Studi Eksperimen Pengelasan MIG untuk mengetahui Distribususi Panas, Distorsi dan sifat mekanik hasil pengelasan

SKRIPSI

Studi Eksperimen Pengelasan MIG untuk mengetahui
Distribususi Panas, Distorsi dan sifat mekanik hasil
pengelasan.

Diajukan Kepada Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana (S-1)

Oleh :
CANDRA KURNIAWAN
201220120312215

JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Malang - 2014

LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR

Studi Eksperimen Pengelasan MIG untuk mengetahui
Distribususi Panas, Distorsi dan sifat mekanik hasil
pengelasan.
Diajukan Sebagai Salah Satu Persyaratan Untuk Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Mesin Strata Satu ( S1)
Disusun Oleh :

CANDRA KURNIAWAN
201220120312215

Telah diperiksa dan disetujui oleh :

Dosen pembimbing I

Dosen Pembimbing II

(Budiono,Ssi.mt)

(Nur Subeki, ST. MT)

Mengetahui
Ketua Jurusan Teknik Mesin

(Ir. Daryono,MT)

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL
LEMBAR PENGESAHAN
KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR TABEL
ABSTRAKSI
BAB I

PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .................................................................. 1

1.2 Rumuran Masalah ............................................................. 3
1.3 Tujuan Khusus .................................................................. 3
1.4 Urgensi Dan Keutamaan Penelitian .................................. 3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Landasan Teori...................................................................5
2.2 Metal Inert Gas (MIG) ………………………………….....8
2.3 Proses Pembekuan..............................................................8
2.4 Masukan Panas (Heat Input )………………………………11
2.5 Siklus Termal Daerah Lasan ....................................................12
2.6 Struktur Mikro dan Sifat-Sifat Mekanik...................................13

BAB III

METODE PENELITIAN
3.1 Metode Pengelasan...........................................................16

3.2 Pengujian..........................................................................17

3.2.1 Pengujian Distribusi Panas……………………..17
3.2.2 Pengujian Distorsi……………………………...18
3.2.3 Pengujian Kekerasan …………………………..18
3.3 Metode Analisis................................................................19

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN.
4.1. Hasil Pengujian Temperatur...............................................20
4. 2. Hasil Pengujian Distorsi ....................................................21
4. 3. Hasil Pengujian Kekerasan.....................................................22

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan………………………………………………23
4.2 Saran…………………………………………………......23

DAFTAR PUSTAKA ..............................................................................................24

DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Skema Las MIG…………………………………………………..6
Gambar 2 Lapisan batas dari proses pembekuan…………………………………..6
Gambar 3 Diagram CCT (Kou, 1987)……………………………………………………………………………..7
Gambar 3.1 Proses Pengelasan MIG…………………………………….…..7
Gambar 2.6. Grafik Distribusi Panas Proses Pengelasan………………….…..8
Gambar 2.7. Grafik pengujian Distorsi sambungan Pengelasan ………………. 13
Gambar 2.8. Grafik pengujian Kekerasan Sambungan Pengelasan ……………14

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr.Wb
Segala Puji kami Panjatkan Kehadirat Allah SWT, yang telah
melimpahkan Rahmat dan HidayahNya, sehingga penelitian ini dapat memperoleh
Gelar Strata Satu (S1) Teknik Mesin dengan melaksanakan skripsi yang berjudul
“ Studi Eksperimen Pengelasan MIG untuk mengetahui Distribususi Panas, Distorsi
dan sifat mekanik hasil pengelasan ”.

Penelitian ini tidak dapat terwujud tanpa bantuan, bimbingan serta
dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu peneliti pada kesempatan ini

mengucapkan banyak terima kasih kepada:
1.

Orang tua yang selalu memberikan motovasi dan doanya dalam penyelesaian
tugas akhir ini.

2.

Bapak Nur Subeki.ST.,MT, selaku dosen pembimbing I, terima kasih atas
bimbingan, semangat, kesabaran yang telah diberikan selama pengerjaan
tugas akhir ini dengan selesai

3.

Bapak Budiono,Ssi., MT.) selaku dosen pembimbing II, terima kasih atas
segalanya selama memberikan bimbingannya sehingga tugas akhir ini dapat
diselesaikan tepat waktu.

4.

Bapak Ir. Daryono,MT, selaku ketua jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang

5.

Teman – teman seperjuangan yang telah banyak membantu dalam proses
penyelesaian tugas ahir ini.

6.

Teman – teman lap PUSPA yang telah banyak membantu dalam proses
pengerjaan tugas ahir ini.

Peneliti menyadari bahwa dalam penulisan penelitian ini masih banyak
kesalahan dan kekurangan, untuk itu peneliti berharap kritik dan saran demi
tercapainya karya ilmiah yang lebih baik.
Peneliti berharap penelitian ini berguna bagi semua pihak serta peneliti
berikutnya sebagai pedoman dan petunjuk dalam penelitian di masa yang akan
datang.
Wassalamu’alaikum Wr.Wb

Malang, 22 Desember 2014
Penulis

(Candra Kurniawan)

SURAT PERNYATAAN
Yang bertandatangan dibawah ini :
Nama
: Candra Kurniawan
Tempat, Tanggal Lahir
: Lamongan, 16 Oktober 1985
Nim
: 201220120312215
Fakultas / Jurusan
: Teknik / Teknik Mesin
Menyatakan bahwa tugas akhir yang berjudul “ Studi Eksperimen Pengelasan
MIG untuk mengetahui Distribususi Panas, Distorsi dan sifat mekanik hasil
pengelasan ” adalah bukan merupakan karya orang lain sebagian maupun

keseluruhan, kecuali dalam bentuk kutipan yang telah penulis sebutkan namanya.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya dan apabila
pernyataan ini tidak benar kami bersedia mendapat sanksi akademis sesuai
peraturan yang berlaku.

Malang, 22 Desember 2014

Yang Menyatakan

(Candra Kurniawan)

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH
MALANG

FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK MESIN
Jl. Raya Tlogomas No. 246 MalangTelp. (0341) 464318 Psw 128 Fax (0341) 460782

Nomor
Lampiran

Perihal

:E6K/153/FT-MESIN/UMM/ XII/2014
: : SURAT KETERANGAN

Assalamu’alaikumWr. Wb.
Kami menerangkan bahwa mahasiswa di bawah ini :
Nama

: Candra Kurniawan

NIM

: 201220120312215

Judul

: Studi Eksperimen Pengelasan MIG untuk Mengetahui Distorsi
dan Sifat Mekanik Hasil Pengelasan.

Telah menjadi anggota penelitian Bapak Nur Subeki, ST., MT dan Bapak Ir. Ali
Saifullah, MT., yang melakukan penelitian dengan lokasi di Laboratorium UMM
dan Laboratorium Bahan UGM.
Demikian keterangan kami, kiranya dapat digunakan sebagai mana fungsinya.

Wassalamu’alaikumWr. Wb.

Malang, 1 Nopember 2014
Ketua Jurusan Teknik Mesin

Ir. Daryono. MT.

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Nama Lengkap

: Candra Kurniawan

Tempat/Tgl Lahir

: Lamongan, 16 oktober 1985

Jenis Kelamin

: Laki-laki

Agama

: Islam

Kewarganegaraan

: WNI

Alamat asal

: Banjar Mendalan, RT 03, RW 01, Lamongan

RIWAYAT PENDIDIKAN
Pendidikan Formal :
No.
1
2

Nama Instansi
TK KENCANA PUTRA
SDN BANJAR
MENDALAN

Tahun Masuk

Tahun Keluar

Alamat

1990

1992

Lamongan

1992

1998

Lamongan

3

SLTP N 2 LAMONGAN

1998

2001

Lamongan

4

SMA N 3 LAMONGAN

2001

2004

Lamongan

5

Univ. Muhammadiyah
Malang

2005

-

Malang

DAFTAR PUSTAKA
Easterling, K. E., 1993, Introduction to the Phisical Metallurgy of Welding,
Sutterworths, pp. 115 -123
Gunaraj, V, and Murugan, N., 2002, “Prediction

of Heat-Affected Zone

Characteristics in Submerged Arc Welding of Structural Steel Pipes”
Welding Journal, pp 94-S – 910 S
Harrison, P.L, dan Farrar, R.A., 1981, Influence of Oxigen-rich Inclusions on
the γ

a Phase Transformation in High Strength Low Alloy (HSLA)

Steel Weld Metals, Journal of Material Science, 16, pp 2218-2226.
Iscor Ltd, 2000, Hot Rolled Strip for Line Pipe, PO Box 2, Vanderbijlpark.
Jang, J., dan Indachoea, J.E., 1987, Inclusion Effect on Submerged Arc Weld
Microstructure, Journal of Material Science, 22, pp 689-700
Kou, S., 1987, Welding Metallurgy, John Welley and Sons
Subeki, 2003, Perbaikan Proses Pengelasan Sebagai Upaya Untuk Meningkatkan
Kekuatan Dan Kekerasan Hasil Dari Sambungan Las,PBI, UMM Malang
Subeki, 2006, Pengaruh Heat Input Terhadap Kekuatan Dan Kekerasan
Sambungan Las Busur Terendam (Submerged Arc Welding) Pada
Pengelasan Pipa Spiral Baja Api 5l X-52, PBI, UMM Malang
Subeki, 2006, Nilai Ketangguhan Dan Bentuk Struktur Mikro Dari Perubahan Kuat
Arus Pengelasan Pipa Spiral, PBI, UMM Malang
Subeki, 2007, Optimalisasi Nilai Ketangguhan dan Bentuk Perpatahan pada
Pengelasan Bususr Terendam Pipa Spiral Baja API 5L X 52, Jurnal
Terakreditasi, Optimum Vo.7, Hal 107-208, Malang.
Subeki, 2009, Optimalisasi Penggunaan Heat Input pada Pengelasan Pipa Spiral
untuk Meningkatkan kualitas Sambungan”, Jurnal Terakreditasi , Jurnal
Teknik Industri Vol. 10 Nomor 2. Agustus 2009 Hal 141-147, Malang
Suharno, Ilman.M.N.,dan Jamasri, 2004, Pengaruh Heat Input terhadap Ketangguhan
dan Laju Rambatan Retak Fatik pada Pengelasan Baja SM 490, Tesis S2,
UGM. Yokyakarta
Voigt, A, Weichmann, C., Nitschkowski1, J., Dornberger, E. and Hölz, R., 2003
“Transient and quasi-stationary simulation of heat and mass transfer in
Czochralski silicon crystal growth” Cryst. Res. Technol. 38, No. 6, 499 – 505,
Bonn, Germany
Wiryosumarto, H., dan Okumura, T., 2000, Teknologi Pengelasan Logam, PT Pradnya
Paramita, Jakarta.

BAB I.
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Beberapa perusahaan pembangkit tenaga, kapal laut, kapal terbang,
bangunan lepas pantai, dan konstruksi teknik yang lainya secara harus
meningkatkan potensi dirinya dengan cepat untuk menghadapi kondisi transisi
yang muncul untuk menaklukkan pesaingan dari perusahaan-perusahaan monopoli
yang berkuasa diera pasar bebas saat ini. Menurunkan biaya produksi merupakan
komponen yang sangat penting agar supaya perusahaan tetap bisa bersaing di
skenario baru di dunia perindustrian. Penurunan biaya modal dengan menunda
penggantian komponen-komponen mahal, menurunkan biaya pengoperasian dan
perawatan (O&M) menggunakan optimalisasi operasi, prosedur perawatan dan
pemeriksaan, akan menjadi tujuan strategi utama. Hal ini menjadi tantangan yang
penting bagi para engineer. (Viswanathan and Stringer, 2009).
Pada saat ini, penyambungan logam dengan sistim pengelasan semakin
banyak digunakan, baik dipakai pada konstrusi bangunan, perpipaan maupun
konstruksi kapal. Hal ini disebabkan oleh banyaknya keuntungan yang dapat
diperoleh dari sambungan las. Pengelasan merupakan proses industry yang
komplek yang mana sering menggunakan beberapa percobaan sebelum dapat
dikerjakan dengan baik. Pekerjaan pengelasan dihasilkan oleh pekerja dengan
keahlian yang baik, tetapi akhir-akhir ini mesin otomatis dan robot dipakai di
pengelasan.

untuk

memperoleah

productivitas

yang

diharapkan

melalui

mekanisasi, presisi yang tinggi dari bagian-bagian untuk dirangkai menjadi sesuatu
konstruksi harus dikendalikan. Oleh sebab itu pada industri pembuatan pipa,

1

pengecekan dimensi sangat penting. Ketika bagian-bagian dari konstruksi
disambung dengan pengelasan, dan harus memahami tidak hanya tegangan sisa
pada pengelasan tetapi juga distorsi (Sorensen, 1999).
Menurut Cary (1989) luasnya penggunaan proses penyambungan dengan
pengelasan disebabkan oleh biaya murah, pelaksanaan relatif lebih cepat, lebih
ringan, dan bentuk konstruksi lebih variatif. Salah satu teknik pengelasan yang
banyak dipakai untuk penyambungan pada konstruksi baja adalah las busur
logam atau metal inert gas (MIG). Pada pengelasan dengan las MIG, kawat
pengisi yang juga berfungsi sebagai elektroda diumpankan secara terus menerus.
Busur listrik terjadi antara kawat pengisi dan logam induk, gas pelindung yang
digunakan adalah gas Argon, helium atau campuran dari keduannya cair ditutup
dengan fluks yang diatur melalui suatu penampang, fluks dan logam pengisi yang
berupa kawat pejal diumpankan secara terus menerus ( Wiryosumarto dan
Okumura, 2000) sehingga pengelasan dapat dilakukan secara semi otomatis, oleh
karena itu memberi kenyamanan dalam pengoperasiannya dan memiliki
keandalan yang tinggi.
Indonesia merupakan salah satu negara kepulauan, yang memiliki ribuan
pulau yang berada mulai sabang sampai merauke. Namun kesenjangan ekonomi
sangat terlihat antara pulau yang satu dengan pulau yang lain. Hal ini disebabkan
oleh kemampuan pengangkutan barang antar pulau yang tidak optimal. Disamping
itu Indonesia merupakan Negara penghasil minyak dan gas bumi terbesar di dunia,
diantaranya tersebar di wilayah : Sumatra, Natuna, Jawa, Kalimantan ,Sulawesi,
Papua dan dilepas pantai Indonesia. Sebagai konsekuensinya, kebutuhan akan
instalasi perpipaan sebagai sarana transportasi fluida semakin meningkat, sehingga
2

hal ini merupakan peluang bisnis khususnya untuk industri baja dan industri yang
memproduksi perpipaan.
Masalah-masalah yang muncul pada pengelasan konstuksi pagi:
penggunaan sumber energi yang tidak merata, terjadi retak pada logam
pengelasan, kekuatan yang masih dibawah kekuatan logam induk, penggunaan
faktor pengelasan yang kurang tepat dan pengetahuan metalurgi yang masih
kurang. Oleh sebab itu perlu dikaji secara eksperimen proses pengelasan MIG.

1.2. Rumusan Masalah.
Mengacu pada latar belakang diatas yang didasarkan pada masalahmasalah yang muncul dan pentingnya peningkatan kualitas dari konstruksi pipa
yang kuat, ulet dan memiliki tegangan sisa yang rendah, maka dalam penelitian
ini memiliki Rumusan Masalah sebagai berikut:
1. Bagaimana mengetahui fenomena proses/parameter pengelasan
2. Bagaimana menentukan parameter pada pengelasan MIG
1.3. Tujuan Khusus
Mengacu pada latar belakang diatas yang didasarkan pada masalahmasalah yang muncul dan pentingnya peningkatan kualitas dari konstruksi pipa
yang kuat, ulet dan memiliki tegangan sisa yang rendah, maka dalam penelitian
ini memiliki tujuan khusus sebagai berikut:
3. Mengetahui fenomena proses/parameter pengelasan
4. Menentukan parameter pada pengelasan MIG

1.4. Urgensi dan Keutamaan Penelitian
Dari masalah yang muncul dan dihadapi pabrik konstruksi pengelasan
maka penelitian ini sangat diharapkan mampu membuat solusi diantaranya :
1. Mengurangi cacat pengelasan yang selama ini masih tinggi.

3

2. Meningkatkan kualitas produksi sambungan perpipaan perusahann produksi.
3. Membuat furmulasi dan metode pengelasan MIG yang baru dan baku
4. Menambah kemampuan Engginer di perusahan pengelasan
5. Mendekatkan antara dunia usaha dan perguruan tinggi untuk meningkatkan
kualitas produk.

4