STUDI KUALITAS REPAIR WELDING MENGGUNAKAN METODE OXY - ACETYLENE DENGAN PWHT PADA CAST WHEEL ALUMINIUM.
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
STUDI KUALITAS REPAIR WELDING
MENGGUNAKAN METODE OXY-ACETYLENE DENGAN PWHT
PADA CAST WHEEL ALUMINIUM
SKRIPSI
Oleh:
Irman Azis Wilopo
K2509037
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2013
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERYATAAN KEASLIAN TULISAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama
: Irman Azis Wilopo
NIM
: K2509037
Jurusan/Pro gram Studi
: JPTK/Pendidikan Teknik Mesin
Menyatakan bahwa skripsi saya berjudul
STUDI KUALITAS REPAIR
WELDING MENGGUNAKAN METODE OXY-ACETYLENE DENGAN
PWHT PADA CAST WHEEL ALUMINIUM ini benar benar merupakan hasil
karya saya sendiri. Selain itu, sumber informasi yang dikutip dari penulis lain
telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka.
Apabila pada kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan skripsi ini hasil
jiplakan, saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan saya.
Surakarta,
Oktober 2013
Yang membuat peryataan
Irman Azis Wilopo
NIM. K2509037
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
STUDI KUALITAS REPAIR WELDING
MENGGUNAKAN METODE OXY-ACETYLENE DENGAN PWHT
PADA CAST WHEEL ALUMINIUM
Oleh:
Irman Azis Wilopo
K2509037
Skripsi
Ditulis dan diajukan untuk memenuhi syarat mendapatkangelar Sarjana
Pendidikan Program Studi Pendidikan Teknik Mesin
Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKATA
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERSETUJUAN
Skripsi ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji
Skripsi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
Surakarta,
Oktober 2013
Pembimbing I,
Pembimbing II,
Budi Harjanto, S.T., M.Eng.
Yuyun Estriyanto, S.T., M.T.
NIP. 19790116 200501 1 001
NIP. 19780113 200212 1 009
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGESAHAN
Skripsi ini telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Skripsi Fakultas
Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima
untuk memenuhi salah satu persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan.
Hari
: Kamis
Tanggal
: 17 Oktober 2013
Tim Penguji Skripsi
Nama terang
Tanda Tangan
Ketua
: Drs. Subagsono, M.T.
Sekretaris
: Suharno, S.T., M.T.
Anggota I
: Budi Harjanto, S.T., M.Eng,
Anggota II
: Yuyun Estriyanto, S.T., M.T.
Disahkan oleh :
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Dekan,
Prof. Dr. H. M. Furqon Hidayatullah, M.Pd.
NIP 196007271987021001
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
Irman Azis Wilopo. STUDI KUALITAS REPAIR WELDING DENGAN
METODE OXY-ACETYLENE DENGAN PERLAKUAN PWHT PADA CAST
WHEEL ALUMINIUM. Skripsi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Sebelas Maret Surakarta, Oktober 2013.
Tujuan penelitian ini adalah (1) Untuk mengetahui komposisi kimia dan
standar kodifikasi paduan aluminium pada cast wheel aluminium. (2) Untuk
mengetahui struktur mikro sebelum dan sesudah dilakukan pengelasan dengan
metode pengelasan oxy-acetylene dengan perlakuan PWHT pada cast wheel
aluminium. (3) Untuk mengetahui tingkat kekerasan dan kekuatan impak
sebelum dan sesudah dilakukan pengelasan dengan metode pengelasan oxyacetylene dengan perlakuan PWHT pada cast wheel aluminium. Penelitian ini
dilakukan di laboratorium INLASTEK Surakarta.
Penelitian ini menggunakan bahan dari cast wheel aluminium. Teknik
Analisis data dalam penelitian ini menggunakan analisis data deskriptif yaitu
mengamati secara langsung hasil eksperimen dan kemudian dianalisis dan
menyimpulkan hasil penelitian. Sebagai parameter input pada penganalisisan data
meliputi pengujian komposisi kimia, struktur mikro, nilai kekerasan dan kekuatan
impak.
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa komposisi kimia
cast wheel aluminium termasuk paduan Al-Si karena unsur Si merupakan paduan
terbesar yaitu 4,61%. Pada struktur mikro pada logam induk butiran-butiran Si
tersebar merata pada permukaan Al. Nilai kekerasan spesimen raw material lebih
tinggi dibandingkan spesimen hasil las oxy-acetylene. Nilai rata- rata kekerasan
raw material yaitu 42,69 BHN sedangkan nilai rata-rata hasil las oxy-acetylene
34,34 BHN. Untuk nilai rata-rata spesimen hasil las oxy-acetylene pada daerah
HAZ yaitu 31,81 BHN. Hasil rata-rata uji impak pada raw material yaitu 0,092
J/mm² sedangkan hasil spesimen las oxy-acetylene harga rata-rata impak yaitu
0,078 J/mm². Post-weld heat treatment (PWHT) berpengaruh terhadap sifat
mekanik dan strukutr mikro ditandai dengan perubahan struktur mikro yang
hampir sama antara daerah lasan, HAZ, dan logam induk setelah proses PWHT.
Kata kunci: Las oxy-acetylene, paduan aluminium, cast wheels aluminum,
PWHT, sifat fisis dan mekanis.
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRACT
Irman Azis Wilopo. STUDY ON THE QUALITY OF REPAIR WELDING
USING OXY-ACETYLENE METHODS WITH PWHT TO CAST WHEEL
ALUMINIUM. Skripsi. Faculty of teacher training and Education Science
University Sebelas Maret Surakarta, Oktober: 2013.
The purposes of this research are: (1) To determine the chemical
composition and aluminum alloy standard codification of cast wheel aluminum.
(2) To determine the microstructure before and after welding with oxy - acetylene
welding method with PWHT on the cast aluminum wheel. (3) To determine the
level of hardness and level of impact strength before and after welding with oxy acetylene welding method with PWHT on the cast wheel aluminum. The research
was conducted in the laboratory INLASTEK Surakarta.
The Object in this research used are aluminium cast wheels. Techniques
of data analysis in this research using descriptive data analysis that is directly
observed experimental results and then analyzed and summing up the results of
the research. As an input parameter in analyzing the data include:the testing of
chemical composition, microstructure, hardness and impact.
From the research, we can conclude that the chemical composition on
aluminium cast wheel including Aluminium Silicon alloy, because the element Si
alloy is the largest with 4.61% Si. Microstructure on base metal granules the spread
equally on the surface of Al. Specimen hardness value of raw material is higher
than oxy-acetylene welding specimens. The average value of raw material hardness
results 42.69 BHN while the average value of oxy-acetylene welding results 34.34
BHN. Average hardness oxy-acetylene welding specimens in the HAZ area 31.81
BHN. The average value of raw material impact results 0,092 J/mm² while the
average value of oxy-acetylene welding results 0,078 J/mm². Post-weld heat
treatment (PWHT) was effect on the mechanical properties and microstructural that
characterized by nearly changes in the microstructure between the weld region,
HAZ , and base material after PWHT process .
Keywords: oxy-acetylene welding, aluminium aloys, cast wheels aluminium,
PWHT, physical and mechanical properties.
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO
Hai orang-orang yang beriman, Jadikanlah sabar dan shalatmu Sebagai
penolongmu, sesungguhnya Allah beserta orang(QS. Al-Baqarah: 153)
Jadilah kamu manusia yang pada kelahiranmu semua orang tertawa bahagia,
tetapi hanya kamu sendiri yang menangis; dan pada kematianmu semua orang
menangis sedih, tetapi hanya kamu sendiri yang tersenyum.
(Mahatma Gandhi)
(Pakdhe Masdi)
angat salah jika terlalu merasa paling benar, karena segala kebenaran akan
mudah terhapus hanya dengan satu kesalahan yang keterlaluan.
(Irman Azis Wilopo)
Lebih baik memiliki sesuatu tapi tidak membutuhkannya daripada membutuhkan
sesuatu tapi tidak memilikinya. Itulah mengapa kita harus selalu bersyukur dan
(Irman Azis Wilopo)
(Anonim)
commit to user
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERSEMBAHAN
Alhamdulillah, terimakasih Allah. Perjuangan berat hambaMu yang lemah ini
berakhir juga. Puji syukur selalu hamba panjatkan kehadiratMu ya Allah, dengan
kerikil-kerikil cobaan dariMu, hamba dapat mengerti arti hidup yang
sesungguhnya.
Skripsi ini khusus ku persembahkan untuk :
Bapak dan Ibu tercinta
Orang tua juara satu di seluruh dunia, yang tiada hentinya memberikan
semangat, doa, dukungan, kasih sayang untuk kesuksesan anaknya. I love
them so much...
Mbakku tercinta yang selalu mendukung, memberikan arahan dan
memberikan semangat. Semoga selalu sukses.
Terimakasih atas kebersamaannya selama ini.
commit to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah Yang Maha Pengasih dan Penyayang, yang
memberi ilmu, inspirasi, dan kemuliaan. Atas kehendak-Nya penulis dapat
STUDI KUALITAS REPAIR WELDING
MENGGUNAKAN METODE OXY-ACETYLENE DENGAN PWHT PADA
CAST WHEEL ALUMINIUM
Skripsi ini disusun untuk memenuhi sebagian dari peryaratan untuk
mendapatkan gelar Sarjana pada program Studi Pendidikan Teknik Mesin,
Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penulis menyadari bahwa terselesaikannya skripsi ini tidak terlepas dari bantuan,
bimbingan,
dan
pengarahan
dari
berbagai
pihak.
Untuk
itu,
penulis
menyampaikan terima kasih kepada:
1.
Prof. Dr. H. M. FurqonHidayatullah, M.Pd., selaku Dekan Fakultas Keguruan
dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2.
Drs. Sutrisno, S.T., M.Pd., selaku Ketua Jurusan Pendidikan Teknik dan
Kejuruan, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
3.
Yuyun Estriyanto, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Pendidikan Teknik
Mesin, Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan, Fakultas Keguruan dan
Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
4.
Budi Harjanto, S.T., M.Eng., selaku Pembimbing I, yang selalu memberikan
motivasi dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.
5.
Yuyun Estriyanto, S.T., M.T., selaku Pembimbing II, yang selalu memberikan
motivasi dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.
6.
Suharno,
S.T.,
M.T.,
selaku Pembimbing II, yang selalu memberikan
pengarahan dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.
7.
Kepala
INLASTEK
Surakarta,
yang
telah
melakukan research / tri out di bengkel pengelasan.
commit to user
x
memberikan
kesempatan
perpustakaan.uns.ac.id
8.
digilib.uns.ac.id
Kepala Laboratorium Politeknik Manufaktur Ceper, yang telah memberikan
kesempatan melakukan research pengujian komposisi kimia dan proses
PWHT.
9.
Semua pihak yang turut membantu dalam penyusunan skripsi ini yang tidak
mungkin disebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan karena
keterbatasan penulis. Meskipun demikian, penulis berharap semoga skripsi ini
bermanfaat bagi penulis khususnya dan pembaca umumnya.
Surakarta,
Oktober 2012
Penulis,
commit to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ....................................................................................
i
HALAMAN PERYATAAN .......................................................................
ii
HALAMAN PENGAJUAN ........................................................................
iii
HALAMAN PERSETUJUAN ....................................................................
iv
..
v
...
vi
.
viii
...
ix
.
x
..
xiv
..
xvi
..
xvii
...
xviii
HALAMAN MOTTO
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah . .................................................................
1
B. Identifikasi Masalah..........................................................................
3
C. Pembatasan Masalah .........................................................................
3
D. Rumusan Masalah .............................................................................
4
E. Tujuan Penelitian ...............................................................................
4
F. Manfaat Penelitian.............................................................................
5
BAB II KAJIAN PUSTAKA
A. Kajian Teori dan Penelitian yang Relevan ........................................
6
1. Kajian Teori.................................................................................
6
a. RepairWelding.......................................................................
6
b. Kualitas Sifat Fisik dan Mekanik..........................................
6
c. Cast Wheel Aluminium dan Paduan Aluminium...................
7
d. Pengelasan Oxy-acetylene ....................................................
commit to user
xii
12
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
e. Perlakuan PWHT ..................................................................
15
f.
Perlakuan panas ....................................................................
18
g. Uji Komposisi........................................................................
22
h. Uji Struktur Mikro (Metalografi) ..........................................
23
i.
Uji Kekerasan .......................................................................
24
j.
Uji Impak ..............................................................................
26
2. Penelitian yang Relevan ..............................................................
27
B. Kerangka Berpikir .............................................................................
30
C. Hipotesis Penelitian ...........................................................................
31
BAB III METODE PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................
33
1. Tempat Penelitian ........................................................................
33
2. Waktu Penelitian..........................................................................
33
B. Unit dan Objek Penelitian .................................................................
34
C. Instrumen Penelitian ..........................................................................
34
1. Alat Penelitian .............................................................................
35
2. Bahan Penelitian..........................................................................
36
D. Prosedur Penelitian............................................................................
36
1. Pembuatan Spesimen...................................................................
37
2. Proses Pengelasan........................................................................
41
3. Uji Komposisi..............................................................................
43
4. Proses Perlakuan PWHT.............................................................
43
5. Uji Struktur Mikro (Metalografi) ................................................
46
6. Uji Kekerasan .............................................................................
47
7. Uji Impak ....................................................................................
47
E. Teknik Analisis Data.........................................................................
48
1. Identifikasi Variabel ....................................................................
48
2. Sumber Data ...............................................................................
49
F. Analisis Data.....................................................................................
49
1. Analisis komposisi kimia ............................................................
49
2. Analisis Struktur Mikro ..............................................................
commit to user
xiii
50
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
3. Analisis Hasil Uji Kekerasan......................................................
50
4. Analisis hasil Uji Kekuatan Impak .............................................
50
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Deskripsi Data ..................................................................................
51
1. Uji Komposisi Kimia ..................................................................
51
2. Uji Struktur Mikro ......................................................................
52
3. Uji Kekerasan .............................................................................
52
4. Uji Kekuatan Impak....................................................................
53
B. Pengujian Hipotesis Hasil Analisis Data ..........................................
53
1. Analisis Data Hasil Uji Struktur Mikro ......................................
53
2. Analisis Data Hasil Uji Kekerasan dan Uji Kekuatan Impak .....
54
C. Pembahasan Hasil Analisi Data ........................................................
54
1. Analisis Hasil Uji Komposisi Kimia (Spectometri) ...................
54
2. Analisis Data Hasil Uji Struktur Mikro ......................................
57
3. Analisis Data Hasil Uji Kekerasan .............................................
60
4. Analisis Data Hasil Uji Impak ....................................................
62
BAB V PENUTUP
A. Kesimpulan ........................................................................................
66
B. Implikasi ............................................................................................
67
C. Saran ................................................................................................
67
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
commit to user
xiv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
1.
Nyala Api Netral ...............................................................................
13
2.
Nyala Api Karburasi..........................................................................
13
3.
Nyala Api Oksidasi ...........................................................................
13
4.
Las Oxy-acetylene ............................................................................
14
5.
Kode ISO Posisi Las Flat..................................................................
15
6.
Diagram Fase Pemanasan Logam Paduan........................................
20
7.
Alat Uji Komposisi (Spectrometer Metal Scan)...............................
22
8.
Alat Uji Struktur Mikro (Metalografi) ..............................................
24
9.
Perumusan Pengujian Brinell ............................................................
25
10. Pengujian Brinell ...............................................................................
25
11. Arah Pembebanan pada Pengujian Impak ........................................
26
12. Pengujian Impak dengan Standar ASTM .........................................
27
13. Foto Struktur Mikro Paduan AlSiFe .................................................
28
14. Partikel Penyusun Aluminium 5083.................................................
29
15. Cast Wheel Aluminium Honda Civic Ferio......................................
36
16. Prosedur Penelitian............................................................................
37
17. Cast Wheel Aluminium......................................................................
38
18. Potongan Cast Wheel Aluminium .....................................................
38
19. Spesiemen 1 Tanpa Las (Raw Material)...........................................
39
20. Bentuk Kampuh Las pada Spesimen 1.............................................
39
21. Spesiemen 2 Tanpa Las (Raw Material)...........................................
40
22. Bentuk Kampuh Las pada Spesimen 2.............................................
41
23. Spesimen Hasil Pengelasan Oxy-acetylene ......................................
42
24. Proses Pengelasan Oxy-acetylene.....................................................
42
25. Hubungan antara Suhu Waktu Perlakuan pada Material...................
45
26. Struktur Mikro Logam Dasar (Raw material) 200x.........................
commit to user
xv
58
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
27. Foto Struktur Mikro Bagian Logam Induk, HAZ dan Daerah Las
pada Material Hasil Pengelasan Oxy-acetylene................................
59
28. Histogram Nilai Rata-rata Hasil Uji Kekerasan Brinell ...................
61
29. Histogram Nilai Kekuatan Impak .....................................................
64
commit to user
xvi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
1.
Daftar Seri Paduan Aluminium Wrought Alloy ................................
8
2.
Daftar Seri Paduan Aluminiu m Cast Alloy ......................................
9
3.
Kawat Las dan Fluks yang Digunakan dalam Pengelasan
Aluminium dan Paduannya ..............................................................
14
4.
Waktu Penelitian...............................................................................
34
5.
Heat treatment pada Aluminium ......................................................
44
6.
Hasil Uji Komposisi K imia Cast Wheel Aluminium .......................
52
7.
Komposisi Kimia Cast Wheel Aluminium Raw Material dan
Setelah Pengelasan Oxy-acetylene ...................................................
55
8.
Komposisi K imia Aluminium Alloy seri AA.4643 ...........................
55
9.
Diameter Injakan Indentor Hasil Uji Kekerasan Brinell ..................
60
10. Nilai Kekerasan Brinell (HBN)........................................................
61
.....................................................................
63
12. Nilai Usaha yang Diserap dan N ilai Kekuatan Impak Spesimen.....
63
11.
commit to user
xvii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
Halaman
1.
Perhitungan Uji Kekerasan Brinnel...................................................
71
2.
Perhitungan Uji Impak......................................................................
77
3.
Daftar Presensi Seminar Proposal ....................................................
81
4.
Surat Permohonan Ijin Menyusun Skripsi........................................
83
5.
Surat Keputusan Dekan FKIP tentang Izin Penyusunan Skripsi ......
84
6.
Surat Permohonan Ijin Research.......................................................
85
7.
Surat Keterangan Selesai Research...................................................
89
8.
Laporan Hasil Pengujian ...................................................................
91
9.
Dokumentasi Penelitian. ....................................................................
96
commit to user
xviii
digilib.uns.ac.id
STUDI KUALITAS REPAIR WELDING
MENGGUNAKAN METODE OXY-ACETYLENE DENGAN PWHT
PADA CAST WHEEL ALUMINIUM
SKRIPSI
Oleh:
Irman Azis Wilopo
K2509037
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2013
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERYATAAN KEASLIAN TULISAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama
: Irman Azis Wilopo
NIM
: K2509037
Jurusan/Pro gram Studi
: JPTK/Pendidikan Teknik Mesin
Menyatakan bahwa skripsi saya berjudul
STUDI KUALITAS REPAIR
WELDING MENGGUNAKAN METODE OXY-ACETYLENE DENGAN
PWHT PADA CAST WHEEL ALUMINIUM ini benar benar merupakan hasil
karya saya sendiri. Selain itu, sumber informasi yang dikutip dari penulis lain
telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka.
Apabila pada kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan skripsi ini hasil
jiplakan, saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan saya.
Surakarta,
Oktober 2013
Yang membuat peryataan
Irman Azis Wilopo
NIM. K2509037
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
STUDI KUALITAS REPAIR WELDING
MENGGUNAKAN METODE OXY-ACETYLENE DENGAN PWHT
PADA CAST WHEEL ALUMINIUM
Oleh:
Irman Azis Wilopo
K2509037
Skripsi
Ditulis dan diajukan untuk memenuhi syarat mendapatkangelar Sarjana
Pendidikan Program Studi Pendidikan Teknik Mesin
Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKATA
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERSETUJUAN
Skripsi ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji
Skripsi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
Surakarta,
Oktober 2013
Pembimbing I,
Pembimbing II,
Budi Harjanto, S.T., M.Eng.
Yuyun Estriyanto, S.T., M.T.
NIP. 19790116 200501 1 001
NIP. 19780113 200212 1 009
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGESAHAN
Skripsi ini telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Skripsi Fakultas
Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima
untuk memenuhi salah satu persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan.
Hari
: Kamis
Tanggal
: 17 Oktober 2013
Tim Penguji Skripsi
Nama terang
Tanda Tangan
Ketua
: Drs. Subagsono, M.T.
Sekretaris
: Suharno, S.T., M.T.
Anggota I
: Budi Harjanto, S.T., M.Eng,
Anggota II
: Yuyun Estriyanto, S.T., M.T.
Disahkan oleh :
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Dekan,
Prof. Dr. H. M. Furqon Hidayatullah, M.Pd.
NIP 196007271987021001
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
Irman Azis Wilopo. STUDI KUALITAS REPAIR WELDING DENGAN
METODE OXY-ACETYLENE DENGAN PERLAKUAN PWHT PADA CAST
WHEEL ALUMINIUM. Skripsi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Sebelas Maret Surakarta, Oktober 2013.
Tujuan penelitian ini adalah (1) Untuk mengetahui komposisi kimia dan
standar kodifikasi paduan aluminium pada cast wheel aluminium. (2) Untuk
mengetahui struktur mikro sebelum dan sesudah dilakukan pengelasan dengan
metode pengelasan oxy-acetylene dengan perlakuan PWHT pada cast wheel
aluminium. (3) Untuk mengetahui tingkat kekerasan dan kekuatan impak
sebelum dan sesudah dilakukan pengelasan dengan metode pengelasan oxyacetylene dengan perlakuan PWHT pada cast wheel aluminium. Penelitian ini
dilakukan di laboratorium INLASTEK Surakarta.
Penelitian ini menggunakan bahan dari cast wheel aluminium. Teknik
Analisis data dalam penelitian ini menggunakan analisis data deskriptif yaitu
mengamati secara langsung hasil eksperimen dan kemudian dianalisis dan
menyimpulkan hasil penelitian. Sebagai parameter input pada penganalisisan data
meliputi pengujian komposisi kimia, struktur mikro, nilai kekerasan dan kekuatan
impak.
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa komposisi kimia
cast wheel aluminium termasuk paduan Al-Si karena unsur Si merupakan paduan
terbesar yaitu 4,61%. Pada struktur mikro pada logam induk butiran-butiran Si
tersebar merata pada permukaan Al. Nilai kekerasan spesimen raw material lebih
tinggi dibandingkan spesimen hasil las oxy-acetylene. Nilai rata- rata kekerasan
raw material yaitu 42,69 BHN sedangkan nilai rata-rata hasil las oxy-acetylene
34,34 BHN. Untuk nilai rata-rata spesimen hasil las oxy-acetylene pada daerah
HAZ yaitu 31,81 BHN. Hasil rata-rata uji impak pada raw material yaitu 0,092
J/mm² sedangkan hasil spesimen las oxy-acetylene harga rata-rata impak yaitu
0,078 J/mm². Post-weld heat treatment (PWHT) berpengaruh terhadap sifat
mekanik dan strukutr mikro ditandai dengan perubahan struktur mikro yang
hampir sama antara daerah lasan, HAZ, dan logam induk setelah proses PWHT.
Kata kunci: Las oxy-acetylene, paduan aluminium, cast wheels aluminum,
PWHT, sifat fisis dan mekanis.
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRACT
Irman Azis Wilopo. STUDY ON THE QUALITY OF REPAIR WELDING
USING OXY-ACETYLENE METHODS WITH PWHT TO CAST WHEEL
ALUMINIUM. Skripsi. Faculty of teacher training and Education Science
University Sebelas Maret Surakarta, Oktober: 2013.
The purposes of this research are: (1) To determine the chemical
composition and aluminum alloy standard codification of cast wheel aluminum.
(2) To determine the microstructure before and after welding with oxy - acetylene
welding method with PWHT on the cast aluminum wheel. (3) To determine the
level of hardness and level of impact strength before and after welding with oxy acetylene welding method with PWHT on the cast wheel aluminum. The research
was conducted in the laboratory INLASTEK Surakarta.
The Object in this research used are aluminium cast wheels. Techniques
of data analysis in this research using descriptive data analysis that is directly
observed experimental results and then analyzed and summing up the results of
the research. As an input parameter in analyzing the data include:the testing of
chemical composition, microstructure, hardness and impact.
From the research, we can conclude that the chemical composition on
aluminium cast wheel including Aluminium Silicon alloy, because the element Si
alloy is the largest with 4.61% Si. Microstructure on base metal granules the spread
equally on the surface of Al. Specimen hardness value of raw material is higher
than oxy-acetylene welding specimens. The average value of raw material hardness
results 42.69 BHN while the average value of oxy-acetylene welding results 34.34
BHN. Average hardness oxy-acetylene welding specimens in the HAZ area 31.81
BHN. The average value of raw material impact results 0,092 J/mm² while the
average value of oxy-acetylene welding results 0,078 J/mm². Post-weld heat
treatment (PWHT) was effect on the mechanical properties and microstructural that
characterized by nearly changes in the microstructure between the weld region,
HAZ , and base material after PWHT process .
Keywords: oxy-acetylene welding, aluminium aloys, cast wheels aluminium,
PWHT, physical and mechanical properties.
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO
Hai orang-orang yang beriman, Jadikanlah sabar dan shalatmu Sebagai
penolongmu, sesungguhnya Allah beserta orang(QS. Al-Baqarah: 153)
Jadilah kamu manusia yang pada kelahiranmu semua orang tertawa bahagia,
tetapi hanya kamu sendiri yang menangis; dan pada kematianmu semua orang
menangis sedih, tetapi hanya kamu sendiri yang tersenyum.
(Mahatma Gandhi)
(Pakdhe Masdi)
angat salah jika terlalu merasa paling benar, karena segala kebenaran akan
mudah terhapus hanya dengan satu kesalahan yang keterlaluan.
(Irman Azis Wilopo)
Lebih baik memiliki sesuatu tapi tidak membutuhkannya daripada membutuhkan
sesuatu tapi tidak memilikinya. Itulah mengapa kita harus selalu bersyukur dan
(Irman Azis Wilopo)
(Anonim)
commit to user
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERSEMBAHAN
Alhamdulillah, terimakasih Allah. Perjuangan berat hambaMu yang lemah ini
berakhir juga. Puji syukur selalu hamba panjatkan kehadiratMu ya Allah, dengan
kerikil-kerikil cobaan dariMu, hamba dapat mengerti arti hidup yang
sesungguhnya.
Skripsi ini khusus ku persembahkan untuk :
Bapak dan Ibu tercinta
Orang tua juara satu di seluruh dunia, yang tiada hentinya memberikan
semangat, doa, dukungan, kasih sayang untuk kesuksesan anaknya. I love
them so much...
Mbakku tercinta yang selalu mendukung, memberikan arahan dan
memberikan semangat. Semoga selalu sukses.
Terimakasih atas kebersamaannya selama ini.
commit to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah Yang Maha Pengasih dan Penyayang, yang
memberi ilmu, inspirasi, dan kemuliaan. Atas kehendak-Nya penulis dapat
STUDI KUALITAS REPAIR WELDING
MENGGUNAKAN METODE OXY-ACETYLENE DENGAN PWHT PADA
CAST WHEEL ALUMINIUM
Skripsi ini disusun untuk memenuhi sebagian dari peryaratan untuk
mendapatkan gelar Sarjana pada program Studi Pendidikan Teknik Mesin,
Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penulis menyadari bahwa terselesaikannya skripsi ini tidak terlepas dari bantuan,
bimbingan,
dan
pengarahan
dari
berbagai
pihak.
Untuk
itu,
penulis
menyampaikan terima kasih kepada:
1.
Prof. Dr. H. M. FurqonHidayatullah, M.Pd., selaku Dekan Fakultas Keguruan
dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2.
Drs. Sutrisno, S.T., M.Pd., selaku Ketua Jurusan Pendidikan Teknik dan
Kejuruan, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
3.
Yuyun Estriyanto, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Pendidikan Teknik
Mesin, Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan, Fakultas Keguruan dan
Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
4.
Budi Harjanto, S.T., M.Eng., selaku Pembimbing I, yang selalu memberikan
motivasi dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.
5.
Yuyun Estriyanto, S.T., M.T., selaku Pembimbing II, yang selalu memberikan
motivasi dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.
6.
Suharno,
S.T.,
M.T.,
selaku Pembimbing II, yang selalu memberikan
pengarahan dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.
7.
Kepala
INLASTEK
Surakarta,
yang
telah
melakukan research / tri out di bengkel pengelasan.
commit to user
x
memberikan
kesempatan
perpustakaan.uns.ac.id
8.
digilib.uns.ac.id
Kepala Laboratorium Politeknik Manufaktur Ceper, yang telah memberikan
kesempatan melakukan research pengujian komposisi kimia dan proses
PWHT.
9.
Semua pihak yang turut membantu dalam penyusunan skripsi ini yang tidak
mungkin disebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan karena
keterbatasan penulis. Meskipun demikian, penulis berharap semoga skripsi ini
bermanfaat bagi penulis khususnya dan pembaca umumnya.
Surakarta,
Oktober 2012
Penulis,
commit to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ....................................................................................
i
HALAMAN PERYATAAN .......................................................................
ii
HALAMAN PENGAJUAN ........................................................................
iii
HALAMAN PERSETUJUAN ....................................................................
iv
..
v
...
vi
.
viii
...
ix
.
x
..
xiv
..
xvi
..
xvii
...
xviii
HALAMAN MOTTO
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah . .................................................................
1
B. Identifikasi Masalah..........................................................................
3
C. Pembatasan Masalah .........................................................................
3
D. Rumusan Masalah .............................................................................
4
E. Tujuan Penelitian ...............................................................................
4
F. Manfaat Penelitian.............................................................................
5
BAB II KAJIAN PUSTAKA
A. Kajian Teori dan Penelitian yang Relevan ........................................
6
1. Kajian Teori.................................................................................
6
a. RepairWelding.......................................................................
6
b. Kualitas Sifat Fisik dan Mekanik..........................................
6
c. Cast Wheel Aluminium dan Paduan Aluminium...................
7
d. Pengelasan Oxy-acetylene ....................................................
commit to user
xii
12
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
e. Perlakuan PWHT ..................................................................
15
f.
Perlakuan panas ....................................................................
18
g. Uji Komposisi........................................................................
22
h. Uji Struktur Mikro (Metalografi) ..........................................
23
i.
Uji Kekerasan .......................................................................
24
j.
Uji Impak ..............................................................................
26
2. Penelitian yang Relevan ..............................................................
27
B. Kerangka Berpikir .............................................................................
30
C. Hipotesis Penelitian ...........................................................................
31
BAB III METODE PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................
33
1. Tempat Penelitian ........................................................................
33
2. Waktu Penelitian..........................................................................
33
B. Unit dan Objek Penelitian .................................................................
34
C. Instrumen Penelitian ..........................................................................
34
1. Alat Penelitian .............................................................................
35
2. Bahan Penelitian..........................................................................
36
D. Prosedur Penelitian............................................................................
36
1. Pembuatan Spesimen...................................................................
37
2. Proses Pengelasan........................................................................
41
3. Uji Komposisi..............................................................................
43
4. Proses Perlakuan PWHT.............................................................
43
5. Uji Struktur Mikro (Metalografi) ................................................
46
6. Uji Kekerasan .............................................................................
47
7. Uji Impak ....................................................................................
47
E. Teknik Analisis Data.........................................................................
48
1. Identifikasi Variabel ....................................................................
48
2. Sumber Data ...............................................................................
49
F. Analisis Data.....................................................................................
49
1. Analisis komposisi kimia ............................................................
49
2. Analisis Struktur Mikro ..............................................................
commit to user
xiii
50
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
3. Analisis Hasil Uji Kekerasan......................................................
50
4. Analisis hasil Uji Kekuatan Impak .............................................
50
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Deskripsi Data ..................................................................................
51
1. Uji Komposisi Kimia ..................................................................
51
2. Uji Struktur Mikro ......................................................................
52
3. Uji Kekerasan .............................................................................
52
4. Uji Kekuatan Impak....................................................................
53
B. Pengujian Hipotesis Hasil Analisis Data ..........................................
53
1. Analisis Data Hasil Uji Struktur Mikro ......................................
53
2. Analisis Data Hasil Uji Kekerasan dan Uji Kekuatan Impak .....
54
C. Pembahasan Hasil Analisi Data ........................................................
54
1. Analisis Hasil Uji Komposisi Kimia (Spectometri) ...................
54
2. Analisis Data Hasil Uji Struktur Mikro ......................................
57
3. Analisis Data Hasil Uji Kekerasan .............................................
60
4. Analisis Data Hasil Uji Impak ....................................................
62
BAB V PENUTUP
A. Kesimpulan ........................................................................................
66
B. Implikasi ............................................................................................
67
C. Saran ................................................................................................
67
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
commit to user
xiv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
1.
Nyala Api Netral ...............................................................................
13
2.
Nyala Api Karburasi..........................................................................
13
3.
Nyala Api Oksidasi ...........................................................................
13
4.
Las Oxy-acetylene ............................................................................
14
5.
Kode ISO Posisi Las Flat..................................................................
15
6.
Diagram Fase Pemanasan Logam Paduan........................................
20
7.
Alat Uji Komposisi (Spectrometer Metal Scan)...............................
22
8.
Alat Uji Struktur Mikro (Metalografi) ..............................................
24
9.
Perumusan Pengujian Brinell ............................................................
25
10. Pengujian Brinell ...............................................................................
25
11. Arah Pembebanan pada Pengujian Impak ........................................
26
12. Pengujian Impak dengan Standar ASTM .........................................
27
13. Foto Struktur Mikro Paduan AlSiFe .................................................
28
14. Partikel Penyusun Aluminium 5083.................................................
29
15. Cast Wheel Aluminium Honda Civic Ferio......................................
36
16. Prosedur Penelitian............................................................................
37
17. Cast Wheel Aluminium......................................................................
38
18. Potongan Cast Wheel Aluminium .....................................................
38
19. Spesiemen 1 Tanpa Las (Raw Material)...........................................
39
20. Bentuk Kampuh Las pada Spesimen 1.............................................
39
21. Spesiemen 2 Tanpa Las (Raw Material)...........................................
40
22. Bentuk Kampuh Las pada Spesimen 2.............................................
41
23. Spesimen Hasil Pengelasan Oxy-acetylene ......................................
42
24. Proses Pengelasan Oxy-acetylene.....................................................
42
25. Hubungan antara Suhu Waktu Perlakuan pada Material...................
45
26. Struktur Mikro Logam Dasar (Raw material) 200x.........................
commit to user
xv
58
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
27. Foto Struktur Mikro Bagian Logam Induk, HAZ dan Daerah Las
pada Material Hasil Pengelasan Oxy-acetylene................................
59
28. Histogram Nilai Rata-rata Hasil Uji Kekerasan Brinell ...................
61
29. Histogram Nilai Kekuatan Impak .....................................................
64
commit to user
xvi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
1.
Daftar Seri Paduan Aluminium Wrought Alloy ................................
8
2.
Daftar Seri Paduan Aluminiu m Cast Alloy ......................................
9
3.
Kawat Las dan Fluks yang Digunakan dalam Pengelasan
Aluminium dan Paduannya ..............................................................
14
4.
Waktu Penelitian...............................................................................
34
5.
Heat treatment pada Aluminium ......................................................
44
6.
Hasil Uji Komposisi K imia Cast Wheel Aluminium .......................
52
7.
Komposisi Kimia Cast Wheel Aluminium Raw Material dan
Setelah Pengelasan Oxy-acetylene ...................................................
55
8.
Komposisi K imia Aluminium Alloy seri AA.4643 ...........................
55
9.
Diameter Injakan Indentor Hasil Uji Kekerasan Brinell ..................
60
10. Nilai Kekerasan Brinell (HBN)........................................................
61
.....................................................................
63
12. Nilai Usaha yang Diserap dan N ilai Kekuatan Impak Spesimen.....
63
11.
commit to user
xvii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
Halaman
1.
Perhitungan Uji Kekerasan Brinnel...................................................
71
2.
Perhitungan Uji Impak......................................................................
77
3.
Daftar Presensi Seminar Proposal ....................................................
81
4.
Surat Permohonan Ijin Menyusun Skripsi........................................
83
5.
Surat Keputusan Dekan FKIP tentang Izin Penyusunan Skripsi ......
84
6.
Surat Permohonan Ijin Research.......................................................
85
7.
Surat Keterangan Selesai Research...................................................
89
8.
Laporan Hasil Pengujian ...................................................................
91
9.
Dokumentasi Penelitian. ....................................................................
96
commit to user
xviii