METALLURGI PENGELASAN

1. METALLURGI PENGELASAN

2. PENDAHULUAN METALLURGI : ilmu yang mempelajari sifat sifat logam METALURGI FISIK : heat treatment, mechanical testing,metallography, dan sistim penomoran. 2. PROSES METALURGI : reproduksi bijih besi, Ekstraksi bijih logam dan logam paduan,dan proses pengecoran logam. PENGELASAN: seni dan ilmu dari penggabungan/penyatuanlogam dengan menggunakan gaya tarik kohesif dan adesifdiantara kedua logam tersebut

3. PENDAHULUAN • Metalurgi pengelasan : ilmu yang mempelajari sifat dan teknologi penyatuan logam • Baja karbon adalah campuran besi dan karbon (≤0.8% C) dengan kandungan mangan tidak lebih dari 1,65%, silicon dan tembaga masing-masing 0,6 %

4. PROSES PEMBUATAN BAJA

5. PROSES PEMBUATAN BAJA

6. JENIS-JENIS BAJA KARBON • Klasifikasi baja berdasarkan kandungan unsur karbon • baja karbon menurut tingkat deoksidasi • baja karbon berdasarkan sifat sifat mekanisnya • index spesifikasi / klasifikasi bajakarbon dan baja paduan ( steel alloys )

7. Klasifikasi baja berdasarkan kandungan unsur karbon

8. baja karbon menurut tingkat deoksidasi

9. baja karbon berdasarkan sifat mekanisnya

10. index spesifikasi baja

11. DIAGRAM FASA BESI-KARBIDA BESI

12. DIAGRAM FASA BESI-KARBIDA BESI • Austenit : phasa baja karbon yang hanya mungkin terbentuk pada temperatur tinggi. Struktur atomnya adalah FCC dengan kandungan karbon maksimal 1.7 % • Ferit : tahap ini struktur karbonnya adalah BCC dimana kandungan karbonnya sangat sedikit, 0.0001 % pada temperatur ruangan. Fasa ini dapat berupa alpha ferrite atau delta ferrite. • Cementit: tidak seperti ferit dan austenite, cementite adalah fasa dengan tingkat kekerasan yang sangat tinggi. Dimana kandungan karbonnya mencapai 6.7 % dan sisanya besi. Rumus kimianya adalah Fe3C. • Pearlit : campuran dari ferrite dan cementite dalam butiran tunggal

13. PENGARUH LAJU PENDINGINAN

14. pendinginan lambat dari temperatur austenit () ke temperatur ruangan (austenit)  (ferrit) + Fe3C = pearlit LAJU PENDINGINAN

15. Formasi pearlit dan austenit

16. Struktur mikro baja pada pendinginan lambat. (a) (c) (b) (a) 0% karbon, besi murni. (b) 0,4 % C ferit + perlit. (c) 1,4 % C ferit + cementit

17. 2. pendinginan cepat dari temperatur austenit () ke temperatur ruangan.  (austenit) Martensite LAJU PENDINGINAN

18. Stuktur mikro martensit

19. SIKLUS TERMAL DAERAH LAS DAERAH LAS : • logam las ( weldment ) • daerah pengaruh panas (Heat Affected Zone) yang disingkat menjadi daerah HAZ • logam induk ( Base Metal or Parent metal ) Logam las Logam induk HAZ

20. Pembekuan Dan Struktur Logam Lasan

21. Reaksi Metalurgi Yang Terjadi Dalam proses pembekuan • Pemisahan • lubang lubang halus • proses deoksidasi

22. Siklus Termal Las Siklus termal las pada beberapa jarak dari batas las

23. DAERAH TERPENGARUH PANAS (HAZ) Skema struktur mikro pada daerah HAZ

24. DAERAH TERPENGARUH PANAS (HAZ) Perubahan temperature transisi daerah lasan

25. DAERAH TERPENGARUH PANAS (HAZ) skema perubahan struktur di HAZ

26. DAERAH TERPENGARUH PANAS (HAZ) Pengaruh pengelasan beberapa material pada daerah HAZ : 1. logam diperkuat pemadu 2. material dikeras regangkan 3. material dikeraskan presipitasi 4. material pengerasan transformasi

27. DAERAH TERPENGARUH PANAS (HAZ)

28. DAERAH TERPENGARUH PANAS (HAZ) Lebar Daerah Terpengaruh Las

29. KETANGGUHAN DAERAH LAS • Ketangguhan dan Penggetasan pada Daerah HAZ 1. Pengujian ketangguhan dari daerah las Uji tumbuk Charpy dengan takik V-2 mm

30. KETANGGUHAN DAERAH LAS 2. Ketangguhan Dan Penggetasan Batas Las Tergantung pada suhu pemanasan maksimum dan kecepatan pendinginan dari 800 0C ke 500 0C

31. KETANGGUHAN DAERAH LAS • Pengaruh komposisi kimia dan masukan panas las terhadap penggetasan batas las • Penurunan kadar karbon dan penambahan nikel akan memperbaiki ketangguhan batas las • Makin tinggi kekerasan baja, tingkat kegetasan yang terjadi karenaperubahan masukan panas lebih besar

32. KETANGGUHAN DAERAH LAS • Metoda untuk menurunkan penggetasan batas las • Penggunaan baja yang kurang peka terhadap penggetasan batas las • Pembatasan masukan panas • Penurunan penggetasan melalui cara pengelasan

33. KETANGGUHAN DAERAH LAS • Ketangguhan Logam Las 1. Pengaruh Oksigen logam las mengandung lebih banyak oksigen ketika logam las mencair 2. Pengaruh Struktur terjadi pemisahankomponen yang menyebabkan terjadinya struktur yang tidak homogen

34. KETANGGUHAN DAERAH LAS • Penggetasan Pada Daerah Las Karena Pembebasan Tegangan pembebasan tegangan = Pengelasan yang diikuti dengan pemanasan mendekati suhu rekristalisasi baja yang menyebabkan terjadinya perubahan struktur dan pengendapan karbida dapat menurunkan ketangguhan sambungan las

35. PENGELASAN BAJA KARBON

36. PENGELASAN BAJA KARBON • BAJA KARBON RENDAH MUDAH DILAS

37. PENGELASAN BAJA KARBON • Baja Karbon Sedang dapat dilas dengan busur tahanan dan gas menghasilkan struktur yang lebih keras pemanasan mula

38. PENGELASAN BAJA KARBON • Baja Karbon Tinggi sangat jarang dilas kecuali untuk keperluan khusus, lebih getas dan memerlukan pemanasan mula

39. PENGELASAN BAJA KARBON Suhu pemanasan mula pada pengelasan baja karbon sedang dan tinggi

40. Pemilihan elektroda terbungkus untuk baja karbon sedang dan tinggi *1. kekuatan tarik dari lasan akan sedikit lebih tinggi dari apa yang tertulis dalam tabel *2. suhu pemanasan mula harus disesuaikan dengan pelat dan besarnya tegangan penahan *3. dalam penggunaan elektroda JIS D309 harus diusahakan agar mendapatkan tebal dan penembusan dangkal dengan menggunakan arus rendah *4. pemanasan mula tidak diharuskan tetapi lebih baik dilaksanakan. Pemanasan akhir perlu *5. simbol sifat mampu las :  = sukar x = sangat sukar

41. PENGELASAN BAJA KARBON pengelasan baja karbon sedang dan tinggi

42. RETAK PADA DAERAH LAS • Jenis Retak Las : 1. retak dingin : retak yang terjadi didaerah las pada suhu dibawah suhu transformasi martensit sekitar 300 °C 2. retak panas : retak yag terjadi pada suhu diatas 550 °C

43. RETAK PADA DAERAH LAS retak dingin

44. RETAK PADA DAERAH LAS • retak dingin 1. penyebab Struktur dari daerah HAZ Hidrogen difusi dalam daerah las Tegangan sisa

45. RETAK PADA DAERAH LAS • Retak dingin 2. Penanggulangan : • Mengurangi terbentuknya struktur martensit pada daerah HAZ • Menggunakan elektroda dengan fluks dengan kadar hidrogen rendah. • Menghilangkan kristal air yang terkandung dalam fluks basa yang sering digunakan dalam las busur rendam • Elektroda yang akan digunakan diberi pemanasan awal dulu sehingga tidak menyerap uap air • Sebelum mengelas, daerah sekitar kampuh harus dibersihkan dari air, karat, debu, minyak dan zat orgaik yang dapat menjadi sumber hidrogen • Penggunaan CO2 dapat mengurangi terjadinya difusi hidrogen • Pemilihan dan pengawasan serta cara pengelasan untuk menghindari tegangan sisa

46. RETAK PADA DAERAH LAS Retak panas

47. RETAK PADA DAERAH LAS • Retak panas Adanya tegangan yang timbul yang disebabkan oleh penyusutan dan sifat baja yang ketangguhannya turun pada suhu sedikit dibawah suhu pembekuan terjadi pada batas butir Penanggulangan retak panas : menurunkan kadar Si dan Ni serendah mungkin menghilangkan kandungan S dan P sejauh mungkin

48. MASALAH MASALAH TIPIKAL PENGELASAN

50. TERIMA KASIH