Tugas Welding 10-11
DEWI LESTARI NATALIA 1006704530
Tugas Welding 10-11 Dewi Lestari Natalia 1006704530
1. Jelaskan mekanisme terjadinya tegangan sisa pada pengelasan dan apa resiko dari adanya tegangan sisa tersebut. Jawab:
Tegangan sisa merupakan tegangan yang tetap hadir dalamsuatu struktur sebagai akibat adanya perlakuan termal atau perlakuan mekanik atau keduanya. Tegangan yang ditimbulkan pada material yang mengalami
pengelasan disebabkan utamanya oleh
kontraksi dari logam cair yang membeku. Pemanasan yang tidak merata menyebabkan ekspansi panas yang terbatas. Mekanisme terjadinya tegangan sisa adalah pemanasan yang tidak merata menyebabkan terjadinya ekspansi panas yang terbatas. Pada akhir siklus panas, akan terjadi distorsi atau terjadi restrain yang menyebabkan munculnya tegangan sisa pada daerah tersebut. Medan tegangan sisa (residual stress fields) sangat kompleks, tetapi besarnya hampir mendekati tegangan luluh ( yield stress). Tegangan tersebut perlu untuk dihilangkan atau dieliminir melalui “ stress relief heat treatment ” PWHT. Efek Utama Tegangan sisa pada dearah lasan;
Distorsi
Kegagalan prematur dari daerah lasan. Tegangan yang ditimbulkan oleh regangan menghasilkan gaya internal yang
menyebabkan penciutan material sehingga terjadinya perubahan dimensi yang disebut distorsi.
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Page 1
Tugas Welding 10-11 Dewi Lestari Natalia 1006704530
2. Jelaskan beberapa metoda untuk mengurangi tegangan sisa pada pengelasan. Jawab: a. Peregangan
Sambungan ditarik sampai terjadi perubahan bentuk plastic b. Anil suhu tinggi
Lasan dari jenis baja konstruksi umum dipanaskan sampai 900 atau 9500C. Setelah ditahan beberapa lama pada suhu ini kemudian didinginkan pelan – pelan. c. Pembebasan tegangan pada suhu rendah
Kedua permukaan daerah lasan selebar 60 sampai 130 mm dipanaskan sampai 150 atau 2000C, yang diikuti dengan pendinginan dengan air. d. Penempaan
Logam las dan daerah disekitarnya ditempa atau dipukul selama atau setelah pengelasan e. Anil
Lasan dari jenis baja ferit dipanaskan samapai 600 atau 7000C dan yang dari jenis austenit sampai 9000C. Setelah ditahan beberapa waktu pada suhu ini kemudian didinginkan pelan – pelan. f.
Getaran
Kepada konstruksi diberikan getaran yang dapat memberikan resonansi frekuensi rendah. Karena getaran ini, akan terjadi perubahan bentuk plastik setempat
3. Jelaskan mekanisme terjadinya Hydrogen Induced Cracking (HIC) pada pengelasan dan persyaratan apa saja untuk terjadinya HIC. Jawab:
Saat logam las masih cair, logam ini menyerap hidrogen dalam jumlah yang besar yang dilepaskan dengan cara difusi pada suhu rendah karena pada suhu tersebut kelarutan hidrogen menurun. Hidrogen yang didifusikan ini menyebabkan terjadinya retak di daerah pengaruh panas. Persyaratan terjadinya HIC adalah : •
Hadirnya hidrogen dalam baja yang dapat berdifusi
•
Terciptanya tegangan sisa yang tinggi
•
Adanya struktur mikro yang rentan terhadap retak (HV>350) seperti martensit
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Page 2
Tugas Welding 10-11 Dewi Lestari Natalia 1006704530
4. Jelaskan beberapa sumber Hydrogen & metoda untuk mengurangi larutnya H 2 pada pengelasan. Jawab:
Sumber hidrogen antara lain:
Air dan zat organik yang terkandung di dalam fluks
Kelembaban udara atmosfer
Minyak, zat organik, dan air yang melekat pada rongga – rongga dan permukaan pelat atau kawat las
Metoda untuk mengurangi larutnya H 2 pada pengelasan:
Menggunakan fluks yang mengandung banyak karbonat. Dengan fluks ini akan dihasilkan gas karbon dioksida yang dapat menurunkan tekanan parsial hidrogen didalam busur listrik dengan sendirinya akan mengurangi difusi hidrogen.
Dilakukan penurunan kecepatan pendinginan dengan memberikan pemanasan mula pada temperatur antara 50-300oC atau memberikan pemanasan kemudian pada temperatur antara 200oC sampai 300oC.
5. Jelaskan mekanisme terjadinya Lamelar Tearing pada pengelasan. Jawab:
Lamellar tearing pada material dapat diartikan sebagai keretakan material akibat pengelasan yang berbetuk lapisan yang terletak di dalam material dan searah permukaan material pelat tersebut. Lamellar tearing ini pada umumnya terjadi pada material pelat baja rolled, dimana ini adalah kondisi berbahaya yang terjadi ketika material pelat yang mempunyai sifat kelenturan yang rendah (low ductility) yang dilas secara tegak lurus terhadap arah ketebalan pelat tersebut.
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Page 3
Tugas Welding 10-11 Dewi Lestari Natalia 1006704530
6. Jelaskan penyebab utama Lamelar Tearing & metoda untuk menguranginya pada pengelasan. Jawab:
Keretakan ini dapat terjadi disebabkan oleh:
Regangan (strain) karena kontraksi akibat perubahan suhu terjadi pada arah ketebalan pelat (through thickness direction of plates)
Adanya inklusi/sisipan material non-metal yang berupa bidang lapisan tipis dimana bentuk utama dari sisipan (planar) tersebut searah dengan permukaan pipa. Sehingga regangan (strain) akibat kontraksi tersebut akan memaksa inklusi non-metal tadi sebagai pemicu untuk membentuk bukaan planar pada arah pararel terhadap permukaan pelat.
Metode untuk mengurangi lamelar tearing pada pengelasan :
Pengurangan kadar sulfur
Penambahan Ce dan Ca yang menghasilkan butir bukan logam yang berbentuk bulat sehingga mengurangi kepekaan terhadap lamelar tearing
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Page 4
Tugas Welding 10-11 Dewi Lestari Natalia 1006704530
7. Jelaskan faktor apa saja yang harus saudara perhatikan bila terjadi kekerasan yang tinggi di HAZ. Jawab:
Faktor yang harus diperhatikan yaitu:
Ketangguhan batas las
Komposisi kimia logam induk
Kecepatan pendinginan
8. Jelaskan metoda (cara-cara) untuk mengurangi kekerasan yang tinggi di HAZ. Jawab:
Untuk mengurangi kekerasan yang tinggi di HAZ dapat menggunakan metode:
Penggunaan baja yang kurang peka terhadap penggetasan HAZ
Bertujuan untuk mengurangi kadar paduan dan karbon dalam baja dan mempertinggi kadar nikel.
Pembatasan masukan panas
Penurunan penggetasan melalui cara pengelasan
Bertujuan untuk memperbaiki struktur mikro yang terjadi dengan cara pemanasan kembali melalui panas las, menghindari terjadinya retak dan distorsi , mengurangi tegangan sisa dsb yang dapat diusahakan dengan cara – cara pengelasan.
9. Jelaskan tujuan pemanasan awal (preheating) dan pemanasan akhir (PWHT) pada proses pengelasan. Jawab: Tujuan pemanasan awal (preheating)
memperlambat laju pendinginan sehingga mencegah terjadinya retak tumit (toe
crack) dan retak manik (underbead crack) pada baja yang memiliki hardenability yang tinggi (mengandung paduan). Tujuan pemanasan akhir (PWHT)
menghilangkan tegangan sisa sehingga dapat mencegah terjadnya distorsi pada
logam las.
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Page 5
Tugas Welding 10-11 Dewi Lestari Natalia 1006704530
10. Jelaskan cacat las (weld defect) di bawah ini serta sebutkan penyebabnya serta penanggulangannya.
(a)
(b)
Jawab:
a. Cacat karena tidak terisinya kampuh las secara sempurna oleh kawat pengisi. Penyebab timbulnya cacat:
Penggunaan arus yang terlalu rendah
Kecepatan pengelasan yang terlalu tinggi
Geometri sambungan yang kurang tepat
Diameter elektroda yang terlalu besar
Cara penanggulangan:
Arus ditingkatkan
Diameter elektroda diperkecil
Sudut kawat las 45oC
Membersihkan permukaan sebelum mengelas
b. Cacat berupa lubang halus yang terjadi akibat adanya udara atau gas yang terperangkap dalam deposit las. Penyebab porositas antara lain adalah elemen pengotor, kelembaban atmosfir dan kontaminasi bahan lain seperti minyak, pelumas atau kotoran lain. Cara penanggulangannya :
Menggunakan fluks yang mengandung banyak karbonat. Dengan fluks ini akan dihasilkan gas karbondioksida yang dapat menurunkan tekanan parsial hidrogen didalam busur listrik dengan sendirinya akan mengurangi difusi hidrogen.
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Page 6
Tugas Welding 10-11 Dewi Lestari Natalia 1006704530
Dilakukan penurunan kecepatan pendinginan dengan memberikan pemanasan mula pada temperatur antara 50 sampai 300 oC atau memberikan pemanasan kemudian pada temperatur antara 200 oC sampai 300 oC.
Sebelum mengelas, pada daerah di sekitar kampuh dibersihkan dari air, karat, debu, minyak dan zat organik yang dapat menjadi sumber hidrogen.
Menggunakan elektroda dengan fluks yang mempunyai kadar hidrogen rendah.
Penggunaan CO2 sebagai gas pelindung.
Menghindari pengelasan pada waktu hujan atau di tempat di mana daerah las dapat kebasahan.
11. Jelaskan beberapa tahapan dalam melakukan inspeksi pada pengelasan dan sebutkan tujuan masing-masing. Jawab: a)
Kepastian dari standar yang digunakan
Pemastian dari standar yang akan digunakan dalam pengujian, jika dalam standar yang dilpilih ada hal – hal yang kurang pasti, maka harus ditentukan terlebih dahulu b)
Kepastian tentang jadwal dan lingkungan pemeriksaanya
Agar tidak menghambat seluruh pekerjaan, pemastian jadwal dan lingkungan pemeriksaan harus dilakukan. Dalam hal ini harus diperhitungkan kemungkinan adanya pekerjaan yang tidak memenuhi syarat yang akan memerlukan waktu tambahan untuk perbaikannya c)
Pemilihan pemeriksa dan alat yang digunakan
Pemeriksaan sangat tergantung pada pemeriksa dan alat yang digunakan, karena itu pemilihannya harus sesuai dengan spesifikasi dan standard yang ada d)
Persiapan pemeriksaan konstruksi las dan hasil las
Harus ditentukan terlebih dahulu cara – cara pengujian yang akan digunakan dengan memperhatikan perencanaan dan penggunaan konstruksi e)
Pembicaraan yang mendalam antara pembeli dan pembuat atau wakil –
wakil yang berhubungan dengan konstruksi dan penggunaannya
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Page 7
Tugas Welding 10-11 Dewi Lestari Natalia 1006704530
Tujuannya untuk dapat mengambil kepastian lainnya seperti : pemeriksaan seluruhnya atau sebagian, cara pengambilan contoh untuk pemeriksaan, arti dari tanda – tanda dan spesifikasi, bentuk dari laporan dan hal – hal lainnya yang mungkin dapat menimbulkan perselisihan pendapat.
12. Jelaskan dengan skematis klasifikasi pengujian hasil lasan. Jawab: Uji Tarik Uji Tekuk Uji mekanik
Analisa kimia
Uji kekerasan Uji Impak
Pengujian Merusak Pengujian makro Metalografi
Pengujian mikro
Uji Busur
Uji amatan
Getaran tegak Getaran miring Getaran datar
Uji Ultasonik
Uji radiografi Pengujian Tak Merusak
Getaranredam Getaran permukaan Radiografi langsung Fluoroskopi Cara dengan garpu magnet
Uji serbuk magnet
Cara dengan magnet lurus Cara aliran listrik
Pemancara n suara
Cara lilitan kumparan Cara uliran fluks Cairan fluorescense
Uji cairan penembus
Cairan berwarna
Teremulsi sendiri Teremulsi kemudian Dengan pelarut
Pengukuran regangan
13. Jelaskan tujuan pengujian merusak (DT) dan jenis pengujian apa saja yang dilakukan pada produk lasan. Jawab:
Tujuan pengujian merusak ( DT ) adalah untuk melihat kesamaan logam induk dan logam pada daerah pengelasan.
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Page 8
Tugas Welding 10-11 Dewi Lestari Natalia 1006704530
Jenis – jenis pengujian yang dilakukan: 1. Uji mekanik
Uji tarik
Uji tekuk
Uji kekerasan
Uji retak
Uji impak
dll
2. Uji metalografi
Mikroskopik
Makroskopik
3. Uji Kimia
Uji kimia
Uji komposisi
14. Jelaskan tujuan pengujian tidak merusak (NDT) dan jenis pengujian apa saja yang dilakukan pada produk lasan. Jawab:
Tujuan pengujian tidak merusak adalah untuk mengetahui cacat baik cacat luar maupun cacat dalam Jenis – jenis pengujian yang dilakukan adalah :
Uji radiografi
Uji ultrasonik
Uji serbuk magnet
Uji cairan penembus (dye penetrant)
Uji elektromagnet
Uji pemeriksaan amatan
Uji pancaran suara
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Page 9
Tugas Welding 10-11 Dewi Lestari Natalia 1006704530
15. Sebutkan beberapa metoda uji yang digunakan untuk melihat cacat pada bagian dalam (internal defect). Jawab:
Metoda uji yang digunakan untuk melihat cacat pada bagian dalam (internal defect ):
Uji radiografi
Uji ultrasonik
16. Sebutkan beberapa metoda uji yang digunakan untuk melihat cacat pada bagian permukaan (surface defects). Jawab:
Pemeriksaan tampak
Uji serbuk magnet
Uji elektromagnet
Uji cairan penembus (dye penetrants)
17. Jelaskan prinsip pengujian penetrant test (PT) pada lasan. Jawab:
Cairan berwarna ( dye yang berwarna merah ) disemprotkan pada permukaan hasil lasan. Cairan berwarna tersebut akan menembus cacat. Setelah didiamkan beberapa menit, kemudian cairan dibersihkan dengan menggunakan air. Setelah cairan dibersihkan, maka cacat akan kelihatan dengan jelas. Agar cairan penetran dapat membahsahi permukaan hasil lasan, maka sudut kontak harus lebih kecil dari 90 0 sehingga penetran dapat membasahi permukaan dan berpenetrasi ke dalam cacat. gLV
Vapour
Liquid gsV
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Solid
gSL
Page 10
Tugas Welding 10-11 Dewi Lestari Natalia 1006704530
18. Jelaskan prinsip pengujian tekuk (bending) pada hasil lasan dan tujuannya. Jawab:
Metode pengujian tekuk bertujuan untuk melihat apakah hasil lasan mengalami retak setelah uji tekuk (bending). Prosesnya dapat digambarkan pada gambar di bawah ini:
Hasil pengujian tekuk dapat dilihat pada gambar di bawah ini:
19. Jelaskan standard apa saja yang sering dipakai untuk menetukan kualitas hasil lasan. Jawab:
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Page 11
Tugas Welding 10-11 Dewi Lestari Natalia 1006704530
20. Jelaskan jenis dokumen apa yang memuat seluruh hasil pengujian dan inspeksi hasil lasan. Jelaskan penggunaan dokumen tersebut. Jawab:
WPS adalah dokumen tertulis yang menetapkan ketentuan bagi welder atau welding operator untuk menghasilkan lasan yang sesuai dengan ”Code” yang berlaku. WPS dibuat agar kualitas lasan yang dihasilkan oleh welder atau welding operator sesuai dengan standard yang berlaku, dan agar operasi pengelasan reproducable. Isi ( contents ) yang diatur dalam WPS :
Proses ( SMAW, FCAW,etc )
Spesifikasi elektroda (AWS A5.1, A5.20,etc)
Klasifikasi elektroda (E7018, E71T-1, etc)
Diameter elektroda (1/8 in, 5/32 in, etc)
Karakteristik listrik ( elektrical ) (AC, DC+, DC- )
Spesifikasi logam dasar (A36, A572 Gr50, etc)
Temperatur minimum preheat dan interpass
Arus welding ( amperage ) / kecepatan kawat pengisi
Tegangan busur
Kecepatan travel
Posisi las dan arah lasan (uphill atau downhill)
Post weld heat treatment
Jenis shielding gas dan laju aliran
Joint design details
Departemen Teknik Metalurgi dan Material FTUI
Page 12
