PENANDAAN KAWAT LAS TERBUNGKUS

KAWAT LAS

  WELDING ELECTRODE Dr. Ir. Winarto, M.Sc.

  Departemen Metalurgi & Materials Fakultas Teknik – Universitas Indonesia ELECTRODES

  SMAW CONTOH: E6010

  FCAW

  E

  60 1 "10" Electrode Tensile strength Position Type of Coating and Current

  Kode Elektrode

  AC or DC+ Low hydrogen potassium iron powder

  28 AC or DC- or DC+ iron powder titania

  24 AC or DC- High iron oxide

  22 AC or DC+ or DC- High iron oxide

  20 AC or DC+ iron powder low hydrogen

  18 AC or DC+ or DC- iron powder iron oxide

  27 AC or DC+ low hydrogen potassium

  16 DC+ low hydrogen sodium

  15 AC or DC- or DC+ iron power titania

  14 AC or DC+ High titania potassium

  13 AC or DC- High titania sodium

  12 AC or DC+ or DC- High cellulose potassium

  11 DC+ High cellulose sodium

  10 Welding Current Type of Coating Digit

KODE KAWAT LAS KODE KAWAT LAS LAS LAS SMAW SMAW

  Mild Steel Electrodes Mild Steel Electrodes

  American Welding Society. Specification for Carbon Steel Electrodes for Shielded Metal Arc Welding. (ANSI/AWS A5.1 -91), 1994. n n Spesifikasi Spesifikasi kaw at kaw at las las terbungkus terbungkus untuk untuk Mild Steel Mild Steel diatur diatur dalam dalam AWS A5.1 AWS A5.1 n n

  Dua Dua dijit dijit pertama pertama menunjukan menunjukan Kekuatan Kekuatan tariknya tariknya dalam dalam kilo kilo - - pound pound - - square square - - inch ( inch ( ksi ksi ) ) v v

  E6010 = E6010 = kekuatan kekuatan tarik tarik nya nya 60 ksi, 60 ksi, ( 60000 psi) , ( 60000 psi) , v v

  E7018 = E7018 = kekuatan kekuatan tarik tarik nya nya 70 ksi, 70 ksi, ( 70000 psi) , ( 70000 psi) , n n

  Dijit Dijit ketiga ketiga adalah adalah Posisi Posisi pengelasan pengelasan v v

  Exx1x Exx1x – – untuk untuk semua semua posisi posisi v v

  Exx2x Exx2x – – untuk untuk posisi posisi flat dan horizontal flat dan horizontal v v

  Exx3x Exx3x – – hanya hanya untuk untuk posisi posisi flat flat PENANDAAN KAWAT LAS TERBUNGKUS

  Definisi Position Las Definisi Position Las

  Flat, Horizontal, Vertical, and Overhead Positions Source: O ’ Brien, R. L., ed. Welding Handbook, 8th ed., Vol 1, American Welding Society, Miami, 1991, pg 580 Fig. A8

FUNGSI COATING (FLUX) PADA SMAW

  1. Sebagai Slag Pelindung (Protective Slag) Si & Mn (Slag Forming)

  ⇒ TiO dan CaF /CaCO

  ⇒

  2

  2

  3

  2. Sebagai Gas Pelindung (Shielding Gas) Celulosa , 15 -30 %

  ⇒

  (C H O )n + n/2 O 6n CO + 5n H

  →

  6

  10

  5

  2

  2

  2CO + O

  2CO

  2 →

  2

  2H + O

  2H O

  2 2 →

  2

  3. Sebagai penstabil busur --> Na dan K

  4. Sebagai sumber unsur paduan

KOMPOSISI UTAMA DALAM FLUKS

  Mild Steel Electrodes Mild Steel Electrodes

  Coating DCRP A C DCSP Iron Pwdr Low H All Pos

  Cellulose Sodium

  Exx10 v v

  Cellulose Potasium

  Exx11 v v v

  Titania Sodium

  Exx12 v v v

  Titania Potasium

  Exx13 v v v

  Fe powder Titanium

  Exx14 v v v v v

  Low H

  Exx15 Sodium v v v

  Low H

  Exx16 Potasium v v v v

  Fe powder Fe oxide

  Exx18 v v v v v

  Fe oxide

  Exx20 v v

• Sodium

  Fe powder

  Exx24 Titanium v v v v Exx27 * v v v

  Fe powder Fe oxide

  Exx28 v v v v

  Low H Fe Powder K

  Exx48 v v v v

• DCRP can be used if these electrodes are used in the flat position

  Mild & Low Alloy Steel Electrodes Mild & Low Alloy Steel Electrodes H suffix indicates dissolved hydrogen H suffix indicates dissolved hydrogen n n

  Source: O ’ Brien, R. L., ed. Welding Handbook, 8th ed., Vol 4, American Welding Society, Miami, 1998, pg 6 Table 1.1

ELEKTRODA SMAW ELEKTRODA SMAW STANDARD KAWAT LAS STANDARD KAWAT LAS

  EWC EWC A5.13 dan A5.21 A5.13 dan A5.21 Surfacing Surfacing ENiCrFe ENiCrFe - -

  1

  1 A5.11 A5.11 Ni dan Ni dan paduannya paduannya ECuAl ECuAl - - A 2 A 2 A5.6 A5.6 Cu dan Cu dan paduannya paduannya A5.3 1100 (Al 1100 (Al murni murni ), 4043 ), 4043 A5.3 Al dan Al dan paduannya paduannya

  Nikel Nikel , Ni , Ni - - Fe, Ni Fe, Ni - - Cu Cu A5.15 A5.15 Besi Besi Tuang Tuang ( ( Cast iron Cast iron ) ) E310 E310 - - 15, E310 15, E310 - -

  16

  16 A5.4 A5.4 Baja Baja tahan tahan karat karat E7010 E7010 - - A1, E8016 A1, E8016 - - C2 C2 A5.5 A5.5 Baja Baja paduan paduan rendah rendah E60XX & E70XX E60XX & E70XX A5.1 A5.1 Baja Baja karbon karbon

  Contoh Contoh AWS AWS spesifikasi spesifikasi Jenis Jenis Low Alloy Steel Electrodes

  Low Alloy Steel Electrodes American Welding Society. Specification for Carbon Steel Electrodes for Shielded Metal Arc Welding. (ANSI/AWS A5.5) n n Spesifikasi Spesifikasi kaw at kaw at las las terbungkus terbungkus untuk untuk Low Low

  Alloy Steel Alloy Steel diatur diatur pada pada AWS A5.5 AWS A5.5 n n

  Empat Empat dijit dijit pertama pertama sama sama pembacaanya pembacaanya dengan dengan kode kode untuk untuk mild steel mild steel n n Diikuti Diikuti dengan dengan garis garis (dash) dan (dash) dan huruf huruf serta serta angka angka sebagai sebagai unsur unsur paduan paduan

• A A ditambahkan ditambahkan unsur unsur carbon carbon
• B B ditambahkan ditambahkan unsur unsur chromium chromium
• C C ditambahkan ditambahkan unsur unsur nickel steel nickel steel
• D D ditambahkan ditambahkan unsur unsur manganese manganese
• G G ditambahkan ditambahkan unsur unsur lainnya lainnya

  molybdenum molybdenum

  molybdenum molybdenum

  molybdenum molybdenum

  Mild & Low Alloy Steel Electrodes Mild & Low Alloy Steel Electrodes R R pada pada akhir akhir kode kode mengindikasikanketahanan mengindikasikanketahanan n n terhadap terhadap serapan serapan uap uap ( moisture pickup) ( 80% ( moisture pickup) ( 80% humidity, 80 humidity, 80 º º

  F, 9 jam)

  F, 9 jam)

• - E7018 E7018 H8R - H8R artinya artinya kekuatannya kekuatannya 70ksi, 70ksi,

  n n mengandung mengandung “ “ iron pow der iron oxide iron pow der iron oxide ” ” , , mengandung mengandung sedikit sedikit hidrogen hidrogen ( low hydrogen) , ( low hydrogen) , ketahanan ketahanan terhadap terhadap uap uap air dan air dan untuk untuk dipakai dipakai pada pada pengelasan pengelasan mild steel mild steel

• - E8018 E8018 B2H4R - B2H4R artinya artinya kekuatannya kekuatannya 80ksi , 80ksi ,

  n n mengandung mengandung iron pow der iron oxide, iron pow der iron oxide, dipadu dipadu dengan dengan chrome chrome moly moly serta serta low hydrogen, low hydrogen, ketahanan ketahanan thd thd uap uap air air serta serta digunakan digunakan untuk untuk mengelas mengelas paduan paduan baj a baj a chrome chrome moly moly

• - - Re Re Drying Drying Cond - - Cond . . Low Hydrogen Stick Electrodes Low Hydrogen Stick Electrodes

  Fin a l Re - d r y in g Te m p e r a t u r e Pr e - d r y in g Con d it ion Te m p e r a t u r e E8 0 1 8 , E9 0 1 8 , ( 1 ) E7 0 1 8 , E7 0 2 8 E1 0 0 1 8 , E1 1 0 1 8 6 5 0 t o 7 5 0 °F 7 0 0 t o 8 0 0 °F Elect r od es ex p osed t o air f or less t h an on e w eek ; n o N/ A d ir ect con t act w it h w at er .

  ( 3 4 0 t o 4 0 0 °C ) ( 3 7 0 t o 4 3 0 °C ) Elect r od es w h ich h av e com e 1 8 0 t o 2 2 0 °F 6 5 0 t o 7 5 0 °F 7 0 0 t o 8 0 0 °F in d ir ect con t act w it h w at er or w h ich h av e b een ex p osed ( 8 0 t o 1 0 5 °C ) ( 3 4 0 t o 4 0 0 °C ) ( 3 7 0 t o 4 3 0 °C ) t o h ig h h u m id it y .

  (1) Pre-dry for 1 to 2 hours. This will minimize the tendency for coating cracks or oxidation of the alloys in the coating.

  Storing and Re - drying Stick Electrodes - Storing and Re drying Stick Electrodes Stainless Steel Electrodes

  Stainless Steel Electrodes n n Spesifikasi Spesifikasi kaw at kaw at las las terbungkus terbungkus untuk untuk

  Stainless Steel Stainless Steel diatur diatur dalam dalam AWS A5.4 AWS A5.4 Tiga Tiga (3) (3) dijit dijit pertama pertama adalah adalah nomor nomor tipe tipe AISI AISI dari dari n n stainless steel stainless steel n n Kemudian Kemudian diikuti diikuti dengan dengan garis garis dan 2 dan 2 angka angka

  Angka Angka 15 = 15 = lapisannya lapisannya mengandung mengandung Ø Ø CaO,TiO CaO,TiO & & arusnya arusnya DCRP. DCRP.

  2

2 Angka Angka 16 = 16 = lapisannya lapisannya mengandung mengandung

  Ø Ø TiO TiO dan K dan K O & O & arusnya arusnya DCRP DCRP atau atau AC. AC.

  2

2 Angka Angka 17 = 17 = lapisannya lapisannya mengandung mengandung

  Ø Ø CaO CaO , TiO , TiO K K O SiO O SiO & & arusnya arusnya DCRP DCRP

  2

  2

  2

  2

  2 atau atau AC. Bead AC. Bead lasnya lasnya halus halus dan dan

  2

  American Welding Society. Specification for Carbon Steel Electrodes for Shielded pelepasan pelepasan slagnya slagnya sangat sangat mudah mudah . . Metal Arc Welding. (ANSI/AWS A5.4) n n Contoh Contoh : : Elektroda Elektroda E 308L E 308L - -

  16

  16

  Stainless Steel Electrodes Stainless Steel Electrodes

  Untuk Untuk menahan menahan hot cracking, hot cracking, logam logam n n lasan lasan austenitic stainless steel weld austenitic stainless steel weld metal metal membutuhkan membutuhkan ferrite number (FN) ferrite number (FN) sebesar sebesar

  3 3 hingga hingga 8 % 8 % Ferrite number Ferrite number dapat dapat di di prediksi prediksi dari dari n n komposisi komposisi kimiawi kimiawi logam logam induknya induknya , , komposisi komposisi dari - dari - kawat kawat elektroda elektroda nya nya , ,

• - - serta serta persen persen dilusi dilusi nya nya

  Hasil Hasil perhitungan perhitungan kimiawinya kimiawinya dipakai dipakai n n untuk untuk menghitung menghitung “ “ chrome equivalent chrome equivalent ” ” dan dan “ “ nickel equivalent nickel equivalent ” ” . .

  Schaeffler Diagram Schaeffler Diagram

  Source: O ’ Brien, R. L., ed. Welding Handbook, 8th ed., Vol 4, American Welding Society, Miami, 1998, pg 265 Figure 5.7

DC POLARITY IN CONSUMABLE COATED ELECTRODE

  Pada pengelasan SMAW, kawat las akan meleleh dan ditransfer

  Ø

  melalui busur listrik ke benda kerja

  Ø Panjang busur harus dijaga antara elektroda dan logam induk dengan cara mengumpan elektroda secepat kawat tsb meleleh.

  Atmosfir busur sangat besar pengaruhnya pada polaritas yang

  Ø

  panasnya maksimum. Pada SMAW, Atmosfir busur tergantung pada komposisi pembungkus (fluks) pada elektroda.

  Ø Umumnya panas maksimum terjadi pada kutub negatif (katoda).

  Pengelasan dengan polaritas lurus dengan menggunakan kawat las

  Ø

  E6012 (DCEN), dimana elektroda menjadi kutub negatif, maka pelelehan sangat tinggi. Akibatnya, penetrasi las menjadi dangkal.

  Ø Jika pengelasan menggunakan polaritas terbalik pakai elektroda E6010 (DCEP), maka panas maksimum tetap terjadi pada kutub negatif (katoda), tetapi sekarang logam induk yang berperan sebagai katoda, sehingga memberikan penetrasi lasan yang dalam.

DC POLARITY IN SMAW

  DC POLARITY IN CONSUMABLE BARE ELECTRODE (e.g MIG) Jika pengelasan menggunakan elektroda tanpa fluks v

  (bare electrodes), maka panas maksimum terjadi pada kutub positif (anoda). vBare elektroda umumnya dioperasikan dengan polaritas lurus ( straight polarity-DCEN) sehingga panas maksimum terjadi pada logam induk (anoda) untuk menghasilkan penetrasi yang baik.

  Jika bare elektroda dioperasikan dengan arus bolak v balik (AC), maka jumlah panasnya akan seimbang antara kedua kutub.

DC POLARITY IN TIG

  Latihan & Tugas 1) Jelaskan fungsi dari kawat las pembungkus (covered elctrodes)..

  2) Jelaskan apa yang akan terjadi pad hasil lasan bila kawat las

  yang dipakai tidak menggunakan pembungkus (fluks) (menggunakan bare electrodes)

  3) Jelaskan arti kode kawat las berikut ini : E7028-H4R, E 308L- 16, ER70T-6. 4) Jelaskan apa yang terjadi pada kampuh las bila arus yang di set

  di mesin las terlalu kecil ataupun terlalu besar dan jelaskan parameter apa saja yang mempengaruhi profil bentuk kampuh lasan yang terjadi.

  5) Jelaskan mengapa beberapa jenis kawat las perlu dipanaskan

  (drying) lebih dahulu sebelum dipakai untuk pengelasan. Faktor apa yang sangat berpengaruh dan apa yang terjadi bila proses pemanasan tidak dilakukan.