Kekerasan Hasil Pengelasan TIG dan SMAW pada Stainless Steel SS 304 untuk Aplikasi Boiler Shell
Seminar Nasional Pakar ke 1 Tahun 2018
Buku 1
ISSN (P) : 2615 - 2584
ISSN (E) : 2615 - 3343
Kekerasan Hasil Pengelasan TIG dan SMAW pada Stainless Steel SS 304 untuk
Aplikasi Boiler Shell
Dwita Suastiyanti1), Muhammad Kemal Hasybi2)
1) 2).Program Studi Teknik Mesin Institut Teknologi Indonesia
E-mail: dwita.suastiyanti@iti.ac.id, kemal.hasybi13@gmail.com
Abstrak
Pengelasan adalah proses penyambungan bahan yang menghasilkan
peleburan bahan melalui pemanasan pada suhu yang tepat. Penelitian ini
adalah mengenai perbandingan sifat tarik dan kekerasan material baja tahan
karat SS 304 untuk aplikasi boilershell yang dilakukan pengelasan dengan
metode TIG dan SMAW. Parameter-parameter yang digunakan yaitu arus
pengelasan sebesar 40 A, tegangan pengelasan sebesar 25 V, elektroda ER308L
untuk pengelasan TIG, dan elektroda E308L untuk pengelasan SMAW.
Pengujian yang dilakukan yaitu pengujian kekerasan Vickers. Nilai HV pada
metode SMAW lebih besar daripada metode TIG disebabkan struktur dendritic
yang lebih dominan pada metode SMAW.
Kata kunci: Pengelasan, SMAW, TIG, boiler shell, SS 304
Pendahuluan
Pengelasan adalah proses penyambungan bahan yang menghasilkan peleburan bahan
dengan memanasinya pada suhu yang tepat dengan atau tanpa pemberian tekanan dan
dengan atau tanpa pemakaian bahan pengisi. Saat ini terdapat berbagai macam jenis
pengelasan. Dari seluruh jenis pengelasan tersebut, pengelasan yang paling populer di
Indonesia yaitu pengelasan dengan menggunakan busur nyala listrik (Shielded Metal Arc
Welding/SMAW) dan gas pelindung argon (Tungsten Inert Gas/TIG). Pengelasan tersebut
masing-masing dapat diaplikasikan pada pengelasan boiler shell. Spesifikasi material yang
dibutuhkan untuk pembuatan boiler shell antara lain tahan terhadap tekanan tinggi,
temperatur tinggi, korosi, serta memiliki ketangguhan dan keuletan yang tinggi.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui sifat kekerasan pada uji kekerasan, dan
mengamati struktur mikro dengan uji metalografi pada baja tahan karat SS 304 yang
dilakukan pengelasan menggunakan metode SMAW dan TIG.
Batasan masalah pada penelitian ini yaitu mengunakan material baja tahan karat SS 304,
pengelasan dilakukan menggunakan metode SMAW dan TIG, arus listrik yang
digunakan saat pengelasan adalah sebesar 40 A, tegangan listrik saat pengelasan adalah
sebesar 25 V., elektroda yang digunakan pada pengelasan SMAW adalah elektroda E308L
dan pada pengelasan TIG adalah elektroda ER308L, dan gas pelindung yang digunakan
pada pengelasan TIG menggunakan gas argon.
Studi Pustaka
Pengelasan merupakan penyambungan dua bahan atau lebih yang didasarkan pada
prinsip-prinsip proses difusi, sehingga terjadi penyatuan bagian bahan yang disambung.
Kelebihan sambungan las adalah konstruksi ringan, dapat menahan kekuatan yang
tinggi, mudah pelaksanaannya, serta cukup ekonomis. Namun kelemahan yang paling
utama adalah terjadinya perubahan struktur mikro bahan yang dilas, sehingga terjadi
perubahan sifat fisik maupun mekanis dari bahan yang dilas. Selain itu kelemahan dari
47
Seminar Nasional Pakar ke 1 Tahun 2018
Buku 1
ISSN (P) : 2615 - 2584
ISSN (E) : 2615 - 3343
pengelasan diantaranya adalah timbulnya lonjakan tegangan yang besar disebabkan oleh
perubahan struktur mikro pada daerah las yang menye-babkan turunnya kekuatan bahan
dan akibat adanya tegangan sisa dan adanya cacat dan retak akibat proses pengelasan
(Nasrul, 2016).
Las Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) adalah jenis pengelasan dengan memakai busur
nyala api yang menghasilkan elektroda tetap yang terbuat dari tungsten (wolfram),
sedangkan bahan penambah terbuat dari bahan yang sama atau sejenis dengan bahan
yang dilas dan terpisah dari torch. Busur listriknya timbul antara batang wolfram dan
logam induk dan dilindungi oleh gas argon (Wiryosumarto, 2008). Pengelasan dengan
menggunakan Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) banyak digunakan untuk mengelas
bahan stainless steel. Hal ini disebabkan gas tungsten akan mengusir oksigen yang akan
menimbulkan oksida logam (Agus, 2013).
Las busur listrik elektroda terlindung atau lebih dikenal dengan SMAW (Shielded Metal
Arc Welding) merupakan pengelasan menggunakan busur nyala listrik sebagai panas
pencair logam. Busur listrik terbentuk diantara elektroda terlindung dan logam induk.
Karena panas dari busur listrik maka logam induk dan ujung elektroda mencair dan
membeku bersama (Wiryosumarto, 2008). Proses terjadinya pengelasan karena adanya
kontak antara ujung elektroda dan material dasar sehingga terjadi hubungan pendek dan
saat terjadi hubungan pendek tersebut tukang las (welder) harus menarik elektroda
sehingga terbentuk busur listrik yaitu lompatan ion yang menimbulkan panas. Panas
akan mencairkan elektrode dan material dasar sehingga cairan elektrode dan cairan
material dasar akan menyatu membentuk logam lasan (weld metal).
Baja stainless merupakan baja paduan yang mengandung minimal 10,5% Cr. Hanya
sedikit baja stainless mengandung lebih dari 30% Cr atau kurang dari 50% Fe.
Karakteristik khusus baja stainless adalah pembentukan lapisan film Kromium Oksida
(Cr2O3). Lapisan ini berkarakter kuat, tidak mudah pecah dan tidak terlihat secara kasat
mata. Umumnya berdasarkan paduan unsur kimia dan persentase baja stainless dibagi
menjadi lima kategori yaitu (www.astm.org) baja stainless martensitik, baja stainless
ferritik, baja stainless austenitik, baja stainless dupleks, dan baja stainless pengerasan
endapan.
Baja tahan karat SS 304 tergolong pada baja stainless austenitik. Austenitic stainless steel
merupakan baja paduan yang memiliki kandungan 16–26% Cr, 0.75–19.0% Mn, 1–40% Ni,
0.03–0.35% C, dan kandungan N sebagai penstabil austenite pada temperatur ruang dan
kenaikan temperatur tertentu [6]. Tabel 1 menunjukkan komposisi kimia baja tahan karat
SS 304 dan Tabel 2 menunjukkan mechanical properties dari baja tahan karat SS 304.
Tabel 1. Komposisi Kimia Baja Tahan Karat
SS 304 (European Stainless Steel, 2007)
Unsur
%
C
0.08
Mn
2
P
0.45
S
0.03
Si
0.75
Cr
18-20
Ni
8-10.5
Mo
0
Cu
0
Balanced
Fe
48
Seminar Nasional Pakar ke 1 Tahun 2018
Buku 1
ISSN (P) : 2615 - 2584
ISSN (E) : 2615 - 3343
Tabel 2. Mechanical Properties Baja
Tahan Karat SS 304 (www.asm.matweb.com)
Metric
English
Sifat
Mekanis
Poison
0.29
0.29
Tensile
505
73200 psi
MPa
Yield
215
31200 psi
MPa
Elong
40%
40%
Hard
129
129 HVN
HVN
Mod
86 GPa 12500 ksi
Keterangan :
Poison : Rasio Poison
Tensile : Tensile strength
Yield : Yield Strength
Elong : Elongation
Hard : Kekerasan
Mod : Modulus Elastisitas
Metodologi Penelitian
Tahap pertama dalam penelitian ini yaitu melakukan studi literatur mengenai
pengelasan, terutama pengelasan SMAW dan TIG, baja tahan karat, boiler, dan pengujian
yang akan dilakukan yaitu pengujian tarik. Tahap kedua yang akan dilakukan yaitu
mempersiapkan material yang akan dilakukan pengelasan yaitu baja tahan karat SS 304.
Setelah material disiapkan maka dibuat spesimen SS 304 sebelum pengelasan seperti yang
ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Spesimen Sebelum Pengelasan
Tahap ketiga yaitu melakukan pengelasan masing-masing menggunakan metode SMAW
dan TIG. Arus listrik yang digunakan yaitu sebesar 40 A dan tegangan listrik yang
digunakan yaitu sebesar 25 V. Elektroda yang digunakan pada pengelasan SMAW yaitu
elektroda E308L diameter 2 mm sedangkan elektroda yang digunakan pada pengelasan
TIG yaitu elektroda ER308L diameter 2 mm. Gambar 2 menunjukkan spesimen SS 304
setelah dilakukan pengelasan.
49
Seminar Nasional Pakar ke 1 Tahun 2018
Buku 1
ISSN (P) : 2615 - 2584
ISSN (E) : 2615 - 3343
Gambar 2. Spesimen SS 304 Setelah Pengelasan
Tahap keempat yaitu pembuatan spesimen uji kekerasan Vickers menggunakan mesin
milling. Dimensi dari spesimen uji kekerasan Vickers ditunjukkan pada Gambar 3 dan
spesimen uji kekerasan Vickers yang telah dibuat ditunjukkan pada Gambar 4.
Gambar 3. Dimensi Spesimen Kekerasan Vickers
Gambar 4. Spesimen Uji Kekerasan Vickers
Tahap kelima yaitu melakukan pengujian kekerasan Vickers di Balai Besar Teknologi
Kekuatan Struktur (B2TKS). Pengujian kekerasan dilakukan sebanyak 5 titik, yaitu 1 titik
pada base metal, san 2 titik masing-masing pada daerah HAZ dan weld metal. Tahap
Keenam yaitu pengambilan data dan analisa dari pengujian kekerasan Vickers yang telah
dilakukan. Tahap ketujuh yaitu mengambil kesimpulan dari analisa yang telah didapat.
Hasil dan Pembahasan
Dari pengujian metalografi yang telah dilakukan maka didapat titik pengujian pada
spesimen TIG dan SMAW ditunjukkan pada Gambar 5.
50
Seminar Nasional Pakar ke 1 Tahun 2018
Buku 1
ISSN (P) : 2615 - 2584
ISSN (E) : 2615 - 3343
Gambar 5. Sampel Pengujian Kekerasan Vickers
Pengelasan Metode TIG (A) dan SMAW (B)
Titik pengujian kekerasan Vickers pada spesimen TIG dan SMAW adalah sebanyak 5
titik, yaitu titik 1 pada base metal, titik 2 dan 3 pada daerah HAZ, dan titik 4 dan 5 pada
weld metal.Dari pengujian kekerasan Vickers, didapat nilai kekerasan Vickers ditunjukkan
pada Tabel 3 dan grafik gabungan HV vs lokasi ditunjukkan pada Gambar 6.
Tabel 3. Tabel Nilai Kekerasan HV Spesimen TIG dan SMAW
No
1
2
3
4
Nilai Kekerasan HV
TIG
SMAW
178
192
188
194
179
197
187.5
200
Keterangan
Base Metal
HAZ
Weld Metal
Rata-rata
Gambar 6. Grafik Gabungan HV dan Lokasi
Dari hasil pengujian Vickers yang telah dilakukan, maka didapatkan hasil bahwa nilai
kekerasan Vickers terbesar pada spesimen TIG yaitu sebesar 188 HV pada daerah HAZ,
dan nilai kekerasan Vickers terkecil adalah sebesar 178 HV pada base metal, sedangkan
nilai kekerasan Vickers terbesar pada spesimen SMAW adalah sebesar 200 HV pada weld
metal, dan nilai kekerasan Vickers terkecil adalah sebesar 192 HV pada base metal. Dari
kedua spesimen yang telah diuji, diketahui bahwa base metal merupakan lokasi yang
memiliki nilai kekerasan terkecil. Nilai kekerasan terbesar di daerah HAZ pada spesimen
TIG dan di weld metal pada spesimen SMAW dapat disebabkan oleh pengaruh
pendinginan yang berlangsung cepat setelah dilakukan pengelasan, yaitu menggunakan
air.
51
Seminar Nasional Pakar ke 1 Tahun 2018
Buku 1
ISSN (P) : 2615 - 2584
ISSN (E) : 2615 - 3343
Meskipun kekerasan pada metode pengelasan SMAW lebih tinggi dibandingkan metode
pengelasan TIG akan tetapi pengelasan dengan metode SMAW cenderung menghasilkan
logam las yang lebih getas disebabkan karena pada pengelasan SMAW, logam las dapat
tercampur dengan oksigen sehingga dapat mempengaruhi kualitas logam las itu sendiri,
sedangkan pada pengelasan TIG terdapat gas argon sebagai gas pelindung logam las
sehingga logam las tidak tercampur dengan oksigen.
Kesimpulan
Dari penelitian yang telah dilakukan, maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut :
1. Nilai kekerasan Vickers pada weldmetal metode pengelasan SMAW lebih besar
daripada metode pengelasan TIG disebabkan oleh struktur dendritic yang lebih
dominan pada metode SMAW.
2. Untuk aplikasi pada boiler shell direkomendasikan metode pengelasan TIG mengingat
kualitasnya yang lebih baik karena menggunakan gas argon sebagai gas pelindung.
Daftar pustaka
Agus Sudibyo, Pramuko Ilmu Purboputro,2013, Pengaruh Pengelasan Gas Tungsten Arc
Welding (GTAW) dengan Variasi Pendinginan Air dan Udara pada Stainless Steel 304
Terhadap Uji Komposisi Kimia, Struktur Mikro, Kekerasan, dan Uji Impact. Simposium
Nasional RAPI XIIFakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Harsono Wiryosumarto, Toshie Okumura, 2008,Teknologi Pengelasan Logam. Cetakan ke
10. PT. Pradnya Paramita : Jakarta.
Muhammad Yogi Nasrul L, Heru Suryanto, Abdul Qolik,2016, Pengaruh Variasi Arus Las
SMAW Terhadap Kekerasan dan Kekuatan Tarik Sambungan Dissimilar Stainless Steel
304 Dan ST 37,Jurnal Teknik Mesin Universitas Negeri Malang, Vol. 24 No. 1.
The European Stainless Steel Development Association, 2007,Stainless Steel : Tables of
Technical Properties. Euro Inox Publisher : Luxembourg.
Vury Ayu Setyowati, Suheni, 2016, Variasi Arus dan Sudut Pengelasan pada Material
Austenitic Stainless Steel 304 Terhadap Kekuatan Tarik dan Struktur Makro. Jurnal IPTEK
Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya. Vol. 20 No. 2.
http://asm.matweb.com/search/Specific-Material.asp?bassnum=mq304a/
Januari 2018.
diakses
16
http://www.astm.org/Standards/steel-standards.html/ diakses 11 Januari 2018.
52
Buku 1
ISSN (P) : 2615 - 2584
ISSN (E) : 2615 - 3343
Kekerasan Hasil Pengelasan TIG dan SMAW pada Stainless Steel SS 304 untuk
Aplikasi Boiler Shell
Dwita Suastiyanti1), Muhammad Kemal Hasybi2)
1) 2).Program Studi Teknik Mesin Institut Teknologi Indonesia
E-mail: dwita.suastiyanti@iti.ac.id, kemal.hasybi13@gmail.com
Abstrak
Pengelasan adalah proses penyambungan bahan yang menghasilkan
peleburan bahan melalui pemanasan pada suhu yang tepat. Penelitian ini
adalah mengenai perbandingan sifat tarik dan kekerasan material baja tahan
karat SS 304 untuk aplikasi boilershell yang dilakukan pengelasan dengan
metode TIG dan SMAW. Parameter-parameter yang digunakan yaitu arus
pengelasan sebesar 40 A, tegangan pengelasan sebesar 25 V, elektroda ER308L
untuk pengelasan TIG, dan elektroda E308L untuk pengelasan SMAW.
Pengujian yang dilakukan yaitu pengujian kekerasan Vickers. Nilai HV pada
metode SMAW lebih besar daripada metode TIG disebabkan struktur dendritic
yang lebih dominan pada metode SMAW.
Kata kunci: Pengelasan, SMAW, TIG, boiler shell, SS 304
Pendahuluan
Pengelasan adalah proses penyambungan bahan yang menghasilkan peleburan bahan
dengan memanasinya pada suhu yang tepat dengan atau tanpa pemberian tekanan dan
dengan atau tanpa pemakaian bahan pengisi. Saat ini terdapat berbagai macam jenis
pengelasan. Dari seluruh jenis pengelasan tersebut, pengelasan yang paling populer di
Indonesia yaitu pengelasan dengan menggunakan busur nyala listrik (Shielded Metal Arc
Welding/SMAW) dan gas pelindung argon (Tungsten Inert Gas/TIG). Pengelasan tersebut
masing-masing dapat diaplikasikan pada pengelasan boiler shell. Spesifikasi material yang
dibutuhkan untuk pembuatan boiler shell antara lain tahan terhadap tekanan tinggi,
temperatur tinggi, korosi, serta memiliki ketangguhan dan keuletan yang tinggi.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui sifat kekerasan pada uji kekerasan, dan
mengamati struktur mikro dengan uji metalografi pada baja tahan karat SS 304 yang
dilakukan pengelasan menggunakan metode SMAW dan TIG.
Batasan masalah pada penelitian ini yaitu mengunakan material baja tahan karat SS 304,
pengelasan dilakukan menggunakan metode SMAW dan TIG, arus listrik yang
digunakan saat pengelasan adalah sebesar 40 A, tegangan listrik saat pengelasan adalah
sebesar 25 V., elektroda yang digunakan pada pengelasan SMAW adalah elektroda E308L
dan pada pengelasan TIG adalah elektroda ER308L, dan gas pelindung yang digunakan
pada pengelasan TIG menggunakan gas argon.
Studi Pustaka
Pengelasan merupakan penyambungan dua bahan atau lebih yang didasarkan pada
prinsip-prinsip proses difusi, sehingga terjadi penyatuan bagian bahan yang disambung.
Kelebihan sambungan las adalah konstruksi ringan, dapat menahan kekuatan yang
tinggi, mudah pelaksanaannya, serta cukup ekonomis. Namun kelemahan yang paling
utama adalah terjadinya perubahan struktur mikro bahan yang dilas, sehingga terjadi
perubahan sifat fisik maupun mekanis dari bahan yang dilas. Selain itu kelemahan dari
47
Seminar Nasional Pakar ke 1 Tahun 2018
Buku 1
ISSN (P) : 2615 - 2584
ISSN (E) : 2615 - 3343
pengelasan diantaranya adalah timbulnya lonjakan tegangan yang besar disebabkan oleh
perubahan struktur mikro pada daerah las yang menye-babkan turunnya kekuatan bahan
dan akibat adanya tegangan sisa dan adanya cacat dan retak akibat proses pengelasan
(Nasrul, 2016).
Las Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) adalah jenis pengelasan dengan memakai busur
nyala api yang menghasilkan elektroda tetap yang terbuat dari tungsten (wolfram),
sedangkan bahan penambah terbuat dari bahan yang sama atau sejenis dengan bahan
yang dilas dan terpisah dari torch. Busur listriknya timbul antara batang wolfram dan
logam induk dan dilindungi oleh gas argon (Wiryosumarto, 2008). Pengelasan dengan
menggunakan Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) banyak digunakan untuk mengelas
bahan stainless steel. Hal ini disebabkan gas tungsten akan mengusir oksigen yang akan
menimbulkan oksida logam (Agus, 2013).
Las busur listrik elektroda terlindung atau lebih dikenal dengan SMAW (Shielded Metal
Arc Welding) merupakan pengelasan menggunakan busur nyala listrik sebagai panas
pencair logam. Busur listrik terbentuk diantara elektroda terlindung dan logam induk.
Karena panas dari busur listrik maka logam induk dan ujung elektroda mencair dan
membeku bersama (Wiryosumarto, 2008). Proses terjadinya pengelasan karena adanya
kontak antara ujung elektroda dan material dasar sehingga terjadi hubungan pendek dan
saat terjadi hubungan pendek tersebut tukang las (welder) harus menarik elektroda
sehingga terbentuk busur listrik yaitu lompatan ion yang menimbulkan panas. Panas
akan mencairkan elektrode dan material dasar sehingga cairan elektrode dan cairan
material dasar akan menyatu membentuk logam lasan (weld metal).
Baja stainless merupakan baja paduan yang mengandung minimal 10,5% Cr. Hanya
sedikit baja stainless mengandung lebih dari 30% Cr atau kurang dari 50% Fe.
Karakteristik khusus baja stainless adalah pembentukan lapisan film Kromium Oksida
(Cr2O3). Lapisan ini berkarakter kuat, tidak mudah pecah dan tidak terlihat secara kasat
mata. Umumnya berdasarkan paduan unsur kimia dan persentase baja stainless dibagi
menjadi lima kategori yaitu (www.astm.org) baja stainless martensitik, baja stainless
ferritik, baja stainless austenitik, baja stainless dupleks, dan baja stainless pengerasan
endapan.
Baja tahan karat SS 304 tergolong pada baja stainless austenitik. Austenitic stainless steel
merupakan baja paduan yang memiliki kandungan 16–26% Cr, 0.75–19.0% Mn, 1–40% Ni,
0.03–0.35% C, dan kandungan N sebagai penstabil austenite pada temperatur ruang dan
kenaikan temperatur tertentu [6]. Tabel 1 menunjukkan komposisi kimia baja tahan karat
SS 304 dan Tabel 2 menunjukkan mechanical properties dari baja tahan karat SS 304.
Tabel 1. Komposisi Kimia Baja Tahan Karat
SS 304 (European Stainless Steel, 2007)
Unsur
%
C
0.08
Mn
2
P
0.45
S
0.03
Si
0.75
Cr
18-20
Ni
8-10.5
Mo
0
Cu
0
Balanced
Fe
48
Seminar Nasional Pakar ke 1 Tahun 2018
Buku 1
ISSN (P) : 2615 - 2584
ISSN (E) : 2615 - 3343
Tabel 2. Mechanical Properties Baja
Tahan Karat SS 304 (www.asm.matweb.com)
Metric
English
Sifat
Mekanis
Poison
0.29
0.29
Tensile
505
73200 psi
MPa
Yield
215
31200 psi
MPa
Elong
40%
40%
Hard
129
129 HVN
HVN
Mod
86 GPa 12500 ksi
Keterangan :
Poison : Rasio Poison
Tensile : Tensile strength
Yield : Yield Strength
Elong : Elongation
Hard : Kekerasan
Mod : Modulus Elastisitas
Metodologi Penelitian
Tahap pertama dalam penelitian ini yaitu melakukan studi literatur mengenai
pengelasan, terutama pengelasan SMAW dan TIG, baja tahan karat, boiler, dan pengujian
yang akan dilakukan yaitu pengujian tarik. Tahap kedua yang akan dilakukan yaitu
mempersiapkan material yang akan dilakukan pengelasan yaitu baja tahan karat SS 304.
Setelah material disiapkan maka dibuat spesimen SS 304 sebelum pengelasan seperti yang
ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Spesimen Sebelum Pengelasan
Tahap ketiga yaitu melakukan pengelasan masing-masing menggunakan metode SMAW
dan TIG. Arus listrik yang digunakan yaitu sebesar 40 A dan tegangan listrik yang
digunakan yaitu sebesar 25 V. Elektroda yang digunakan pada pengelasan SMAW yaitu
elektroda E308L diameter 2 mm sedangkan elektroda yang digunakan pada pengelasan
TIG yaitu elektroda ER308L diameter 2 mm. Gambar 2 menunjukkan spesimen SS 304
setelah dilakukan pengelasan.
49
Seminar Nasional Pakar ke 1 Tahun 2018
Buku 1
ISSN (P) : 2615 - 2584
ISSN (E) : 2615 - 3343
Gambar 2. Spesimen SS 304 Setelah Pengelasan
Tahap keempat yaitu pembuatan spesimen uji kekerasan Vickers menggunakan mesin
milling. Dimensi dari spesimen uji kekerasan Vickers ditunjukkan pada Gambar 3 dan
spesimen uji kekerasan Vickers yang telah dibuat ditunjukkan pada Gambar 4.
Gambar 3. Dimensi Spesimen Kekerasan Vickers
Gambar 4. Spesimen Uji Kekerasan Vickers
Tahap kelima yaitu melakukan pengujian kekerasan Vickers di Balai Besar Teknologi
Kekuatan Struktur (B2TKS). Pengujian kekerasan dilakukan sebanyak 5 titik, yaitu 1 titik
pada base metal, san 2 titik masing-masing pada daerah HAZ dan weld metal. Tahap
Keenam yaitu pengambilan data dan analisa dari pengujian kekerasan Vickers yang telah
dilakukan. Tahap ketujuh yaitu mengambil kesimpulan dari analisa yang telah didapat.
Hasil dan Pembahasan
Dari pengujian metalografi yang telah dilakukan maka didapat titik pengujian pada
spesimen TIG dan SMAW ditunjukkan pada Gambar 5.
50
Seminar Nasional Pakar ke 1 Tahun 2018
Buku 1
ISSN (P) : 2615 - 2584
ISSN (E) : 2615 - 3343
Gambar 5. Sampel Pengujian Kekerasan Vickers
Pengelasan Metode TIG (A) dan SMAW (B)
Titik pengujian kekerasan Vickers pada spesimen TIG dan SMAW adalah sebanyak 5
titik, yaitu titik 1 pada base metal, titik 2 dan 3 pada daerah HAZ, dan titik 4 dan 5 pada
weld metal.Dari pengujian kekerasan Vickers, didapat nilai kekerasan Vickers ditunjukkan
pada Tabel 3 dan grafik gabungan HV vs lokasi ditunjukkan pada Gambar 6.
Tabel 3. Tabel Nilai Kekerasan HV Spesimen TIG dan SMAW
No
1
2
3
4
Nilai Kekerasan HV
TIG
SMAW
178
192
188
194
179
197
187.5
200
Keterangan
Base Metal
HAZ
Weld Metal
Rata-rata
Gambar 6. Grafik Gabungan HV dan Lokasi
Dari hasil pengujian Vickers yang telah dilakukan, maka didapatkan hasil bahwa nilai
kekerasan Vickers terbesar pada spesimen TIG yaitu sebesar 188 HV pada daerah HAZ,
dan nilai kekerasan Vickers terkecil adalah sebesar 178 HV pada base metal, sedangkan
nilai kekerasan Vickers terbesar pada spesimen SMAW adalah sebesar 200 HV pada weld
metal, dan nilai kekerasan Vickers terkecil adalah sebesar 192 HV pada base metal. Dari
kedua spesimen yang telah diuji, diketahui bahwa base metal merupakan lokasi yang
memiliki nilai kekerasan terkecil. Nilai kekerasan terbesar di daerah HAZ pada spesimen
TIG dan di weld metal pada spesimen SMAW dapat disebabkan oleh pengaruh
pendinginan yang berlangsung cepat setelah dilakukan pengelasan, yaitu menggunakan
air.
51
Seminar Nasional Pakar ke 1 Tahun 2018
Buku 1
ISSN (P) : 2615 - 2584
ISSN (E) : 2615 - 3343
Meskipun kekerasan pada metode pengelasan SMAW lebih tinggi dibandingkan metode
pengelasan TIG akan tetapi pengelasan dengan metode SMAW cenderung menghasilkan
logam las yang lebih getas disebabkan karena pada pengelasan SMAW, logam las dapat
tercampur dengan oksigen sehingga dapat mempengaruhi kualitas logam las itu sendiri,
sedangkan pada pengelasan TIG terdapat gas argon sebagai gas pelindung logam las
sehingga logam las tidak tercampur dengan oksigen.
Kesimpulan
Dari penelitian yang telah dilakukan, maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut :
1. Nilai kekerasan Vickers pada weldmetal metode pengelasan SMAW lebih besar
daripada metode pengelasan TIG disebabkan oleh struktur dendritic yang lebih
dominan pada metode SMAW.
2. Untuk aplikasi pada boiler shell direkomendasikan metode pengelasan TIG mengingat
kualitasnya yang lebih baik karena menggunakan gas argon sebagai gas pelindung.
Daftar pustaka
Agus Sudibyo, Pramuko Ilmu Purboputro,2013, Pengaruh Pengelasan Gas Tungsten Arc
Welding (GTAW) dengan Variasi Pendinginan Air dan Udara pada Stainless Steel 304
Terhadap Uji Komposisi Kimia, Struktur Mikro, Kekerasan, dan Uji Impact. Simposium
Nasional RAPI XIIFakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Harsono Wiryosumarto, Toshie Okumura, 2008,Teknologi Pengelasan Logam. Cetakan ke
10. PT. Pradnya Paramita : Jakarta.
Muhammad Yogi Nasrul L, Heru Suryanto, Abdul Qolik,2016, Pengaruh Variasi Arus Las
SMAW Terhadap Kekerasan dan Kekuatan Tarik Sambungan Dissimilar Stainless Steel
304 Dan ST 37,Jurnal Teknik Mesin Universitas Negeri Malang, Vol. 24 No. 1.
The European Stainless Steel Development Association, 2007,Stainless Steel : Tables of
Technical Properties. Euro Inox Publisher : Luxembourg.
Vury Ayu Setyowati, Suheni, 2016, Variasi Arus dan Sudut Pengelasan pada Material
Austenitic Stainless Steel 304 Terhadap Kekuatan Tarik dan Struktur Makro. Jurnal IPTEK
Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya. Vol. 20 No. 2.
http://asm.matweb.com/search/Specific-Material.asp?bassnum=mq304a/
Januari 2018.
diakses
16
http://www.astm.org/Standards/steel-standards.html/ diakses 11 Januari 2018.
52