92 Dalam pengelasan campuran misalnya antara baja karbon sedang dengan baja
karbon tinggi, pada permukaan kampuh las perlu diberi lapisan las lebih dahulu dengan menggunakan elektroda terbungkus tertentu. Pelapisan ini kadang-kadang diperlukan juga
dalam pengelasan baja yang sama. Penggunaan elektroda dan cara pelapisannya dapat dilihat dalam gambar 2.1.
C. Sifat Mampu-las Besi Cor Sifat mampu-las besi cor bila dibandingkan dengan sifat mampu-las dari besi dan
baja lainnya termasuk yang rendah. Hal ini disebabkan karena alasan-alasan sebagai berikut :
1 Bila terjadi pendinginan terlalu cepat pada waktu pembekuan, akan terbentuk besi cor putih yang keras, getas dan mudah patah. Besi cor putih ini juga mudah
terbentuk bila kadar S dan O di dalamnya terlalu tinggi. 2 Persewaan C dari besi cornya sendiri dengan O2 dari atmosfir las akan
membentuk gas CO yang menyebabkan terjadinya lubang halus. 3 Tegangan sisa yang terjadi pada sudut, rusuk dan tempat perubahan tebal
menyebabkan retak mudah terjadi pada besi cor. 4 Bila dipanaskan terlalu lama grafit yang ada di dalam besi cor menjadi kasar dan
di samping itu besi cor banyak berisi pasir dan rongga. Hal-hal ini menyebabkan elektroda tidak mudah sesuai dengan logam induknya sehingga terjadi lubang-
lubang halus. Hal-hal yang disebabkan di atas menyebabkan bahwa dalam pengelasan besi cor
tidak dapat dihindari untuk mempelajari dan mengerti sifat-sifatnya secara mendalam lebih dahulu sebelum pengelasan dimulai.
1. Cara Pengelasan Besi Cor
Cara pengelasan yang banyak digunakan untuk besi cor dicantumkan dalam Tabel 2.8. Di antara cara ini yang paling sering dipakai adalah pengelasan busur lindung yang
masih dibagi lagi dalam tiga cara. Cara yang pertama adalah pengelasan panas, dimana sebelum pengelasan yang sebenarnya dilakukan pemanasan mula sampai 500 atau 600ºC,
dan pengelasannya sendiri harus menggunakan elektroda jenis besi cor. Cara yang kedua adalah pengelasan sedang di mana suhu pemanasan mula tidak terlalu tinggi dan digunakan
elektroda jenis campuran nikel tinggi atau jenis baja lunak. Sedangkan cara yang ketiga adalah pengelasan dingin di mana tidak dilakukan pemanasan mula pada logam induk.
Tujuan dari pemanasan mula di sini adalah agar tidak terjadi pendinginan cepat sehingga logam las cair dapat menyesuaian keadaannya dengan logam induk.
2. Pengelasan Lapis Banyak Multi layer welding
Pada pengelasan yang lurus atau reparasi yang dangkal yang dapat dilas dengan satu atau 2 lapisan saja, biasanya digunakan las gerakan maju-lurus atau langkah maju-mundur.
Bila garis lasannya panjang dan dikhawatirkan akan terjadi deformasi, maka dapat dipergunakan langkah simetri atau langkah loncat seperti yang terlihat dalam gambar 3.3.
Dalam hal las berlapis banyak multi layer, pelapisan sisi kampuh seperti yang ditunjukkan dalam gambar 3.3 dapat membantu. Untuk menghilangkan tegangan sisa karena penyusutan
dapat dilakukan dengan menempa gelombang manik las dengan pahat tumpul sehingga rata, segera setelah selesai pengelasan.
93
Gambar 2.19 Urutan atau langkah Pengelasan Reparasi untuk Alur Dangkal
Gambar 2.20 Urutan Pengelasan Reparasi untuk Alur Dalam
Gambar 2.3 Langkah-langkah pengelasan dan pengelasan berlapis banyak
sumber: Wiryosumarto, dkk, 2000
Gambar 2.2 Teknik-teknik pengelasan Sumber: Wiryosumarto Okumura, 2000 3. Pergerakan Elektroda Dan Pengelasan Busur Listrik
Pergerakan elektroda Harsono Wiryosumarto, 1979 cara pergerakan elektroda banyak sekali, tapi tujuannya adalah sama yaitu mendapatkan defosit logam las dengan
permukaan yang rata dan halus dan menghindari terjadinya takikan dan pencampuran terak.
94 Berapa
contoh gerakan
ditunjukan dalam
Gambar 2.3
berikut ini:
Gambar 2.3. Dasar-dasar gerakan elektroda Wiryosumarto, dkk, 2000 Dalam hal ini yang penting adalah menjaga agar sudut elektroda dan kecepatan
gerakan elektroda tidak berubah. Dalam las tumpul besarnya sudut antara elektroda dan posisi pengelasan, seperti di tunjukan dalam Gambar 2.3. Sedangkan sudut antara elektroda
dengan plat induk pada arah melintang terhadap garis las harus lurus 90° seperti terlihat pada Gambar 2.4.
95 Gambar 2.4. Sudut elektroda pada las lurus Wiryosumarto,dkk,2000
Dalam las sudut, sudut arah las garis sama dengan las tumpul tetapi sudut terhadap plat induk pada arah melintang garis las berbeda. Untuk posisi pengelasan datar dan tegak
besarnya harus 45° dan untuk posisi atas kepala besarnya sudut adalah 30°. Ujung elektroda biasanya harus digerakan sehingga terjadi berbagai macam ayaman atau lipatan manik las.
Dalam hal ini lebar gerakan sebaiknya tidak melebihi tiga kali besarnya garis tengah elektroda seperti ditunjukan dalam Gambar 2.5 disamping itu jarak lipatan atau ayaman
harus diusahakan tetap.
Gambar 2.5. Gerakan ayunan elektroda Wiryosumarto,dkk,2000
D. Siklus Termal Daerah Las
Daerah las terdiri dari tiga bagian yaitu logam lasan, daerah pengaruh panas yang dalam pengelasan disebut “Heat Affected Zone” atau sering disingkat daerah HAZ dan logam
induk yang tidak terpengaruhi. Logam las adalah bagian logam yang pada waktu pengelasan mencair dan kemudian membeku. Logam daerah HAZ adalah logam dasar yang
bersebelahan dengan logam las yang selama proses pengelasan mengalami siklus termal pemanasan dan pendinginan cepat, sedangkan logam induk tidak terpengaruhi di mana
panas dan suhu pengelasan tidak menyebabkan terjadinya perubahan-perubahan struktur dan sifat.
E. TUGAS Lakukan pengelasan terhadap besi cor yang memiliki ketebalan plat 10 mm dengan
ukuran 5 cm x 10 cm. disambung dengan kampuh I. Menggunakan las listrik SMAW Kemudian periksalah kekerasan di daerah las dan logam induk dengan cara mengikir atau
menggerinda, daerah manakah yang lebih keras?
96
BAB III TEGANGAN SISA DAN DISTORSI
A. Tegangan Sisa Tegangan sisa adalah tegangan yang bekerja pada bahan setelah semua gaya-gaya
luar yang bekerja pada bahan tersebut dihilangkan. Penyebab terjadinya tegangan sisa antara lain :
1. Tegangan sisa sebagai akibat dari tegangan thermal seperti pada pengelasan dan perlakuan panas heat treatment
2. Tegangan sisa yang disebabkan karena transformasi fasa seperti pada baja carbon. 3. Tegangan sisa karena deformasi plastis yang tidak merata yang disebabkan gaya-gaya
mekanis seperti pada pengerjaan dingin selaina pengerolan, penempaan, pembentukan logam atau pengerjaan lain yang dilakukan dengan mesin..
Pada proses pengelasan, tegangan sisa lebih banyak terjadi karena proses 1 dan 2. B. Sifat-sifat Tegangan Sisa pada Las
Berikut ini adalah ringkasan tentang beberapa sifat tegangan sisa yang terjadi pada proses pengelasan :
1. Tegangan sisa yang sangat tinggi biasanya terjadi di daerah las dan daerah terpengaruh
panas heat affected zoneHAZ 2. Tegangan sisa maksimum biasanya hanya sampai tegangan luluh yield stress.
Meskipun demikian, mungkin saja terjadi tegangan sisa maksimum melebihi tegangan luluh seperti pada kasus terjadinya pengerasan logam karena penumpukan dislokasi
strain hardening. 3. Pada bahan yang mengalami transformasi fasa misalnya baja karbon rendah, tegangan
sisa mungkin bervariasi pada permukaan dan bagian dalam dari logam las dan induk.
C. Pengaruh Tegangan Sisa
Beberapa pengaruh tegangan sisa dapat diringkas sbb. : 1. Tegangan sisa yang disebabkan oleh proses pengelasan dapat mempengaruhi sifat-sifat
mekanis struktur las seperti patah getas brittle fracture, kelelahan fatigue dan retak karena kombinasi tegangan dan korosi stress-corrosion craking.
2. Pengaruh tegangan sisa menurun jika tegangan yang bekerja pada bahan meningkat 3. Pengaruh tegangan sisa pada struktur las bisa diabaikan jika tegangan yang bekerja
pada struktur tsb. melebihi tegangan luluhnya. 4. Pengaruh tegangan sisa menurun setelah pembebanan berulang.
D. Usaha-Usaha untuk Mengurangi Terjadinya Tegangan Sisa
Pada dasarnya ada 2 metoda untuk mengurangi tegangan sisa yaitu 1 pengurangan tegangan sisa sebelum dan selama pengelasan dan 2 pembebasan tegangan
sisa setelah pengelasan. Pada no. 1, pengurangan tegangan sisa bisa ditempuh dengan mempertimbangkan :
1. Ketelitian ukuran
Ukuran bagian yang akan dilas harus teliti sehingga tidak memerlukan pengerjaan lagi pada proses fabrikasi yang berarti mengurangi tegangan sisa.
2. Alur groove Pada sambungan tumpul butt joint, lebar alur dibuat sesempit mungkin untuk mencegah
terjadinya masukan panas yang tinggi. Dengan demikian lebar daerah yang terkena panas tidak meluas sehingga mengurangi tegangan sisa.
3. Las lapis banyak multi layer welding Jika plat yang dilas cukup tebal, maka pengelasan dilakukan berulang-ulang. Ini
mengurangi tegangan sisa tarik pada arah tebal plat. 4. Urutan pengelasan
Tegangan sisa bisa dikurangi dengan memperhatikan urutan pengelasan yang tepat. Misalnya untuk pengelasan bejana silinder cylindrical vessel, pengelasan pertama
dilakukan pada arah longitudinal kemudian diikuti pada arah melingkar. Pernbebasan tegangan sisa setelah pengelasan biasanya menggunakan cara annealing.
Di samping mengurangi tegangan sisa, proses annealing juga memperbaiki struktur mikro dan menghindari terjadinya distorsi dan retak. Proses annealing dilakukan dengan cara
