Pengaruh Pengelasan pada Baja karbon.
Jadi untuk mengelas baja karbon medium perlu diperhatikan karena :
x Baja karbon medium bisa menimbulkan keretakan pada zona yang terkena pengaruh panas akibat pembentukan
martensite. x Pemanasan awal diperlukan. Jika kandungan karbon
lebih tinggi, temperatur pemanasan awal harus lebih tinggi.
x Penggunaan elektroda atau proses hidrogen yang rendah sangat dianjurkan.
x Jumlah penetrasi dan fusi logam induk, misalnya Ampere yang rendah harus dipertimbangkan.
¾
Baja karbon tinggi High Carbon Steel.
Baja karbon tinggi mempunyai kandungan karbon 0,45
dan proses pengelasan baja ini amat sukar karena besar sekali kemungkinannya untuk retak. Dalam pengelasan
medium carbon steel maupun high carbon steel disarankan menggunakan kawat laselektroda low hydrogen. Dan
pengelasan baja tersebut disamping melakukan preheating juga melakukan postheating tempering. Kadang-kadang
pengelasan baja tersebut dilakukan dengan memakai kawat laselektrode austenitic stainless steel untuk mendapatkan
hasil yang mempunyai sifat uletliat pada sambungan las. Akan tetapi dalam bagaimanapun juga pada daerah pengaruh
panas heat affected zona tetap akan keras dan getas, karena adanya pengaruh panas dan pengaruh pendinginannya.
Untuk mengetahui sulit atau tidaknya baja karbon tinggi yang akan dilas dapat dilihat dari karbon equivalentnya. Tetapi
bentuk ketebalan benda kerja juga perlu diperhatikan, karena ada kaitannya dengan panas yang harus diberikan dan
kecepatan pendinginan setelah pengelasan. Besar Carbon Equivalent dapat dihitung sebagai berikut :
C Eq = C +
6 Mn
+
4 Mo
+
5 Cr
Baja dengan Carbon Equivalent : 0,40 . Pengelasannya tanpa preheating dan postheating
dan juga menggunakan kawat laselektroda low hydrogen. Tetapi bagaimanapun juga ability dari
baja ini tergantung dari ketebalan benda kerja. 0,40 . Pengelasannya membutuhkan cara-cara tertentu
yang khusus disamping preheating juga postheating
ataupun kedua
dari proses
pemanasan tersebut. Dengan mengetahui Carbon Equivalent dari baja-baja tersebut
maka, dapat direncanakan proses pengelasan yang akan dilakukan.
Baja karbon tinggi akan mengeras secara draktis dengan kecepatan pendinginan yang lebih rendah dari pada baja
karbon medium, contohnya martensite akan terbentuk walaupun dengan kecepatan pendinginan yang rendah. Hal ini
membuat baja karbon tinggi lebih sulit untuk dilas, tetapi baja jenis ini bisa dilas dengan mengikuti prosedur yang
direkomendasikan. Masalah yang berhubungan dengan pengelasan baja jenis ini
adalah : x Pengerasan pada logam dasar yang berlebihan.
x Keretakan pada logam dasar. x Keretakan pada logam las.
x Lubang gas pada logam las berpori. x Pelunakan pada logam dasar.
¾
Pengerasan logam dasar yang berlebihan.
Pembentukan martensite pada zonadaerah yang terkena pengaruh panas pada logam dasar bisa diperkecil dengan
pemanasan awal dan pengelasan yang lambat. Kecepatan pengelasan yang rendah akan mengakibatkan input panas
yang lebih besar kecepatan pendinginan keseluruhan yang lebih kecil. Pada umumnya, menghilangkan titik-titik keras
yang mudah pecah pada daerah yang terkena pengaruh panas
HAZ sulit
dilakukan dan
pemanasan akhir
postheating biasanya diperlukan.
¾
Retak pada logam dasar.
Keretakan pada logam dasar biasanya terdiri dari dua jenis, keretakan bawah gumpalan dan keretakan akibat tekanan
radial. Keretakan bawah gumpalan berhubungan dengan kombinasi
efek hidrogen dan martensite. Seperti pada baja karbon medium,
hidrogen dikeluarkan
dari larutan
selama pendinginan dan menjadi terperangkap di dalam daerah yang
terkena pengaruh panas. Jika logam dasar mudah dibentuk, maka logam akan memuai mengikuti tekanan yang diberikan
oleh gelembung-gelembung hidrogen yang terperangkap di dalam daerah yang terkena pengaruh panas HAZ tersebut,
dan tidak ada resiko keretakan. Namun dengan pembentukan martensite, sifat mudah pecah logam induk di daerah HAZ
akan mencegah pemuaian mengikuti tekanan yang diberikan oleh gelembung hidrogen dan keretakan akan terjadi. Gejala
ini disebut “ keretakan bawah gumpalan underbead cracking” dan merupakan kejadian yang membahayakan karena
keretaan biasannya terjadi dibawah permukaan dan sulit dideteksi sekalipun dengan radiografi. Kecenderungan
keretaan yang dise babkan oleh hidrogen sering disebut “
Hydrogen Embrittlement “ Karena akibat atau disebut juga keretaan radial, disebabkan
oleh tekanan menyusut akibat pendinginan logam las. Keretakan ini biasanya berawal dari dasar atau sepanjang
garis fusi dan memanjang sampai daerah yang terkena pengaruh panas dari logam dasar. Logam yang mudah
dibentuk akan mengikuti tekanan menciut yang ditimbulkan oleh aksi tersebut.
Keretakan bisa dikontrol dengan prosedur tertentu. Keretakan bawah gumpalan bisa dihilangkan dengan menggunakan
elektroda hidrogen rendah atau elektroda baja anti karat. Hidrogen bisa larut ke dalam austenite dan dengan
menggunakan elektroda austenite, hidrogen tersebut menjadi tidak bisa larut dalam logam las yang mudah dibentuk.
Elektroda baja anti karat austenite telah terbukti berhasil dalam pengelasan sejumlah besar baja yang sulit untuk dilas.
Keretakan karena tekanan bisa dicegah dengan mengurangi tekanan-tekanan ini, tetapi desain dan prosedur pengelasan
perlu juga dipertimbangkan untuk mencegah terjadinya sambungan yang kaku.
¾
Retak logam las.
Logam las selalu mengalami tekanan akibat penyusutan jika logam las mendingin. Logam las yang mudah dibentuk akan
memuai untuk menahan tekanan-tekanan. Keretakan karena penyusutan pada logam las bisa berbentuk melintang, tetapi
pada umumnya membujurmemanjang. Keretakan yang membujur tidak selalu terlihat pada permukaan, tetapi terjadi
pada dasar logam las. Gumpalan las yang retak umumnya terjadi sampai lapisan - lapisan berikutnya, ketika panas dari
pass dan selanjutnya akan membuka keretakan pada pass sebelumnya.
Untuk mengatasi keretakan logam las, logam pengisi yang mudah dibentuk harus digunakan dan pengerjaannya harus
dilakukan dengan hati-hati untuk menguirangi dilusi. Endapan logam las juga harus cukup besar dan kuat untuk menahan
tekanan karena penyusutan. Elektroda hidrogen rendah biasanya memberikan endapan yang cukup mudah dibentuk
dan baik untuk digunakan pada baja karbon. Akan tetapi, baja yang sangat keras seringkali sangat baik jika dilas dengan
elektroda baja anti karat austenitic.
¾
Lubang gas pada logam las berpori.
Baja karbon tinggi, ketika melebur, akan menyerap hidrogen, karbon monoksida dan gas-gas lain yang ada. Gas-gas ini
tidak begitu mudah larut pada logam padat, sehingga dikeluarkan ke batas-batas butiran untuk membentuk kantung-
kantung gas yang dikenal sebagai pori-pori. Cara mengontrol pori-pori adalah dengan mengurangi gas.
Hal ini bisa dilakukan dengan cara : x Menggunakan elektroda hidrogen rendah yang
dikeringkan diofen atau proses hitrogen rendah. x Melakukan pemanasan awal untuk melepaskan uap air
dari permukaan logam. x Membersihkan logam dasar secara menyeluruh.
x Busur las diusahakan sependek mungkin.
¾
Melunakkan logam dasar.
Baja karbon tinggi digunakan karena kekuatan dan kekerasannya yang istimewa. Mendinginkan baja sebelum
melakukan pengelasan seringkali membantu mencegah keretakan pada logam dasar. Jika sifat-sifat baja pada kondisi
aslinya diperlukan, maka pemanasan las akhir postheating diperlukan untuk mengembalikan kekuatan dan kekerasan
baja. Pemanasan awal dan pengelasan juga cenderung akan melunakkan baja, dan kadang-kadang diperlukan untuk
mengembalikan kondisi asalnya dengan pemanasan las akhir postheating.