daerah lasan dengan cara di tekan pada bagian tengah dengan kedua sisi lainnya ditahan
Tujuan dari uji bending untuk melihat apakah hasil las mengalami retak atau tidak.
19. Untuk Pengujian dengan NDT methods, jelaskan secara singkat a)
Untuk
pengujian
MT
dan
PT,
jelaskan
secara
singkat
karaktetistik
dalam
mendeteksi cacat (detectability) untuk cacat las permukaan (surface weld defect). Jawab :
Pada PT, cacat yagn dideteksi berupa keretakan mikro yang tidak dapat diamati dengan mata telanjang. Liquid penetrant terserap ke dalam celah retakan yang kecil. Kemudian dengan pemberian developer maka liquid penetrant akan muncul ke permukaan celah akibat daya kapiler. Proses ini hanya mampu mendeteksi lokasi cacat namun tidak dapat mendeteksi kedalaman cacat.
Pada MT, inspeksi butir magnetik digunakan untuk mengungkap cacat di permukaan dan dibawah permukaan dengan memanfaatkan kebocoran garis gaya
magnetik
(flux)
pada
permukaan
benda
uji,
dehingga
dengan
menyemprotkan butir ferromagnetik akan berkumpul serbuk magnetik tersebut pada bocoran flux tadi sehingga terungkap jenis dan dimensi cacat di permukaan.
b)
Untuk pengujian RT dan UT, jelaskan secara singkat karaktetistik dalam mendeteksi cacat (detectability) untuk cacat las dalam (internal weld defect). Jawab :
Pengujian RT bertujuan untuk mengetahui struktur bagian dalam dari lasan. Pemeriksaan struktur bagian dalam lasan ini dilakukan dengan media sinar X. Hasil dari pengujian dapat dilihat pada film dimana seluruh struktur bagian dalam lasan dapat terlihat.
Prinsip kerja UT memanfaatkan pantulan gelombang ultrasonic yang ditransmisikan ke dalam sampel untuk mendeteksi cacat. Gelombang ini terpengaruh jika ada void, retak, atau delamasi pada sampel. Gelombang ultrasonik ditransmisikan oleh transducer dari bahan piezoelektrik.
20. Untuk proses Inspection dan testing, sebelum, selama dan setelah pengelasandi spesifikasikan dalam ISO 3834-Part2. Pilihlah item yang ada di [Group] dan isikan huruf alfabetnya (a s/d i) kedalam pertanyaan yang tersedia di dalam kurung ( ) dibawah ini. Jawab : (1) Sebelum Las (d,f,i) (2) Selama Las (a,e,g,) (3) Setelah Las (b,c,h)
[Group] (a) back gouging (b) visual inspection
(c) form, shape and dimensions of the construction (d) identify of welding consumables (e) essential welding parameters(e.g. welding current, arc voltage and welding speed) (f) suitability of welding procedure specification (g) control of distortion (h) results and records of PWHT (i) joint preparation
