PENGARUH VARIASI ARUS PENGELASAN TERHADAP KEKUATAN TARIK BAJA ST 37 MENGGUNAKAN LAS SMAW DENGAN ELEKTRODA E7016
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Dengan semakin berkembangnya teknologi maka industri pada saat ini
mengalami kemajuan yang sangat pesat. Karena pesatnya kemajuan teknologi,
maka banyak sekali proses produksi yang membutuhkan proses pengelasan.
Pengelasan (welding) adalah salah satu teknik penyambungan logam dengan cara
mencairkan sebagian logam induk dan logam pengisi dengan atau tanpa tekanan
dan dengan atau tanpa logarn tambahan dan menghasilkan sambungan yang
kontinu. Pada proses pengelasan terdapat berbagai jenis mesin las yang dapat
digunakan, salah satunya adalah las SMAW (Shielding Metal Arc Welding).
(Ninien, 2011)
Pada pengelasan SMAW elektroda memiliki peranan penting sebagai
bahan penyambung antar dua logam yang akan dilas dan elektroda ini terdiri dari
banyak ukuran, jenis dan dijual dalam berbagai macam merk. Agar mendapatkan
hasil pengelasan yang baik maka elektroda yang digunakan harus disesuaikan
dengan bahan yan akan dilas serta pemilihan parameter parameter pengelasan
yang tepat juga akan meningkatkan kualitas dari hasil pengelasan tersebut. (setio,
2012)
Pemakaian pada baja karbon rendah untuk bahan pembentukan struktur
ruang seperti struktur atap, tiang serta batang kisi menambah keuntungan, karena
logam mempunyai daya tahan yang besar terhadap patahan yang disebabkan oleh
berbagai beban bergerak mekanis. Salah satunya baja karbon rendah adalah baja
1
2
ST37. baja ST 37 banyak digunakan untuk konstruksi umum karena mempunyai
sifat mampu las dan kepekaan terhadap retak las. Kepekaan retak yang rendah
cocok terhadap proses las, dan dapat digunakan untuk pengelasan plat tipis
maupun plat tebal. (Subardi, 2009)
Dalam proses pengelasan terdapat berbagai masalah yang terjadi, karena
banyak factor yang mempengaruhi kekuatan hasil pengelasan seperti tegangan
busur, besar arus, kecepatan pengelasan, besarnya penembusan dan polaritas
listrik. berbagai hal harus diperhitugkan sebelum melakukan pengelasan, untuk
mendapatkan hasil pengelasan yang baik seperti sifat mekanik, sifat fisik,
komposisi, dan dimensi adalah menentukan prosedur pengelasan yang benar, agar
mendapatkan hasil yang baik. Selain itu yang tidak kalah pentingnya untuk
diperhatikan adalah pada penentuan arus logam lasan, hal ini nantinya akan
menyebabkan timbulnya permasalahan terhadap perubahan-perubahan deformasi,
retak las, kekuatan lasan dan sebagainya.
Oleh karena itu untuk menghindari hal tersebut diusahakan menyesuaikan
pada arus pengelasan agar memperoleh hasil yang baik. Sebagian besar pada
pengelasan terlalu menyepelekan dalam hal penyambungan seperti jembatan, rel
kereta api, ketel uap dan lain sebagainya, sebenarnya dalam penyambungan
pengelasan pada specimen yang akan dilas sangat penting diperhatikan, apalagi
fungsi dari kegunaannya. Jadi yang harus mendapatkan perhatian utama untuk
meminimalisir terjadinya patahan pada sambungan lasan adalah mengatur besar
arus pada pengelasan. Adanya penelitian agar para pengelas dan peneliti
mengetahui karakteristik tentang pengaruh perbedaan arus lasan 60 A, 90 A, dan
3
120 A dengan menggunakan las SMAW agar memperoleh hasil sambungan yang
baik.
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan alasan tersebut diatas, maka permasalahan yang timbul adalah
1. Apakah ada pengaruh arus pengelasan terhadap kekuatan tarik daerah las
baja paduan rendah hasil pengelasan SMAW dengan elektroda E7016?
2. Berapa arus pengelasan optimum untuk mendapatkan kekuatan tarik
maksimum pada sambungan plat ST 37?
1.3
Tujuan Penelitian
Berdasarkan permasalahan yang dikemukakan, maka tujuan dari penelitian ini
adalah:
1. Untuk mengetahui pengaruh arus pengelasan terhadap kekuatan tarik lasan
baja paduan rendah hasil pengelasan SMAW dengan elektroda E7016.
2. Untuk mengetahui arus pengelasan optimum untuk mendapatkan kekuatan
tarik maksimum pada sambungan plat ST 37.
1.4
Manfaat Penelitian
Sebagai peran nyata dalam pengembangan teknologi khususnya pengelasan,
maka penulis berharap dapat mengambil manfaat dari penelitian ini, diantaranya:
1. Sebagai
literatur
pada
penelitian
yang
sejenisnya
pengembangan teknologi khususnya bidang pengelasan.
dalam
rangka
4
2. Sebagai informasi bagi juru las untuk meningkatkan kualitas hasil pengelasan.
3. Sebagai informasi penting guna meningkatkan pengetahuan bagi peneliti
dalam bidang pengujian bahan, pengelasan dan bahan teknik.
1.5
Batasan Masalah
Mengingat sangat kompleknya penelitian dalam pengelasan, maka penulis
membatasi permasalahan agar pembahasannya dapat lebih terfokus. Adapun
batasan-batasan masalahnya adalah sebagai berikut:
1. Material logam yang digunakan adalah pelat baja karbon ST 37.
2. Tebal specimen 8 mm
3. Elektroda yang digunakan adalah E7016 standar ASTM (American Society
for Testing Material) yang didasarkan pada standar asosiasi las Amerika
Serikat AWS (American Welding Society).
4. Proses pengelasan yang digunakan adalah las dengan elektroda terbungkus
atau SMAW (Shielded Metal Arc Welding).
5. Sambungan las yang digunakan sambungan tumpul
6. Kecepatan pengelasan diabaikan
7. Pendingin menggunakan media udara ruang
8. Pengujian yang dilakukan Pengujian tarik, dilakukan untuk spesimen
tanpa pengelasan (raw material), spesimen hasil pengelasan dengan arus
60 A, 90 A, dan 120 A.
PENGARUH VARIASI ARUS PENGELASAN TERHADAP
KEKUATAN TARIK BAJA ST 37 MENGGUNAKAN
LAS SMAW DENGAN ELEKTRODA E7016
SKRIPSI
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Strata Satau (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
Chamdani Achmad
201010120311042
JURUSAN MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2015
LEMBAR PENGESAHAN
PENGARUH VARIASI ARUS PENGELASAN TERHADAP
KEKUATAN TARIK BAJA ST 37 MENGGUNAKAN
LAS SMAW DENGAN ELEKTRODA E7016
SKRIPSI
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Mesin Strata Satu (S1)
Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
CHAMDANI ACHMAD
201010120311042
Telah Diperiksa, Disetujui dan disahkan oleh :
Pembimbing I
Pembimbing II
Ir. Herry Supriyanto, MT
108.8709.0049
Drs. M. Jufri, ST, MT
196311101990101001
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Mesin
Ir., Daryono, MT.
108.8909.0124
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur kepada Allah SWT, karena atas berkat
dan rahmat -Nya maka penulisan skripsi ini dapat terselesaikan. Penulisan Skripsi
ini merupakan salah satu Syarat Wajib bagi mahasiswa Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang sebagai salah satu syarat
akademis untuk dapat menyelesaikan studi di Universitas Muhammadiyah
Malang.
Dengan segala usaha penulis mencoba untuk menggapai suatu karya tulis
terbaik, namun demikian penulis menyadari sepenuhnya karya tulis(skripsi) ini
belumlah sempurna, oleh karena itu dengan segala kerendahan hati penulis sangat
mengharapkan kritik dan saran-saran yang bersifat membangun dari semua pihak.
Adapun terselesainya Skripsi ini tidak lepas dari dukungan berbagai pihak yang
telah membantu dalam penyusunannya,
Karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar besarnya kepada :
1. Drs.
Muhadjir
Effendy,
Msi.
selaku
Rektor
Universitas
Muhammadiyah Malang.
2. Ir. Sudarman, MT. selaku Dekan Fakultas Teknik Uniersitas
Muhammadiyah Malang.
3. Ir. Daryono, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang.
4. Drs. M. Jufri, ST. MT. selaku Dosen Pembimbing I dan Ir. Herry
Supriyanto, MT. selaku dosen pembimbing II.
5. Para Bapak dan Ibu Dosen Pengajar Jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang.
6. Kedua orang tua serta kakakku yang telah memberikan dukungan baik
moral maupun materil serta do’anya.
7. Teman – teman Mahasiswa di Jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang.
Tiada dapat penulis membalas segala kebaikan kecuali dengan harapan
semoga Allah SWT membalas dengan yang lebih baik. Besar harapan, semoga
skripsi ini bisa bermanfaat bagi pembaca, khususnya bagi penulis sendiri guna
menambah ilmu pengetahuan.Sekian dan terimakasih.
Malang, 15 Januari 2015
Chamdani Achmad
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL ..................................................................................
i
POSTER .................................................................................................
ii
LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................
iii
LEMBAR BERITA ACARA BIMBINGAN .........................................
iv
LEMBAR PERNYATAAN ...................................................................
vi
ABSTRAKSI ..........................................................................................
vii
KATA PENGANTAR ............................................................................
ix
DAFTAR ISI ..........................................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR .............................................................................
xiv
DAFTAR TABEL ..................................................................................
xv
DAFTAR GRAFIK ................................................................................
xvi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .................................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah ............................................................................
3
1.3 Tujuan Penelitian ..............................................................................
3
1.4 Manfaat Penelitian ............................................................................
3
1.5 Batasan Masalah ...............................................................................
4
BAB II DASAR TEORI
2.1 Pengelasan ........................................................................................
5
2.2 Las SMAW (Shielded Metal Arc Welding) .....................................
6
2.3 Elektroda Terbungkus ......................................................................
7
2.4 Pengaruh Besar Arus Dan Diameter Elektroda ................................
9
2.5 Kampuh V Tunggal ..........................................................................
10
2.6 Jenis baja ..........................................................................................
11
2.6.1 Baja Paduan Rendah ..............................................................
11
2.6.2 Baja ST 37 ..............................................................................
12
2.7 Metalurgi Las ...................................................................................
13
2.7.1 Siklus Thermal Daerah Las ....................................................
13
2.7.2 Pembekuan Pada Struktur Logam Las ...................................
14
2.7.3 Struktur Mikro Daerah Las-Lasan .........................................
15
2.7.4 Cacat Yang Mungkin Terjadi Pada Las .................................
16
2.8 Pengujian Komposisi .......................................................................
17
2.9 Tipe – Tipe Sambungan Pengelasan ................................................
17
2.10 Pengujian Material .........................................................................
18
2.10.1 Pengujian Tidak Merusak (Non Destructif Test) .................
18
2.10.2 Pengujian Merusak (Destructif Test ) ..................................
19
2.11 Pengujian Tarik ..............................................................................
19
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Metode Penelitian .............................................................................
23
3.2 Tempat dan Waktu ...........................................................................
23
3.3 Bahan Logam Induk dan Elektroda ..................................................
23
3.3.1 Bahan Logam Induk ...............................................................
23
3.3.2 Elektroda yang Digunakan .....................................................
24
3.4 Variabel Pengelasan .........................................................................
24
3.4.1 Variabel Terikat .....................................................................
24
3.4.2 Variabel Bebas .......................................................................
25
3.5 Ukuran Spesimen dan Bentuk Sambunngan ....................................
25
3.5.1 Ukuran Spesimen yang akan di las ........................................
25
3.5.2 Bentuk Sambungan dan Jarak Sambungan ............................
26
3.6 Peralatan yang Digunakan ................................................................
26
3.6.1 Mesin Las SMAW (shield Metal Art Welding) .....................
26
3.6.2 Mesin Uji Tarik ......................................................................
27
3.7 Spesimen Uji Tarik ...........................................................................
28
3.8 Proses Pengujian Tarik .....................................................................
29
3.9 Metedologi Penelitian ......................................................................
32
3.10 Prosedur Pengelasan .......................................................................
33
3.11 Prosedur Uji Tarik ..........................................................................
34
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Data Hasil Pengujian ........................................................................
35
4.2 Perhitungan Uji Tarik .......................................................................
35
4.2.1 Perhitungan Kekuatan (Tensile Strength) ..............................
35
4.2.2 Perhitungan Regangan ...........................................................
40
4.2.3 Perhitungan Modulus Elastisitas ............................................
43
4.2.4 Perhitungan Kekuatan Luluh (Yield Strength) ......................
46
4.3 Pembahasan ......................................................................................
49
4.3.1 Kekuatan Tarik ......................................................................
50
4.3.2 Regangan ...............................................................................
52
4.3.3 Modulus Elastisitas ................................................................
53
4.3.4 Kekuatan Luluh .....................................................................
54
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan .......................................................................................
56
5.2 Saran .................................................................................................
57
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................
58
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Mesin las SMAW …………………………………………
6
Gambar 2.2 Skema pengelasan Las SMAW …………………………..
7
Gambar 2.3 Elektroda Terbungkus ……………………………………
8
Gambar 2.4 Kampuh V Tunggal ………………………………………
11
Gambar 2.5 Daerah HAZ pada Sambungan Las ………………………
13
Gambar 2.6 Macam – macam Sambungan …………………………….
18
Gambar 2.7 Kurva Tegangan Regangan ……………………………….
20
Gambar 3.1 Merek Dan Jenis Elektroda ……………………………….
24
Gambar 3.2 Ukuran Spesimen …………………………………………
25
Gambar 3.3 Bentuk dan Jarak Sambungan ……………………………
26
Gambar 3.4 Mesin Las SMAW ………………………………………..
27
Gambar 3.5 Mesin Uji Tarik …………………………………………..
28
Gambar 3.6 Dimensi Spesimen ………………………………………..
28
Gambar 3.7 Spesimen Siap Uji Tarik ………………………………….
29
Gambar 3.8 Proses Uji Tarik …………………………………………..
29
Gambar 3.9 Proses Uji Tarik dipantau dari monitor …………………..
30
Gambar 3.10 Spesimen Setelah Mengaalami Uji Tarik ……………….
30
Gambar 3.11 Hasil Pengujian Tarik ……………………………………
31
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Spesifikasi Elektroda Terbungkus dari Baja Lunak …………
9
Tabel 2.1 Spesifikasi Arus Menurut Tipe Elektroda dan Diameter ……
10
Tabel 3.1 Komposisi Kimia ……………………………………………
23
Tabel 3.2 Contoh Pengambilan Data …………………………………..
33
Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian Tarik ………………………………….
35
Tabel 4.2 Pengolahan Nilai rata-rata …………………………………..
49
DAFTAR GRAFIK
Grafik 4.1 Hubungan antara Kekuatan Tarik Dengan Arus pengelasan …
50
Grafik 4.2 Hubungan antara Regangan dengan Arus Pengelasan ……….
52
Grafik 4.3 Hubungan antara Modulus Elastisitas dengan Arus Pengelasan
53
Grafik 4.4 Hubungan antara Kekuatan Luluh dengan Arus Pengelasan ...
54
DAFTAR PUSTAKA
Sonawan, H., Suratman, R., 2004, Pengantar Untuk Memahami Pengelasan
Logam, Αlfa Beta, Bandung.
Wiryosumarto, H., 2000, Teknologi Pengelasan Logam, Erlangga, Jakarta.
Sckolastika Ninien, 2011. Analisa Pengaruh Penggunaan Variasi Besaran Arus
Pada Las Tig Terhadap Perubahan Struktur Mikro. Bandung : Politeknik Negeri
Bandung.
Kenyon, W., Ginting, D., 1985, Dasar-Dasar Pengelasan, Erlangga, Jakarta.
Martua Frans Purba, 2009. Studi Eksperimendan Simulasi pada kampuh
pengelasan busur listrik plat baja ST 40. Sumatera Utara : Universitas Sumatera
Utara Medan
Arifin, S., 1997, Las Listrik dan Otogen, Ghalia Indonesia, Jakarta.
Alip, M., 1989, Teori dan Praktik Las, Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.
Wiryosutomo, H. 2004. Teknologi Pengelasan Logam. Pradya Paramita, Jakarta.
Subardi, 2009. Pengaruh dari suhu area pemanasan terhadap kekerasan dan
mikrostruktur pada pengelasan baja ST 37. Yogyakarta : STTNAS
Rendy Setio P, 2012. Pengaruh Kecepatan Pengelasan Dan Jenis Elektroda
Terhadap Kekuatan Tarik Hasil Pengelasan Smaw Baja St 60. Malang :
Universitas Brawijaya Malang
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Dengan semakin berkembangnya teknologi maka industri pada saat ini
mengalami kemajuan yang sangat pesat. Karena pesatnya kemajuan teknologi,
maka banyak sekali proses produksi yang membutuhkan proses pengelasan.
Pengelasan (welding) adalah salah satu teknik penyambungan logam dengan cara
mencairkan sebagian logam induk dan logam pengisi dengan atau tanpa tekanan
dan dengan atau tanpa logarn tambahan dan menghasilkan sambungan yang
kontinu. Pada proses pengelasan terdapat berbagai jenis mesin las yang dapat
digunakan, salah satunya adalah las SMAW (Shielding Metal Arc Welding).
(Ninien, 2011)
Pada pengelasan SMAW elektroda memiliki peranan penting sebagai
bahan penyambung antar dua logam yang akan dilas dan elektroda ini terdiri dari
banyak ukuran, jenis dan dijual dalam berbagai macam merk. Agar mendapatkan
hasil pengelasan yang baik maka elektroda yang digunakan harus disesuaikan
dengan bahan yan akan dilas serta pemilihan parameter parameter pengelasan
yang tepat juga akan meningkatkan kualitas dari hasil pengelasan tersebut. (setio,
2012)
Pemakaian pada baja karbon rendah untuk bahan pembentukan struktur
ruang seperti struktur atap, tiang serta batang kisi menambah keuntungan, karena
logam mempunyai daya tahan yang besar terhadap patahan yang disebabkan oleh
berbagai beban bergerak mekanis. Salah satunya baja karbon rendah adalah baja
1
2
ST37. baja ST 37 banyak digunakan untuk konstruksi umum karena mempunyai
sifat mampu las dan kepekaan terhadap retak las. Kepekaan retak yang rendah
cocok terhadap proses las, dan dapat digunakan untuk pengelasan plat tipis
maupun plat tebal. (Subardi, 2009)
Dalam proses pengelasan terdapat berbagai masalah yang terjadi, karena
banyak factor yang mempengaruhi kekuatan hasil pengelasan seperti tegangan
busur, besar arus, kecepatan pengelasan, besarnya penembusan dan polaritas
listrik. berbagai hal harus diperhitugkan sebelum melakukan pengelasan, untuk
mendapatkan hasil pengelasan yang baik seperti sifat mekanik, sifat fisik,
komposisi, dan dimensi adalah menentukan prosedur pengelasan yang benar, agar
mendapatkan hasil yang baik. Selain itu yang tidak kalah pentingnya untuk
diperhatikan adalah pada penentuan arus logam lasan, hal ini nantinya akan
menyebabkan timbulnya permasalahan terhadap perubahan-perubahan deformasi,
retak las, kekuatan lasan dan sebagainya.
Oleh karena itu untuk menghindari hal tersebut diusahakan menyesuaikan
pada arus pengelasan agar memperoleh hasil yang baik. Sebagian besar pada
pengelasan terlalu menyepelekan dalam hal penyambungan seperti jembatan, rel
kereta api, ketel uap dan lain sebagainya, sebenarnya dalam penyambungan
pengelasan pada specimen yang akan dilas sangat penting diperhatikan, apalagi
fungsi dari kegunaannya. Jadi yang harus mendapatkan perhatian utama untuk
meminimalisir terjadinya patahan pada sambungan lasan adalah mengatur besar
arus pada pengelasan. Adanya penelitian agar para pengelas dan peneliti
mengetahui karakteristik tentang pengaruh perbedaan arus lasan 60 A, 90 A, dan
3
120 A dengan menggunakan las SMAW agar memperoleh hasil sambungan yang
baik.
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan alasan tersebut diatas, maka permasalahan yang timbul adalah
1. Apakah ada pengaruh arus pengelasan terhadap kekuatan tarik daerah las
baja paduan rendah hasil pengelasan SMAW dengan elektroda E7016?
2. Berapa arus pengelasan optimum untuk mendapatkan kekuatan tarik
maksimum pada sambungan plat ST 37?
1.3
Tujuan Penelitian
Berdasarkan permasalahan yang dikemukakan, maka tujuan dari penelitian ini
adalah:
1. Untuk mengetahui pengaruh arus pengelasan terhadap kekuatan tarik lasan
baja paduan rendah hasil pengelasan SMAW dengan elektroda E7016.
2. Untuk mengetahui arus pengelasan optimum untuk mendapatkan kekuatan
tarik maksimum pada sambungan plat ST 37.
1.4
Manfaat Penelitian
Sebagai peran nyata dalam pengembangan teknologi khususnya pengelasan,
maka penulis berharap dapat mengambil manfaat dari penelitian ini, diantaranya:
1. Sebagai
literatur
pada
penelitian
yang
sejenisnya
pengembangan teknologi khususnya bidang pengelasan.
dalam
rangka
4
2. Sebagai informasi bagi juru las untuk meningkatkan kualitas hasil pengelasan.
3. Sebagai informasi penting guna meningkatkan pengetahuan bagi peneliti
dalam bidang pengujian bahan, pengelasan dan bahan teknik.
1.5
Batasan Masalah
Mengingat sangat kompleknya penelitian dalam pengelasan, maka penulis
membatasi permasalahan agar pembahasannya dapat lebih terfokus. Adapun
batasan-batasan masalahnya adalah sebagai berikut:
1. Material logam yang digunakan adalah pelat baja karbon ST 37.
2. Tebal specimen 8 mm
3. Elektroda yang digunakan adalah E7016 standar ASTM (American Society
for Testing Material) yang didasarkan pada standar asosiasi las Amerika
Serikat AWS (American Welding Society).
4. Proses pengelasan yang digunakan adalah las dengan elektroda terbungkus
atau SMAW (Shielded Metal Arc Welding).
5. Sambungan las yang digunakan sambungan tumpul
6. Kecepatan pengelasan diabaikan
7. Pendingin menggunakan media udara ruang
8. Pengujian yang dilakukan Pengujian tarik, dilakukan untuk spesimen
tanpa pengelasan (raw material), spesimen hasil pengelasan dengan arus
60 A, 90 A, dan 120 A.
PENGARUH VARIASI ARUS PENGELASAN TERHADAP
KEKUATAN TARIK BAJA ST 37 MENGGUNAKAN
LAS SMAW DENGAN ELEKTRODA E7016
SKRIPSI
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Strata Satau (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
Chamdani Achmad
201010120311042
JURUSAN MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2015
LEMBAR PENGESAHAN
PENGARUH VARIASI ARUS PENGELASAN TERHADAP
KEKUATAN TARIK BAJA ST 37 MENGGUNAKAN
LAS SMAW DENGAN ELEKTRODA E7016
SKRIPSI
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Mesin Strata Satu (S1)
Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
CHAMDANI ACHMAD
201010120311042
Telah Diperiksa, Disetujui dan disahkan oleh :
Pembimbing I
Pembimbing II
Ir. Herry Supriyanto, MT
108.8709.0049
Drs. M. Jufri, ST, MT
196311101990101001
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Mesin
Ir., Daryono, MT.
108.8909.0124
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur kepada Allah SWT, karena atas berkat
dan rahmat -Nya maka penulisan skripsi ini dapat terselesaikan. Penulisan Skripsi
ini merupakan salah satu Syarat Wajib bagi mahasiswa Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang sebagai salah satu syarat
akademis untuk dapat menyelesaikan studi di Universitas Muhammadiyah
Malang.
Dengan segala usaha penulis mencoba untuk menggapai suatu karya tulis
terbaik, namun demikian penulis menyadari sepenuhnya karya tulis(skripsi) ini
belumlah sempurna, oleh karena itu dengan segala kerendahan hati penulis sangat
mengharapkan kritik dan saran-saran yang bersifat membangun dari semua pihak.
Adapun terselesainya Skripsi ini tidak lepas dari dukungan berbagai pihak yang
telah membantu dalam penyusunannya,
Karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar besarnya kepada :
1. Drs.
Muhadjir
Effendy,
Msi.
selaku
Rektor
Universitas
Muhammadiyah Malang.
2. Ir. Sudarman, MT. selaku Dekan Fakultas Teknik Uniersitas
Muhammadiyah Malang.
3. Ir. Daryono, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang.
4. Drs. M. Jufri, ST. MT. selaku Dosen Pembimbing I dan Ir. Herry
Supriyanto, MT. selaku dosen pembimbing II.
5. Para Bapak dan Ibu Dosen Pengajar Jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang.
6. Kedua orang tua serta kakakku yang telah memberikan dukungan baik
moral maupun materil serta do’anya.
7. Teman – teman Mahasiswa di Jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang.
Tiada dapat penulis membalas segala kebaikan kecuali dengan harapan
semoga Allah SWT membalas dengan yang lebih baik. Besar harapan, semoga
skripsi ini bisa bermanfaat bagi pembaca, khususnya bagi penulis sendiri guna
menambah ilmu pengetahuan.Sekian dan terimakasih.
Malang, 15 Januari 2015
Chamdani Achmad
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL ..................................................................................
i
POSTER .................................................................................................
ii
LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................
iii
LEMBAR BERITA ACARA BIMBINGAN .........................................
iv
LEMBAR PERNYATAAN ...................................................................
vi
ABSTRAKSI ..........................................................................................
vii
KATA PENGANTAR ............................................................................
ix
DAFTAR ISI ..........................................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR .............................................................................
xiv
DAFTAR TABEL ..................................................................................
xv
DAFTAR GRAFIK ................................................................................
xvi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .................................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah ............................................................................
3
1.3 Tujuan Penelitian ..............................................................................
3
1.4 Manfaat Penelitian ............................................................................
3
1.5 Batasan Masalah ...............................................................................
4
BAB II DASAR TEORI
2.1 Pengelasan ........................................................................................
5
2.2 Las SMAW (Shielded Metal Arc Welding) .....................................
6
2.3 Elektroda Terbungkus ......................................................................
7
2.4 Pengaruh Besar Arus Dan Diameter Elektroda ................................
9
2.5 Kampuh V Tunggal ..........................................................................
10
2.6 Jenis baja ..........................................................................................
11
2.6.1 Baja Paduan Rendah ..............................................................
11
2.6.2 Baja ST 37 ..............................................................................
12
2.7 Metalurgi Las ...................................................................................
13
2.7.1 Siklus Thermal Daerah Las ....................................................
13
2.7.2 Pembekuan Pada Struktur Logam Las ...................................
14
2.7.3 Struktur Mikro Daerah Las-Lasan .........................................
15
2.7.4 Cacat Yang Mungkin Terjadi Pada Las .................................
16
2.8 Pengujian Komposisi .......................................................................
17
2.9 Tipe – Tipe Sambungan Pengelasan ................................................
17
2.10 Pengujian Material .........................................................................
18
2.10.1 Pengujian Tidak Merusak (Non Destructif Test) .................
18
2.10.2 Pengujian Merusak (Destructif Test ) ..................................
19
2.11 Pengujian Tarik ..............................................................................
19
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Metode Penelitian .............................................................................
23
3.2 Tempat dan Waktu ...........................................................................
23
3.3 Bahan Logam Induk dan Elektroda ..................................................
23
3.3.1 Bahan Logam Induk ...............................................................
23
3.3.2 Elektroda yang Digunakan .....................................................
24
3.4 Variabel Pengelasan .........................................................................
24
3.4.1 Variabel Terikat .....................................................................
24
3.4.2 Variabel Bebas .......................................................................
25
3.5 Ukuran Spesimen dan Bentuk Sambunngan ....................................
25
3.5.1 Ukuran Spesimen yang akan di las ........................................
25
3.5.2 Bentuk Sambungan dan Jarak Sambungan ............................
26
3.6 Peralatan yang Digunakan ................................................................
26
3.6.1 Mesin Las SMAW (shield Metal Art Welding) .....................
26
3.6.2 Mesin Uji Tarik ......................................................................
27
3.7 Spesimen Uji Tarik ...........................................................................
28
3.8 Proses Pengujian Tarik .....................................................................
29
3.9 Metedologi Penelitian ......................................................................
32
3.10 Prosedur Pengelasan .......................................................................
33
3.11 Prosedur Uji Tarik ..........................................................................
34
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Data Hasil Pengujian ........................................................................
35
4.2 Perhitungan Uji Tarik .......................................................................
35
4.2.1 Perhitungan Kekuatan (Tensile Strength) ..............................
35
4.2.2 Perhitungan Regangan ...........................................................
40
4.2.3 Perhitungan Modulus Elastisitas ............................................
43
4.2.4 Perhitungan Kekuatan Luluh (Yield Strength) ......................
46
4.3 Pembahasan ......................................................................................
49
4.3.1 Kekuatan Tarik ......................................................................
50
4.3.2 Regangan ...............................................................................
52
4.3.3 Modulus Elastisitas ................................................................
53
4.3.4 Kekuatan Luluh .....................................................................
54
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan .......................................................................................
56
5.2 Saran .................................................................................................
57
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................
58
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Mesin las SMAW …………………………………………
6
Gambar 2.2 Skema pengelasan Las SMAW …………………………..
7
Gambar 2.3 Elektroda Terbungkus ……………………………………
8
Gambar 2.4 Kampuh V Tunggal ………………………………………
11
Gambar 2.5 Daerah HAZ pada Sambungan Las ………………………
13
Gambar 2.6 Macam – macam Sambungan …………………………….
18
Gambar 2.7 Kurva Tegangan Regangan ……………………………….
20
Gambar 3.1 Merek Dan Jenis Elektroda ……………………………….
24
Gambar 3.2 Ukuran Spesimen …………………………………………
25
Gambar 3.3 Bentuk dan Jarak Sambungan ……………………………
26
Gambar 3.4 Mesin Las SMAW ………………………………………..
27
Gambar 3.5 Mesin Uji Tarik …………………………………………..
28
Gambar 3.6 Dimensi Spesimen ………………………………………..
28
Gambar 3.7 Spesimen Siap Uji Tarik ………………………………….
29
Gambar 3.8 Proses Uji Tarik …………………………………………..
29
Gambar 3.9 Proses Uji Tarik dipantau dari monitor …………………..
30
Gambar 3.10 Spesimen Setelah Mengaalami Uji Tarik ……………….
30
Gambar 3.11 Hasil Pengujian Tarik ……………………………………
31
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Spesifikasi Elektroda Terbungkus dari Baja Lunak …………
9
Tabel 2.1 Spesifikasi Arus Menurut Tipe Elektroda dan Diameter ……
10
Tabel 3.1 Komposisi Kimia ……………………………………………
23
Tabel 3.2 Contoh Pengambilan Data …………………………………..
33
Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian Tarik ………………………………….
35
Tabel 4.2 Pengolahan Nilai rata-rata …………………………………..
49
DAFTAR GRAFIK
Grafik 4.1 Hubungan antara Kekuatan Tarik Dengan Arus pengelasan …
50
Grafik 4.2 Hubungan antara Regangan dengan Arus Pengelasan ……….
52
Grafik 4.3 Hubungan antara Modulus Elastisitas dengan Arus Pengelasan
53
Grafik 4.4 Hubungan antara Kekuatan Luluh dengan Arus Pengelasan ...
54
DAFTAR PUSTAKA
Sonawan, H., Suratman, R., 2004, Pengantar Untuk Memahami Pengelasan
Logam, Αlfa Beta, Bandung.
Wiryosumarto, H., 2000, Teknologi Pengelasan Logam, Erlangga, Jakarta.
Sckolastika Ninien, 2011. Analisa Pengaruh Penggunaan Variasi Besaran Arus
Pada Las Tig Terhadap Perubahan Struktur Mikro. Bandung : Politeknik Negeri
Bandung.
Kenyon, W., Ginting, D., 1985, Dasar-Dasar Pengelasan, Erlangga, Jakarta.
Martua Frans Purba, 2009. Studi Eksperimendan Simulasi pada kampuh
pengelasan busur listrik plat baja ST 40. Sumatera Utara : Universitas Sumatera
Utara Medan
Arifin, S., 1997, Las Listrik dan Otogen, Ghalia Indonesia, Jakarta.
Alip, M., 1989, Teori dan Praktik Las, Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.
Wiryosutomo, H. 2004. Teknologi Pengelasan Logam. Pradya Paramita, Jakarta.
Subardi, 2009. Pengaruh dari suhu area pemanasan terhadap kekerasan dan
mikrostruktur pada pengelasan baja ST 37. Yogyakarta : STTNAS
Rendy Setio P, 2012. Pengaruh Kecepatan Pengelasan Dan Jenis Elektroda
Terhadap Kekuatan Tarik Hasil Pengelasan Smaw Baja St 60. Malang :
Universitas Brawijaya Malang