FAKTOR-FAKTOR APA YANG MEMPENGARUHI SIFAT MAMPU LAS (WELDABILITY) PADA MATERIAL CAST IRON ???

1. Ketegangan saat pendinginan.

Secara teori pengelasan (welding) material las (logam las / weld metal) akan berkontraksi selama pendinginan. Karena kerapuhan dari besi tuang inilah kontraksi cast iron mempunyai kemampuan yang lebih rendah dibandingkan Baja.

2. Bentuk yang tidak beraturan.

Umumnya Besi Tuang ini dibuat dalam bentuk yang tidak berarturan atau boleh saya bilang artistik. Dengan adanya bentuk yang rumit besi tuang tersebut sedikit banyak mempunyai ketebalan yang tidak seragam hal ini akan mempengaruhi kontraksi tegangan yang terjadi pada material tersebut dan mudah terjadi retak dan perlu diingat juga yang melatarbelakangi ini adalah sifatnya yang mempunyai daya lentur yang sangat rendah.

3. HAZ yang keras.

HAZ pada Besi Tuang yang berdekatan dengan Weld Metal akan mempunyai sifat yang KERAS. Pengerasan ini diakibatkan oleh adanya bagian HAZ yang tidak ikut mencair.

4. Pengikatan Karbon dari Base Metal.

Akibat Pengelasan Besi tuang yang tercampur dengan Base Metal akan menyebabkan terjadinya pengikatan KARBON pada WELD METAL sehingga menyebabkan peningkatan kandungan SULFUR dan PHOSPOR dalam WELD METAL tersebut.

5. Penyerapan Minyak pada Besi Tuang.

Karena bentuk kareketeristik material ini rata-rata berpori maka kemungkinan terjadinya peresapan minyak dalam graphite yang menyebabkan porositas pada logam las. Biasanya sering dialami oleh temen praktisi welding, repair pada saat maintenance.

Mengapa Cast Iron jika di Las Sering terjadi retak? Sebelum kita bahas hanya keretakan pada Cast Iron, ada baiknya jika kita mengerti terlebih dahulu apa yang disebut Crack pada logam, apa yang menyebabkan crack pada logam, apa pengaruh Chemical Composition terhadap mudah tidaknya suatu logam retak, Apa itu diagram CCT dan CCCT, dll. Sehingga kita tidak salah dalam mengambil kesimpulan dalam memahami terjadinya crack pada pengelasan Cast Iron.....

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KERETAKAN PADA CAST IRON

Keretakan pada proses pengelasan Cast Iron, ada beberapa faktor yang saling dukung mendukung sehingga memudahkan terjadinya Crack.

Faktor utamanya adalah :

1. Chemical Composition :

%C = Carbon terlalu tinggi. Unsur C yang tinggi memang akan menurunkan Titik Lebur baja (Mesti dibahas juga Diagram Fe-Fe3C) sehingga antara proses peleburan dan penuangan di cetakan lebih mudah. Tetapi karena sifatnya yang lunak akan menjadi sumber keretakan di paduan Besi Cor, apalagi yang C nya berbentuk Flake (Besi cor mempunyai Carbon bebas, mungkin seperti radikal bebas di tubuh kita). %P= Posphor dan %S= Sulphur Tinggi. Dalam paduan Fe, kadar P dan S tidak boleh lebih besar dari keteentuan. Karena lebih dari itu akan menyebabkan sumber keretakan (kalau di proses rolling pembuatan besi beton bisa pecah) . Lantas mengapa unsur P dan S ini tidak diturunkan saja? Dalam proses pengecoran, unsur P dan S sangat diperlukan untuk meningkatkan mampu alir dari cairan besi....

2. Faktor-faktor lain seperti bentuk yang kompleks dan lain tidak banyak berpengaruh, karena kebanyakan pada proses pengelasan Cast Iron, keretakan terjadi pada daerah HAZ.
3. Bagaimana pengaruh Olie dll ? Pengotor seperti ini lebih banyak berpengaruh terhadap terjadinya Porosity pada weld metal.

CARA MENGHINDARI KERETAKAN PADA PROSES PENGELASAN CAST IRON ?

Lantas bagaimana untuk menghindari terjadinya keretakan pada proses pengelasan Cast Iron?

1. Gunakan kawat las Nickel.
2. Kontrol heat input dan Cooling rate...
3. Sebelum mengelas harus dibersihkan terlebih dulu dari misalnya Olie, Cat dlll.

Pada umumnya Besi Tuang (Cast Iron) mempunyai bentuk yang rumit suatu contoh (PIPE FITTING, SPROKECT, PUMP, CRANK SHAFT MESIN MOBIL dan beberapa peralatan yang terdapat pada Pabrik GULA) bukan dalam bentuk MILD seperti STEEL yang sering kita temui dipasaran.

BAGAIMANA KORELASINYA.

Dengan adanya bentuk yang rumit besi tuang tersebut sedikit banyak mempunyai ketebalan yang tidak seragam hal ini akan mempengaruhi konstraksi tegangan yang terjadi pada material tersebut dan mudah terjadi retak.

Untuk menghindari timbulnya keretakan pada sebuah besi tuang karena ketegangan akibat konstraksi tegangan selama pengelasan sering dilakukan dengan memperluas bidang yang dipanasi dengan PREHEATING untuk menyeimbangkan KONTRAKSI TEGANGAN dalam hal ini ada metode yang dilakukan dalam preheating :

1. PREHEATING SETEMPAT.

Tujuannya untuk menghambat tingkat pendinginan sambungan las.

2. PREHEATING KESELURUHAN.

Mempunyai fungsi untuk melepaskan tegangan internal yang tersembunyi dan untuk memperlambat pendinginan pengelasan. Hal ini cocok untuk material yang mempunyai bentuk rumit Seperti RODA GIGI, SPROKET dsb.

Welding Procedure (WPS)

Prosedur Pengelasan (WPS) adalah suatu perencanaan untuk pelaksanaan pengelasan yang meliputi cara pembuatan konstruksi pengelasan yang sesuai dengan rencana dan spesifikasinya dengan menentukan semua hal yang diperlukan dalam pelaksanaan tersebut. Karena itu mereka yang menentukan prosedure pengelasan harus mempunyai pengetahuan dalam hal pengetahuan bahan dan teknologi pengelasan itu sendiri serta dapat menggunakan pengetahuan tersebut untuk effesiensi dari suatu aktivitas produksi.

Didalam pembuatan prosedure pengelasan (WPS) code atau Standard yang lazim dipakai dinegara kita adalah American Standard ( ASME, AWS dan API ). Selain American Standard design dan fabrikasi yang sering kita jumpai adalah British Standard ( BS ), Germany Standard ( DIN ), Japanese Standard ( JIS ) dan ISO. Akan tetapi hingga saat ini standard yang paling sering dijadikan acuan untuk pembuatan prosedure pengelasan ASME Code Sect IX (Boiler, Pressure Vessel, Heat Exchanger, Storage Tank), API Std 1104 ( Pipeline ) dan AWS (Structure & Plat Form).

APAKAH PROSEDUR PENGELASAN ( WPS ) ITU ?
Prosedure Pengelasan (WPS) adalah Prosedur yang digunakan sebagai acuan untuk melaksanakan Proses pengelasan yang meliputi rancangan rinci dari teknik pengelasan yang sesuai dengan spesifikasi yang ditentukan. Dalam hal ini prosedure pengelasan merupakan langkah-langkah pelaksanaan pengelasan untuk mendapatkan mutu pengelasan yang memenuhi syarat.

Dalam prosedur Pengelasan (WPS) harus ditampilkan variabel-variabel yang mempengaruhi kualitas hasil pengelasan. Variabel-variabel itu dapat digolongkan menjadi 3 (Tiga) kelompok :
1. ESSENTIAL VARIABEL.
Suatu variabel yang bila diubah akan berpengaruh pada mechanical properties hasil pengelasan.
2. SUPPLEMENT ESSENTIAL VARIABEL.
Suatu variabel yang bila diubah akan berpengaruh pada Nilai Impact hasil pengelasan.
3. NON ESSENTIAL VARIABEL.
Suatu variabel bila diubah tidak akan mempengaruhi nilai impact dan mechanical properties hasil pengelasan.

LANGKAH-LANGKAH PEMBUATAN PROSEDURE PENGELASAN ( WPS )

a. Menyusun draft / prelimenary prosedure pengelasan (WPS).
b. Melakukan pengelasan pada test coupon sesuai dengan parameter-parameter pengelasan yang telah tertulis dalam draft prosedure tersebut (WPS).
c. Membuat test specimen dan melakukan uji specimen dengan Destructive Test.
d. Mengevaluasi hasil Destructive Test dengan Standard / code yang digunakan.
e. Mencatat dan mensertifikasi hasil uji tersebut pada lembar Prosedur Kualifikasi Record (PQR).

FAKTOR UTAMA YANG DIPERHITUNGKAN DALAM PENYUSUNAN PROSEDURE
PENGELASAN (WPS)

a. Apakah jenis material induknya (Base Metal) ?
b. Jenis proses welding yang digunakan ?
c. Jenis kawat las yang dipakai ?
d. Kondisi pemakaian alat yang akan di las ?

Disamping 4 ( empat ) persyaratan diatas ada persyaratan lain seperti :
a. Compability antara kawat las dan material induk (Base Metal).
b. Sifat-sifat metallurgy dari material tersebut khususnya weldabilitynya.
c. Proses pemanasan (Preheat, Post Heat, Interpass Temperatura Dan PWHT).
d. Design sambungan dan beban.
e. Mechanical properties yang diinginkan.
f. Lingkungan verja (enviroment work) pada equipment tersebut.
g. Kemampuan welter.
h. Safety.

BAGAIMANA MENGKUALIFIKASI PROSEDURE PENGELASAN (WPS) ?

Langkah – langkah dalam melakukan kualifiaksi prosedure pengelasan yaitu :
a. Membuat Test Coupon.
b. Melakukan pengelasan pada test coupon dengan parameter-parameter sesuai yang tercantum dalam draft Prosedure pengelasan (WPS). Hal-hal yang dianjurkan adalah mencatat semua variabel essential, Non essential maupun Supplementary essential.
c. Memotong test coupon untuk dijadikan specimen test DT (Destructive Test).
d. Jika hasil test DT dinyatakan accepted harus di record pada Prosedure Kualifikasi Pengelasan (PQR).
e. Membandingkan hasil PQR dengan parameter yang ada di WPS untuk menjamin bahwa range dan parameter yang tercantum pada WPS tercover pada PQR.

Oleh :
Moderator Bidang Keahlian Welding ( Pengelasan )
Farid Moch. Zamil (Farid Las)

Pengelasan dan Mekanisma Sesar

Pengenalan

• Sesar merupakan retakan yang mempunyai pergerakan ketara selari dengan satah retakan. Saiz pergerakan ini adalah relatif, dan kepentingannya juga relatif.

• Sesar mempunyai bentuk dan dimensi yang berbagai. Ia mungkin beratus kilometer panjang atau beberapa sentimeter sahaja. Sirihan singkapan mungkin lurus atau berliku-liku.

• Sesar boleh hadir sebagai sempadan yang tajam, atau sebagi zon ricih, berketebalan beberapa milimeter hingga beberapa kilometer. Ia mungkin bersifat rapuh atau mulur.

Anatomi Sesar

• Pergerakan berlaku sepanjang permukaan bergerak dikenali sebagai satah sesar. Sekiranya satah sesar tidak tegak, batuan yang berehat di atasnya dikenali sebagai dinding gantung, sementara yang di bawahnya adalah dinding kaki (Rajah).

• Ada dua jenis gelinciran sesar, satu komponen tegak (dip-slip) dan satu komponen mendatar (strike-slip). Kombinasi kedua-dua gelinciran dikenali sebagai gelinciran oblik (oblique slip).

• Pada permukaan satah sesar terdapat gores-garis sesar yang dicirikan oleh permukaan yang licin, pertumbahan mineral dan tangga-tangga kecil. Arah pergerakan sesar boleh ditentukan daripadanya.

Pengelasan

• Ada tiga kategori utama sesar mengikut Anderson (1942), iaitu sesar normal atau sesar turun (normal fault), sesar sungkup (thrust fault) dan sesar mendatar (wrench fault atau strike-slip fault).

• Sesar normal�ada graben dan horst, ada juga berbentuk listrik (Rajah).

• Sesar sungkup�juga dirujuk sebagai sesar naik (Rajah).

• Sesar mendatar�pergerakan dekstral atau sinistral. Dikenali juga sebagai sesar transform sekiranya berlaku bila dua keping benua berinteraksi (Rajah).

• Terdapat juga sesar jenis en echelon, sesar radial, sesar membulat dan sesar sepanjang perlapisan (Rajah).

Kriteria Penyesaran

• Sesar yang aktif ditunjukkan oleh rayapan akibat gempa bumi dan pecahan dalam tanah.

• Yang tidak aktif boleh dilihat daripada peralihan pada kedudukan lapisan, perulangan lapisan, perubahan secara tiba-tiba sesuatu jenis batuan, kehadiran milonit atau kataklas, kehadiran struktur seretan, dinding sesar (Rajah-rajah).

PENGARUH HASIL PENGELASAN LISTRIK DAN ASETELIN PADA PELAT BAJA ST 37 TERHADAP KEKUATAN TARIK, KEKERASAN DAN STRUKTUR MIKRO

abstraks:
by Bayu-Skripsi

Pengelasan adalah proses penyambungan antara dua bagian atau lebih dengan menggunakan energi panas. Pengelasan dengan busu listrikmerupakan salah satu jenis proses pengelasan yang sering djumpai karena pelaksanaannya cukup sederhana, fleksibel dan tidak memerlukan peralatan yangmahal. Pengelasan asetilin diperoleh lewat proses reaksi kimia dalam bentuk gas. Pada umumnya prose pengelasan jenis ini banyaknya dipergunakan pada bengkel las besar atau kecil.
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah pelat baja St 37, dengan pengelasan listrik dan asetilin. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui nilai kekerasan, kekuatan tarik, dan struktur mikro. Benda uji untuk uji tarik 8 buah, sedangkan untuk kekerasan dan uji metalografi masing-masing 1 buah.
Dari hasil pengujian yang dilaksanakan, diperoleh data-data yang menunjukkan bahwa benda uji yang dilas asetilin pada daerah lasan mempunyai nilai rata-rata kekerasan yang tinggi, dibanding dengan yang menggunakan las listrik, rata-rata pada daerah lasan untuk las asetilin 46,4 HRA, untuk las listrik yaitu 45,3 HRA. Hasil uji tarik pada las listrik adalah 34,12 kg/mm2, sedangkan pasa las asetilin yaitu 21,33 kg/mm2. Untuk metalografi pada las listrik terlihat bahwa besar butiran struktur mikronya lebih halus dari pada las asetilin.

MENGAPA KAWAT LAS BESI TUANG BERBASIS PADA UNSUR NICKEL (Ni) ??

Nickel adalah suatu logam berwarna Putih perak, Mempunyai Berat Jenis 8.5 yang hampir sama dengan Tembaga.
Nickel dijadikan sebagai bagian dari bahan Kawat Las Cast Iron karena Nickel mempunyai karakteristik LOW SOLUBILITY pada Carbon. Dengan menyatunya NICKEL & BESI dapat menghindari terjadinya CRACK (RETAK) PADA DAERAH FUSION LINE akibat adanya perbedaan EXPANSION temperature pengelasan pada material Cast Iron. Selain itu logam las ini mempunyai karakteristik yang lentur dan mudah untuk dimachining.
Perlu diketahui juga TIDAK SELAMANYA kawat las cast iron berbasiskan pada NICKEL tetapi ada juga kawat las yang berbasiskan TEMBAGA (Copper).

Bagaimana Cara Menghindari Terjadinya Keretakan Pada Proses Pengelasan Cast Iron?

Lantas bagaimana untuk menghindari terjadinya keretakan pada pada proses pengelasan Cast Iron?
1. Gunakan kawat las Nickel.
2. Kontrol heat input dan Cooling rate...
3. Sebelum mengelas harus dibersihkan terlebih dulu dari misalnya Olie, Cat dlll.
Pada umumnya Besi Tuang (Cast Iron) mempunyai bentuk yang rumit suatu contoh (PIPE FITTING, SPROKECT, PUMP, CRANK SHAFT MESIN MOBIL dan beberapa peralatan yang terdapat pada Pabrik GULA) bukan dalam bentuk MILD seperti STEEL yang sering kita temui dipasaran.
BAGAIMANA KORELASINYA.
Dengan adanya bentuk yang rumit besi tuang tersebut sedikit banyak mempunyai ketebalan yang tidak seragam hal ini akan mempengaruhi konstraksi tegangan yang terjadi pada material tersebut dan mudah terjadi retak.
Untuk menghindari timbulnya keretakan pada sebuah besi tuang karena ketegangan akibat konstraksi tegangan selama pengelasan sering dilakukan dengan memperluas bidang yang dipanasi dengan PREHEATING untuk menyeimbangkan KONTRAKSI TEGANGAN dalam hal ini ada metode yang dilakukan dalam preheating :
1. PREHEATING SETEMPAT.
Tujuannya untuk menghambat tingkat pendinginan sambungan las.
2. PREHEATING KESELURUHAN.
Mempunyai fungsi untuk melepaskan tegangan internal yang tersembunyi dan untuk memperlambat pendinginan pengelasan. Hal ini cocok untuk material yang mempunyai bentuk rumit Seperti RODA GIGI, SPROKET dsb.

Mengapa Cast Iron jika di Las Sering terjadi retak?

Mengapa Cast Iron jika di Las Sering terjadi retak? Sebelum kita bahas hanya keretakan pada Cast Iron, ada baiknya jika kita mengerti terlebih dahulu apa yang disebut Crack pada logam, apa yang menyebabkan crack pada logam, apa pengaruh Chemical Composition terhadap mudah tidaknya suatu logam retak, Apa itu diagram CCT dan CCCT, dll. Sehingga kita tidak salah dalam mengambil kesimpulan dalam memahami terjadinya crack pada pengelasan Cast Iron.....
Keretakan pada proses pengelasan Cast Iron, ada beberapa faktor yang saling dukung mendukung sehingga memudahkan terjadinya Crack.
Faktor utamanya adalah :
1. Chemical Composition :
%C = Carbon terlalu tinggi. Unsur C yang tinggi memang akan menurunkan Titik Lebur baja (Mesti dibahas juga Diagram Fe-Fe3C) sehingga antara proses peleburan dan penuangan di cetakan lebih mudah. Tetapi karena sifatnya yang lunak akan menjadi sumber keretakan di paduan Besi Cor, apalagi yang C nya berbentuk Flake (Besi cor mempunyai Carbon bebas, mungkin seperti radikal bebas di tubuh kita). %P= Posphor dan %S= Sulphur Tinggi. Dalam paduan Fe, kadar P dan S tidak boleh lebih besar dari keteentuan. Karena lebih dari itu akan menyebabkan sumber keretakan (kalau di proses rolling pembuatan besi beton bisa pecah) . Lantas mengapa unsur P dan S ini tidak diturunkan saja? Dalam proses pengecoran, unsur P dan S sangat diperlukan untuk meningkatkan mampu alir dari cairan besi....
2. Faktor-faktor lain seperti bentuk yang kompleks dan lain tidak banyak berpengaruh, karena kebanyakan pada proses pengelasan Cast Iron, keretakan terjadi pada daerah HAZ.
3. Bagaimana pengaruh Olie dll ? Pengotor seperti ini lebih banyak berpengaruh terhadap terjadinya Porosity pada weld metal.

FAKTOR-FAKTOR APA YANG MEMPENGARUHI SIFAT MAMPU LAS (WELDABILITY)

1. Ketegangan saat pendinginan.
Secara teori pengelasan (welding) material las (logam las / weld metal) akan berkontraksi selama pendinginan. Karena kerapuhan dari besi tuang inilah kontraksi cast iron mempunyai kemampuan yang lebih rendah dibandingkan Baja.
2. Bentuk yang tidak beraturan.
Umumnya Besi Tuang ini dibuat dalam bentuk yang tidak berarturan atau boleh saya bilang artistik. Dengan adanya bentuk yang rumit besi tuang tersebut sedikit banyak mempunyai ketebalan yang tidak seragam hal ini akan mempengaruhi kontraksi tegangan yang terjadi pada material tersebut dan mudah terjadi retak dan perlu diingat juga yang melatarbelakangi ini adalah sifatnya yang mempunyai daya lentur yang sangat rendah.
3. HAZ yang keras.
HAZ pada Besi Tuang yang berdekatan dengan Weld Metal akan mempunyai sifat yang KERAS. Pengerasan ini diakibatkan oleh adanya bagian HAZ yang tidak ikut mencair.
4. Pengikatan Karbon dari Base Metal.
Akibat Pengelasan Besi tuang yang tercampur dengan Base Metal akan menyebabkan terjadinya pengikatan KARBON pada WELD METAL sehingga menyebabkan peningkatan kandungan SULFUR dan PHOSPOR dalam WELD METAL tersebut.
5. Penyerapan Minyak pada Besi Tuang.
Karena bentuk kareketeristik material ini rata-rata berpori maka kemungkinan terjadinya peresapan minyak dalam graphite yang menyebabkan porositas pada logam las. Biasanya sering dialami oleh temen praktisi welding, repair pada saat maintenance.

APAKAH BESI TUANG (CAST IRON) ITU ?

Secara umum Besi Tuang (Cast Iron) adalah Besi yang mempunyai Carbon content 2.5% - 4%. Oleh karena itu Besi Tuang yang kandungan karbonnya 2.5% - 4% akan mempunyai sifat MAMPU LASNYA (WELDABILITY) rendah. Karbon dalam Besi Tuang dapat berupa sementit (Fe3C) atau biasa disebut dengan Karbon Bebas (grafit). Perlu di ketahui juga kandungan FOSFOR dan SULPHUR dari material ini sangat tinggi dibandingkan Baja.
Ada beberapa jenis Besi Tuang (Cast Iron) yaitu :
1. BESI TUANG PUTIH (WHITE CAST IRON).
Dimana Besi Tuang ini seluruh karbonnya berupa Sementit sehingga mempunyai sifat sangat keras dan getas. Mikrostrukturnya terdiri dari Karbida yang menyebabkan berwarna Putih.
2. BESI TUANG MAMPU TEMPA (MALLEABLE CAST IRON).
Besi Tuang jenis ini dibuat dari Besi Tuang Putih dengan melakukan heat treatment kembali yang tujuannya menguraikan seluruh gumpalan graphit (Fe3C) akan terurai menjadi matriks Ferrite, Pearlite dan Martensite. Mempunyai sifat yang mirip dengab Baja.
3. BESI TUANG KELABU (GREY CAST IRON).
Jenis Besi Tuang ini sering dijumpai (sekitar 70% besi tuang berwarna abu-abu). Mempunyai graphite yang berbentuk FLAKE. Sifat dari Besi Tuang ini kekuatan tariknya tidak begitu tinggi dan keuletannya rendah sekali (Nil Ductility).
4. BESI TUANG NODULAR (NODULAR CAST IRON)
NODULAR CAST IRON adalah perpaduan BESI TUANG KELABU. Ciri Besi tuang ini bentuk graphite FLAKE dimana ujung - ujung FLAKE berbentuk TAKIK-AN yang mempunyai pengaruh terhadap KETANGGUHAN, KEULETAN & KEKUATAN oleh karena untuk menjadi LEBIH BAIK, maka graphite tersebut berbentuk BOLA (SPHEROID) dengan menambahkan sedikit INOCULATING AGENT, seperti Magnesium atau calcium silicide. Karena Besi Tuang mempunyai KEULETAN yang TINGGI maka besi tuang ini di kategorikan DUCTILE CAST IRON.