STUDI PENGARUH VARIASI SUDUT KAMPUH V PENGELASAN OKSI- ASITILEN GAS PADA PADUAN ALUMINIUM MAGNESIUM DITINJAU DARI KEKUATAN TARIK BAHAN SKRIPSI
ASITILEN GAS PADA PADUAN ALUMINIUM MAGNESIUM DITINJAU DARI KEKUATAN TARIK BAHAN SKRIPSI Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia yang diberikan kepada Penulis sehingga dapat menyelesaikan laporan hasil penelitian skripsi ini deng an judul “Studi Pengaruh Variasi Sudut Kampuh V Pengelasan
Oksi-asitilen Gas pada Aluminium Magnesium Ditinjau dari Kekuatan Tarik Bahan ”
Laporan hasil penelitian skripsi ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi oleh setiap mahasiswa untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Regular Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Untuk itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, MSME, selaku Dosen Pembimbing penulis yang telah banyak memberi masukan, kepercayaan serta membina saya selama mengerjakan penelitian ini.
Bapak Dr. Ing-Ir. Ikhwansyah Isranuri selaku ketua Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara beserta seluruh Dosen dan Staf administrasi.
Kepada keluarga Almarhum Sudarjat, serta keluarga yang telah memberikan dukungan secara moril maupun materil, khususnya kepada Bang Isham Sudarjat. ST sebagai motivator penulis selama ini.
Bapak Zulfikar, ST, MT, Nuzuli, ST, dan kepada tim Peneliti Impak fracture Research Center (IFRC) yang telah membantu penulis. Kepada Kiki Sabrina.Spd yang telah banyak membantu dalam proses sarjana ini serta kasih sayangnya selama ini. Kepada teman satu tim penelitian saya Hari Pramana dan Syahrul Ramadhan yang telah melaksanakan perjuangan secara bersama-sama. Seluruh anggota Tim APEM 2008, Fahrurrozi, Felix Asade, Maraghi Muttaqin, Ramadhan, Gio Syahputra, Syahrul Ramadhan, Harry Praman, dan teman-teman yang telah banyak memberikan bantuan selama perkuliahan serta tugas sarjana ini
Seluruh teman – teman stambuk 2008 terkhususnya dan mahasiswa Program Studi Magister Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan baik selama perkuliahan maupun lain-lain.
Dan khususnya penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Kedua orangtua penulis, Ayahanda Suyadi dan Ibunda Suparsila yang telah memberikan do’a, nasehat dan dukungan baik moril maupun materil, juga saudara- saudara penulis Fajar, Arfah.Spd, Fahmi, Hanafi dan seluruh keluarga besar penulis yang selalu memberi dukungan dan motivasi selama pembuatan tugas sarjana ini hingga selesai.
Penulis sangat menyadari bahwa dalam laporan hasil penelitian ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu saran dan komentar sangat diperlukan. Terima kasih atas segala bantuan baik secara moril maupun materil, baik secara langsung ataupun tidak langsung kepada semua pihak yang telah berkontribusi dalam penulisan laporan hasil penelitian ini.
Medan, juli 2013 Penulis,
IKRAM 080401012 Ketanggguhan suatu bahan sangat dipengaruhi oleh sifat mekanik dan sifat fisik tersebut pada proses penyambungan dengan menggunakan pengelasan sifat-sifat tersebut akan berubah akibat pengaruh proses pengelasan. Untuk mengkaji hal tersebut disusunlah sebuah konsep penelitian yang terdiri dari dua tahapan. Memeriksa cacat pada hasil lasannya, kedua mengukur kekuatan tarik hasil pengelasan akibat variasi besaran sudut kampuh V 60 dan 90 dari variasi paduan aluminium magnesium. Hasil dari pengujian menunjukkan pengelasan dengan variasi sudut kampuh V 60 dan 90 pada paduan Al 98%-Mg 1.4% dan Al 97%-Mg 2.2% menunjukkan sudut kampuh 60 mempunyai tegangan tarik rata-rata yang lebih baik dibandingkan sudut kampuh 90 , tegangan yang dihasilkan untuk Al 98 -Mg 1.4% kampuh 60 adalah 118 Mpa, Al 98%- Mg 1.4% 90 adalah 107 Mpa, Al 97%-Mg 2.2% kampuh 60 adalah 154 Mpa, dan Al 97%-Mg 2.2% kampuh 90 adalah 117 Mpa. Pengujian pada pengelasan oksi-asitilen gas untuk paduan aluminium magnesium, menunjukkan bahwa sudut kampuh dan penambahan kadar magnesium mempengaruhi hasil lasan (kekuatan tarik), dan kekuatan tarik rata-rata yang paling baik adalah pada Al 97%-Mg 2.2% dengan sudut kampuh 60 .
Kata kunci: Kekuatan Tarik, Pengelasan Oksi-asitilen Gas, Sudut Kampuh, Aluminium-Magnesium.
The strength of a material is influenced by the nature of the mechanical and physical properties in connection with the use of welding process properties will change due to the influence of the welding process. To look into the matter was composed of a concept study consisted of two phases. Examine defects in welding results, the second measure tensile strength due to variations in the amount of weld seam angle V 60 and 90 of magnesium aluminum alloy variations. Results of the testing showed the variation of angle welding seam 60 and 90 V at 98% alloy Al - 1.4% Mg and Al-97%-2.2% Mg shows a corner seam 60 has an average tensile stress better than the corner seam 90 , the voltage generated for 98% Al-1.4% Mg hem 60 is 118 MPa, 98% Al - 1.4% Mg 90 is 107 MPa, 97% Al-2.2% Mg hem 60 is 154 MPa, and 97% Al-2.2% Mg hem 90 is 117 MPa. Testing on welding oxy-gas asitilen for aluminummagnesi um alloy, showed that the addition of the corner seam and welded magnesium levels affect the results (tensile strength), and the average tensile strength is best at 97% Al-2.2% Mg, to the corner seam 60 Keywords: Tensile Strenght, oxy-asitylen Gas Welding, Groove Angle, Aluminium- Magnesium.
Halaman
ABSTRAK .........................................................................................................i ABSTRACT .......................................................................................................ii KATA PENGANTAR .......................................................................................iii DAFTAR ISI .....................................................................................................v DAFTAR TABEL ............................................................................................viii DAFTAR GAMBAR .........................................................................................ix DAFTAR NOTASI ............................................................................................xii
BAB 1 PENDAHULUAN .................................................................................1
1.1 Latar belakang ..................................................................................1
1.2 Perumusan masalah ..........................................................................3
1.3 Tujuan penelitian ..............................................................................3
1.3.1 Tujuan umum ........................................................................3
1.3.2 Tujuan khusus .......................................................................3
1.4 Batasan masalah ...............................................................................3
1.5 Manfaat penelitian ............................................................................4
1.6 Sistematika penulisan .......................................................................4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................6
2.1 Pengelasan ........................................................................................6
2.1.1 Klasifikasi cara-cara pengelasan ..........................................7
2.2 Desain sambungan las .......................................................................15
2.3 Pengujian hasil pengelasan ...............................................................18
2.3.1 Pengelasan pada aluminium ....................................................18
2.3.2 Pengujian cacat las ..................................................................22
2.3.3 Pengujian Tarik .......................................................................26
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN ..........................................................41
3.1 Jadwal penelitian dan lokasi penelitian ...........................................41
3.2 Metode penelitian ............................................................................41
3.3 Variabel-variabel pengujian ............................................................42
3.3.1 Spesimen ..............................................................................42
3.3.2 Pembentukan spesimen ........................................................43
3.3.3 Kawat las ..............................................................................44
3.4. Prosedur pengujian .........................................................................46
3.4.1 Pengujian cacat las ...............................................................46
3.4.2 Pengujian tarik ......................................................................50
3.5 Diagram alir penelitian ....................................................................52
BAB 4 ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN ..........................................54
4.1 Hasil pembentukan spesimen ..........................................................54
4.2 Hasil pengujian................................................................................54
4.3.1 Hasil pengujian cacat las ......................................................54
4.3.2 Hasil pengujian tarik ............................................................55
5.1 Kesimpulan ....................................................................................71
5.2 Saran ...............................................................................................72
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................73 LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Halaman
(%)
Tabel 2.1 Batas komposisi paduan Aluminium-Magnesium………………19 Tabel 3.1
Spesifikasi Kawat las (AWS A5.2)………………………………….44
Tabel 4.1 Nilai Tegangan dan Modulus Elastisitas sudut kampuh 60………...67
Tabel 4.2 Nilai Tegangan dan Modulus Elastisitas sudut kampuh 90……… ... 68
Halaman Gambar 2.1 Klasifikasi cara pengelasan.....................................................
8 Gambar 2.2 Rangkaian gas oksi-asetilen..................................................... 9
Gambar 2.3 Nyala karburasi......................................................................... 11Gambar 2.4 Nyala oksidasi........................................................................... 11Gambar 2.5 Nyala netral............................................................................... 12Gambar 2.6 Jenis alur sambungan las.......................................................... 17Gambar 2.7 Lubang jarum............................................................................ 26Gambar 2.8 Percikan las............................................................................... 26Gambar 2.9 Retak........................................................................................ . 27Gambar 2.10 Keropo s……………………………………………………… 28Gambar 2.11 Muka cekung………………………………………………… 28
Gambar 2.12 Longsor pinggir......................................................................... 29Gambar 2.13 Penguat berlebihan…………………………………………... 29
Gambar 2.14 Jalur terlalu lebar…………………………………………….. 30Gambar
2.15 Tinggi rendah………………………………………………… 30 Gambar
2.16 Lapis dingin…………………………………………………… 31 Gambar
2.17 Penetrasi tidak sempurna…………………………………….. 32 Gambar 2.18
Penetrasi berlebihan…………………………………………. 32 Gambar
2.19 Retak akar…………………………………………………… 33
Gambar 2.20 Terbakar tembus………………………………....................... 34 Gambar
2.21 Longsor pinggir akar…………………………....................... 34 Gambar
2.22 Akar cekung……………………………………..................... 35 Gambar 2.23
Stop star A………………………………………………................ 35
Gambar 2.24
Stop star B…………………………………………………............. 36
Gambar 2.25 Diagram tegangan- regangan aluminium……………………... 37Gambar 3 .1 Spesimen uji tarik……………………………………………. 43
Gambar 3.2 Kawat las AWS A.52……………………………………….. 45
Gambar 3.4 Cairan penetran………………………………......................... 48
Gambar 3.5 Cairancleaner……………........................................................ 49
Gambar 3.6 Cairan developer………………............................................. 50
Gambar 3.7 Alat uji tarik torsee AMU-10………......................................... 51
Gambar 3.8 Diagram alir penelitian…………………................................. 53
Gambar 4.1
Bentuk spesimen uji tarik……………………......................... 54
Gambar 4.2 Kurva hasil uji tarik p (kgf) vs L (mm) spesimen I................. 56 Gambar 4.3 Kurva hasil uji tarik p (kgf) vs L (mm) spesimen II...............57 Gambar 4.4 Kurva hasil uji tarik p (kgf) vs L (mm) spesimen III................ 57 Gambar 4.5 Kurva hasil uji tarik p (kgf) vs L (mm) spesimen I...............
58 Gambar 4.6 Kurva hasil uji tarik p (kgf) vs L (mm) spesimen II................ 59
Gambar 4.7 Kurva hasil uji tarik p (kgf) vs L (mm) spesimen III................ 59 Gambar 4.8 Kurva hasil uji tarik p (kgf) vs L (mm) spesimen I...............60 Gambar 4.9 Kurva hasil uji tarik p (kgf) vs L (mm) spesimen II................ 61
Gambar 4.10 Kurva hasil uji tarik p (kgf) vs L (mm) spesimen III................ 61 Gambar 4.11 Kurva hasil uji tarik p (kgf) vs L (mm) spesimen I...............62 Gambar 4.12 Kurva hasil uji tarik p (kgf) vs L (mm) spesimen II...............
63 Gambar 4.13 Kurva hasil uji tarik p (kgf) vs L (mm) spesimen III……….. 63
Gambar 4.14 Daerah patahan lasan spesimen aluminium magnesium64 setelah uji kekuatan tarik…………………………………….
Gambar 4.15 Grafik nilai tegangan dengan sudut kampuh 60………….... 68
Gambar 4.16 Grafik nilai tegangan dengan sudut kampuh 90……………. 69
Gambar 4.15 Grafik nilai tegangan rata- rata…………………………......... 69Simbol Nama Keterangan Satuan
A ρ E σ P m L
- - rho -
- - -
- - ebsilon
ε
sigma
luas penampang massa jenis modulus elastisitas tegangan Beban massa Panjang penguluran mm
2
kg/mm
3 N/mm
2 N/mm
2
kgf kg mm %