ANALISA TEKNIS DAN EKONOMIS SAMBUNG DENGAN METODE RIVET DAN SPOT WELDIN PADA BAJA SS41
18 _l:J. 8 /H (o3
TUGAS AKHIR
( KP 1701)
ANALISA TEKNIS DAN EKONOMIS SAMBUNG
DENGAN METODE RIVET DAN SPOT WELDIN
PADA BAJA SS41
~ .8~0
:;_
fa.r
0-1
OLEH :
MUCHAMAD FASICH
NRP. 4196 100 043
JURUSAN TEKNIK PERKAPALAN
FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN
INSTIT UT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SUR ABA
Y.A
2002 L-~T
-~
PERUSTAK~
'ferint11 Deri
No. Agenda Prp.
1
~ S~
-
;-I
~
{j-'7&}
~
.L EMBAR PENGESAHAN
ANALISA TEKNIS DAN EKONOMIS SAMBUNGAN
DENGAN METODE RIVET DAN SPOT WELDING
PADA BAJA SS41
TUGASAKHIR
Diajukan Guna Memenuhi Sebagian Persyaratan
Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Pad a
Jurusan Teknik Perkapalan
Fakultas Teknologi Kelautan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya
Mengetahui I Menyetujui
Ir. Soewejfy, M.Eng.
NIP. 130 368 597
SURABAYA
2002
DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPE:MBER
FAKULTASTEKNOLOGIKELAUTAN
JURUSAN TEKNIK PERKAPALAN
Kampl.fliTS -9Jkdllo. 9Jrabaya 60111
Telp. 5947254. 5994251-5 Pes. 1173 - 1176 Fax
SURAT KEPUTUSAN TUGAS AKHIR
No.1 893- a I K03.4.2/PP/2001
Nama Mahasiswa
Muchamad Fasich
Nomor Pokok
4196100043
Tanggal diberi tugas
27 Agustus 2001
Tanggal selesai tugas
20 Januari 2002
Dosen Pembimbing
l. lr. Soeweify, M.Eng
2. Wing Hendro prasetyoAkbar Putra, ST, M.Eng
Uraian I judul tugas akhir yang diberlkan :
#ANAUSA TEKNIS DAN £KONOMIS SAMBUNGAN DENGAN METOD£ RNET DAN
WEWING PADA BAJA SS-41 #
Tembusan:
l. Yth. Dekan ITK-ITS
2. Yth. Dosen Pembimbing ~=·auhrMnf3. Arsip
NW. 131 651 444.
----
~ ~
ABSTRACT
The purpose of this research is to investigate base on the technical and
economical aspects of rivet and spot welding joint.
A series of testing was conducted to analyze and compare those methods
of joint. The specimens were fabricated based on ASTM E-466. Mode of loading
is tension-to-tension . The economic aspect was determined based on cost and time
or production.
A series of experiments showed that for specimens which have same
diameter for both of those joint methods .that is 8 mm, rivet method has higher
fatigue strength at about 34% than spot welding. Spot welding joint which an
3\ erage
penetration diameter at about 3 mm has highest fatigue strength than
another methode ofjoint. The specimens did not fail when were loaded with 57.58
2
N/mm up to 125,009 cycle.
Based on time and cost of productions, spot welding joint method had less
time about 96% and about 56.5% cheaper than rivet method
ABSTRAK
Tugas akhir ini mcncliti segi teknis dan ekonomis sambungan · dengan
mctode rivet dan spot welding akibat beban fatik.
Serangkaian percobaan dilakukan untuk menganalisa dan membandingkan
mctoJe sambungan tcrscbut. Spesimen yang digunakan mengikuti standard
ASTM E-466 dengan mode tension-to-tension loading. Perhitungan ekonomis
dida sarkan pada besarnya jumlah biaya dan waktu produksi.
Hasil pengujian menunjukkan bahwa untuk diameter sambungan yang
sama pada kcdua rnctode tersebut yaitu 8 mm, sambungan dengan metode rivet
mempunyai kekuatan fatik 34% lebih tinggi dibandingkan sambungan spot
\\Clding. Hal ini disebabkan tingginya faktor konsentrasi tegangan sambungan
spot welding schingga 111enurunkan kekuatan fatik. Sambungan spot welding
Jengan diameter penembusan rata-rata 3 111111 me111punyai kekuatan fatik tertinggi
Jibandingkan dengan metode sambungan yang lain, dimana pemberian tegangan
2
sebesar 57.58 N/mm hingga 125,009 cycle beluni menyebabkan spesimen patah.
Berdasarkan waktu dan biaya produksi, sa111bungan spot welding lebih
cepat 96% dan 56.5% lebih murah dibandingkan dengan metode rivet.
..
II
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur bagi Allah SWT. Berkat rahmat dan pertolonganNya-lah penuli s dapat menyelesaikan tugas akhir ini . Tugas akhir ini merupakan
salah satu prasyarat meraih gelar sa~jn
di jurusan Teknik Perkapalan, Fakultas
Te knologi Kelautan ITS.
Laporan tugas akhir ini dibuat berdasarkan analisa hasil berbagai
pengujian yang tclah dilakukan di laboratorium Konstruksi Teknik perkapalan
FTK. untuk membandingkan metode sambungan yang baik antara spot welding
dengan ri vet dan mendapatkan ukuran sambungan yang baik ditinjau dari
kekuatan sambungan dan tinjauan ekonomis sambungan didasarkan pada biaya
dan waktu yang dipcrlukan untuk produksi .
Dalam pcnuli san tugas akhir ini, penulis telah berusaha semaksimal
mun gkin dan terselesaikannya penulisan tugas akhir ini tentu tidak lepas dari
bantuan berbagai pihak. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih yang
scbcsar-bcsarnya kepada :
I.
Bapak (Aim.) dan Ibu tercinta yang telah memberikan dorongan baik
moral maupun material dalam penyelesaian tugas akhir ini.
Bapak Ir. Soewcify, M.Eng. dan Bapak Wing Hendroprasetyo A.P.,
ST, M.Eng. sebaga i dosen pembimbing yang telah banyak memberikan
araban dan bimbingan dalam penyusunan tugas akhir ini .
3. Bapak lr. Djauhar Manfaat, MSc, PhD., selaku Ketua Jurusan Teknik
Perl\ apa lan fTK ITS.
Ill
-L
Starr Lab. Kontruksi dan Kekuatan ITS, Bapak Moerdjito, Bapak Yono
dan Bapak Didik yang telah memberikan ijin dan banyak membantu
dalam proses pengujian .
5.
Barak lisman selaku kepala lab produksi Poltek Perkapalan ITS dan
Mas Fauzi yang telah banyak membantu dalam pembuatan spesimen uji.
6.
PT. Mahakarya Nusabhakti (Bpk. Hendra, Bpk. Sigit, Bpk Sugeng
dan Sdr 1\lulyono) atas pengertian, waktu dan support yang diberikan.
7
Keluarga di Singosari , serta Kakak dan Adikku tercinta yang telah banyak
mcmbcrikan bantuan dan dorongan demi terselesaikannya tugas akhir ini .
8.
Semua Crew P'36, khususnya Didik 'Thewvl ', Yoko 'Cing he', Uzhan
\\'mile Up ', Nasir 'oyam sayur ', P@ Goeh, Darlian dan Yusni, Arigato
Gozaimasu. And Dear Hastin, thank's for U'r support.
9.
Dan semua pihak yang telah membantu yang tidak mungkin disebutkan
satu persatu .
Akhir kata, semoga segala sesuatu yang telah dihasilkan dalam tugas akhir
ini dapat bennanfaat bagi pembaca dan penulis khususnya.
Surabaya, 31 Juli 2002
Penulis
IV
DAFTAR lSI
LCMI3AR PCNGESAHAN
t\I1STRACT
AI1STRAK
II
KArA PLNGANTAR
Ill
Di\FTAR lSI
v
Di\FTA R T ABEL
VIII
DAFTAR GAMBAR
IX
DAFTAR GRAFJK
XI
BABI
PENDAilllLllAN
I . l. Latar Belakang
I- 1
1.2. Perumusan Masa1ah
I- 4
1.3 . Tujuan Penulisan
I-5
14. Manfaat Penelitian
J- 6
1.5 Batasan Masalah
I- 6
1.6. Mctodologi Penelitian
1-6
BAB II
PENGELASAN GMAW DAN METODE SAMBUNGAN RIVET
2.1 Pendahuluan
II- l
2. 1. l. Pengertian Tegangan dan Regangan
II - 1
2. 1.2. Pembebanan Statis dan Pembebanan Dinamis
II - 1
2.2 Baja Dalam Pcngelasan
ll-6
2.2.1. Baja SS-41
ll-7
2.2.2 . Pengelasan GMAW (Gas Metal Arc Welding)
II-9
2.2 3. Arc Spot Welding
II- 16
Ri,·et dan Metode Rivetting
II- 20
2.3. 1 Tipe Rivet Kecil
II- 21
2.3 .2
Ukuran dan .Jarak Rivet
II - 23
I ..., ...,
Dcsain dan Pcmasangan Rivet
II- 25
I___...,)
.......
_, ._,
v
2.3 4
Kekuatan Rivet dan Sambungan Rivet
11 - 26
BAB III KELELAHAN DAN KEPATAHAN
3.1. Mctalurgi Las
Ill - 1
3. 1. 1. Struktur Mikro dan Sifat Mekanis
fii - I
3. 1.2. Siklus Thermal Daerah Lasan
lii - 3
3.2. Fatigue Damage
111 - 6
3.2. 1. Pendekatan Fracture Mechanics Pada Perancangan
atau Analisa Struktur
Jll - 6
3.2 .2. faktor Konsentrasi Tegangan Pada Sifat Kelelahan
Sambungan
Ill - 7
Pcngaruh Bentuk Pada Kekuatan Kelelahan
III- 9
J.J Kcgagalan f-atigue
III- I 0
3.3. 1. Perkiraan Umur Kelelahan (Fatigue Life)
III-13
3.3.2. Ciri-Ciri Patah Lelah
Ill- 14
3.3.3. Peningkatan Kekuatan Fatigue
Ill- 16
BAB IV TIN.JAlJAN EKONOMIS
4. 1. Efesicnsi Produksi
IV- 1
4.2. Waktu Pengerjaan
IV- 2
4 3. Biaya Pcngerjaan
IV- 3
44. Biaya Keseluruhan
IV- 6
BAB V PELAKSANAAN PENGUJIAN
5.1. Pendahuluan
v- 1
5.2. Mctodologi Pcnclitian
5.3.2. Proses Rivetting
v- 1
v- 3
v- 3
v- 3
5 3.3. Proses Spot Welding dengan Mesin Las GMA W
V- 5
53. Persiapan Pengujian
5.3.1. Pembuatan Spesimen
v- 8
v- 8
SA . Pcngujian
5.-l l . Pcngu_jian Mckanik
VI
5.4.1.1. Pengujian Tarik
5.4 . 1.2. Pengujian Kekerasan
5.4.1.3. Pengujian Fatigue
5.4.2. Pengujian Metallography
v- 8
v- 12
v- 12
v- 14
BAB YI ANALISA DATA HASIL PENGUJIAN
6. 1. llasil Pengujian Tarik
VI- 1
6.2. llasil Pengujian Kekerasan
VI- 5
6.3. Pcngujian Kclclahan
VI- 6
6.3. 1. Perhitungan Dan Analisa Konsentrasi Tegangan
VI-6
6.3.2. Hasil Pengujian Fatigue
VI- 10
BAB VII PERHITUNGAN DAN ANALISA BIAYA EKONOMIS
7. I . Perhitungan Biaya Ekonomis
VII- 1
7.2. Metode Pendekatan Dalam Perhitungan Biaya
VII-2
7.3. Perhitungan Biaya Pengelasan Spot Weld
VII-3
7.4 . Perhitungan Biaya Untuk Pekerjaan Rivetting
VII- 9
7.5. Analisa Hasil Perhitungan Ekonomis
VII- 12
BAB VIII KESIMPULAN DAN SARAN
8. I . Kesimpulan
VIII- I
8.2. Saran
VITI- 3
Di\FTAR PUSTAKA
LAMP IRAN
VII
DAFTAR TABEL
Tabcl 2.1. Spcsifikasi baja lunak (JIS)
11-9
Tabcl
I I
Spcsifikasi komposisi kimia electrode gas metal arc welding ll - 15
label
2 .~ .
Mechanical property weld wetal pada gas metal arc welding II- I6
label 24 . Pcngelasan Spot Welding menggunakan GMAW
II- 19
Tabcl 2.5. Data rivet semi tubular
II- 23
Tabd 2.6. Data rivet full-tubular dan split rivet
II- 23
Tabel 2.7. Jarak rivet untuk berbagai tipe sambungan
II- 24
Tabel 2.8. Komposisi kimia material rivets
II- 25
Tabel 5. 1. Data spesimen uji fatigue sambungan rivet
Tabel 5.4. Geometry spcsimen uji tarik sambungan spot welding
v- 5
v- 8
v- 9
v- 10
Tabel 5.5 . Geometry spesimen uji tarik sambungan rivet
V- 1 I
Tabcl 5.6. Data bcban uji fatigue sambungan rivet
V-13
Tabel 5.7. Data beban uji fatigue sambungan spot welding variasi I
Tabcl 5.9. Data beban uji fatigue sambungan spot welding variasi III
v- 13
v- 14
v- 14
Tabel 6.1. Hasil uji tarik raw material
VI-2
Tabel 6.2. Hasil uji tarik untuk sambungan rivet
VI- 2
Tabel 6.3 . llasil uji tarik sambungan spot welding variasi l
vr- 2
Tabel 6.4
VI- 3
rabel 5.2. Data spesimen uj i fatigue sambungan spot welding
Tabel 53. Geometry spesimen uji tarik raw material
Tabel 5.8. Data beban uji fatigue sambungan spot welding variasi II
.
Hasil uji tarik sambungan spot welding variasi II
Tabel 6.5. Hasil uji tarik sambungan spot welding variasi III
VI- 3
Tabcl 6.6.
I Iasil pcngujian kekerasan Rockwell C
VI-5
Tabel 6.7.
Faktor konsentrasi tegangan pada spesimen spot welding
VI -7
label 6 8
Posisi terjadinya retak awal pada spesimen uji fatigue
VI- 10
Tabel 7. 1. Estimasi harga Consumable untuk beberapa proses pengelasanVII- 3
Tabel 7.2. Estimasi harga labor dan overhead
VII-3
Tabcl 7 3. Gcrat deposit weld metal pad pengelasan spot welding
VII- 6
VIII
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Grafik pembebanan Statis
11-2
Gam bar 2.2. Grafik pembcbanan dinamis
II-3
Gam bar 2. 3. Mode pembebanan
II-5
Cra mbar 24. Skcma Te~jadiny
II - 10
Percikan dalam Las Busur Gas C02
Gambar 2.5. Mesin las MIG semi-otomatis
II - 12
Crambar 2.6 . Pemindahan sembur pada las MIG
II - 13
Gam bar 2.7
Pengaruh perubahan arus terhadap ukuran
dan frekuensi tetesan
II - 14
Gambar 2.8 . 11ubungan antara arus kritis dengan diameter elektroda
II - 14
Gambar 2.9. Pengaruh gas pelindung terhadap penetrasi
II - 15
Gam bar 2. 10
II- 21
Rivet dan terminology sambungan rivet
Gambar 2. 11 . Tipe small rivet
II - 21
Gambar 3.1 . Diagram CCT baja ASTM 4340
III- 1
Gambar 3.2. Siklus thermal las pada beberapajarak dari batas las
rn- 4
Gambar 3.3. Strukur mikro pada daerah pengaruh panas (HAZ)
Ill- 4
Gambar 3.4. Perbandingan antara pendekatan fracture mechanics dan
pendekatan bahan untuk perencanaan
Ill- 7
Gambar 3.5 . Retak sepanjang 2a pada pelat tak berhingga yang di bebani
tegangan tarik
Ill - 7
Gambar 3.6. /\I iran gaya pada pelat dan konsentrasi tegangan
III- 8
Gambar 3.7. Hubungan antara sudut kemiringan sisi manik las dengan
kekuatan fatigue sambungan tumpul
III-10
Gam bar 3.8. Bidang patah Ielah pada pelat tipis
lll-16
Gam bar 5. I. Model spesimen yang dipersiapkan
v- 3
v -4
v- 5
v -7
v- 9
v- 10
Gam bar 5.2. .Ienis rivet semi tubular
Gam bar 5.3. Hasil penyambungan pelat dengan rivet
Gambar 54 . Hasil penyambungan pelat dengan spot welding
Ga mbar 5.5. Bcntuk spesimen uji tarik raw material
Ca mbar 5.6. Bentuk spesirncn uji tarik untuk pelat sambungan
IX
Gambar 5.7. Titik pengujian kekerasan
v- 12
v- 16
Ga mbar 5.8. Foto makro I spot weldingjoint variasi I (perbesaran 1,5 x)
TUGAS AKHIR
( KP 1701)
ANALISA TEKNIS DAN EKONOMIS SAMBUNG
DENGAN METODE RIVET DAN SPOT WELDIN
PADA BAJA SS41
~ .8~0
:;_
fa.r
0-1
OLEH :
MUCHAMAD FASICH
NRP. 4196 100 043
JURUSAN TEKNIK PERKAPALAN
FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN
INSTIT UT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SUR ABA
Y.A
2002 L-~T
-~
PERUSTAK~
'ferint11 Deri
No. Agenda Prp.
1
~ S~
-
;-I
~
{j-'7&}
~
.L EMBAR PENGESAHAN
ANALISA TEKNIS DAN EKONOMIS SAMBUNGAN
DENGAN METODE RIVET DAN SPOT WELDING
PADA BAJA SS41
TUGASAKHIR
Diajukan Guna Memenuhi Sebagian Persyaratan
Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Pad a
Jurusan Teknik Perkapalan
Fakultas Teknologi Kelautan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya
Mengetahui I Menyetujui
Ir. Soewejfy, M.Eng.
NIP. 130 368 597
SURABAYA
2002
DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPE:MBER
FAKULTASTEKNOLOGIKELAUTAN
JURUSAN TEKNIK PERKAPALAN
Kampl.fliTS -9Jkdllo. 9Jrabaya 60111
Telp. 5947254. 5994251-5 Pes. 1173 - 1176 Fax
SURAT KEPUTUSAN TUGAS AKHIR
No.1 893- a I K03.4.2/PP/2001
Nama Mahasiswa
Muchamad Fasich
Nomor Pokok
4196100043
Tanggal diberi tugas
27 Agustus 2001
Tanggal selesai tugas
20 Januari 2002
Dosen Pembimbing
l. lr. Soeweify, M.Eng
2. Wing Hendro prasetyoAkbar Putra, ST, M.Eng
Uraian I judul tugas akhir yang diberlkan :
#ANAUSA TEKNIS DAN £KONOMIS SAMBUNGAN DENGAN METOD£ RNET DAN
WEWING PADA BAJA SS-41 #
Tembusan:
l. Yth. Dekan ITK-ITS
2. Yth. Dosen Pembimbing ~=·auhrMnf3. Arsip
NW. 131 651 444.
----
~ ~
ABSTRACT
The purpose of this research is to investigate base on the technical and
economical aspects of rivet and spot welding joint.
A series of testing was conducted to analyze and compare those methods
of joint. The specimens were fabricated based on ASTM E-466. Mode of loading
is tension-to-tension . The economic aspect was determined based on cost and time
or production.
A series of experiments showed that for specimens which have same
diameter for both of those joint methods .that is 8 mm, rivet method has higher
fatigue strength at about 34% than spot welding. Spot welding joint which an
3\ erage
penetration diameter at about 3 mm has highest fatigue strength than
another methode ofjoint. The specimens did not fail when were loaded with 57.58
2
N/mm up to 125,009 cycle.
Based on time and cost of productions, spot welding joint method had less
time about 96% and about 56.5% cheaper than rivet method
ABSTRAK
Tugas akhir ini mcncliti segi teknis dan ekonomis sambungan · dengan
mctode rivet dan spot welding akibat beban fatik.
Serangkaian percobaan dilakukan untuk menganalisa dan membandingkan
mctoJe sambungan tcrscbut. Spesimen yang digunakan mengikuti standard
ASTM E-466 dengan mode tension-to-tension loading. Perhitungan ekonomis
dida sarkan pada besarnya jumlah biaya dan waktu produksi.
Hasil pengujian menunjukkan bahwa untuk diameter sambungan yang
sama pada kcdua rnctode tersebut yaitu 8 mm, sambungan dengan metode rivet
mempunyai kekuatan fatik 34% lebih tinggi dibandingkan sambungan spot
\\Clding. Hal ini disebabkan tingginya faktor konsentrasi tegangan sambungan
spot welding schingga 111enurunkan kekuatan fatik. Sambungan spot welding
Jengan diameter penembusan rata-rata 3 111111 me111punyai kekuatan fatik tertinggi
Jibandingkan dengan metode sambungan yang lain, dimana pemberian tegangan
2
sebesar 57.58 N/mm hingga 125,009 cycle beluni menyebabkan spesimen patah.
Berdasarkan waktu dan biaya produksi, sa111bungan spot welding lebih
cepat 96% dan 56.5% lebih murah dibandingkan dengan metode rivet.
..
II
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur bagi Allah SWT. Berkat rahmat dan pertolonganNya-lah penuli s dapat menyelesaikan tugas akhir ini . Tugas akhir ini merupakan
salah satu prasyarat meraih gelar sa~jn
di jurusan Teknik Perkapalan, Fakultas
Te knologi Kelautan ITS.
Laporan tugas akhir ini dibuat berdasarkan analisa hasil berbagai
pengujian yang tclah dilakukan di laboratorium Konstruksi Teknik perkapalan
FTK. untuk membandingkan metode sambungan yang baik antara spot welding
dengan ri vet dan mendapatkan ukuran sambungan yang baik ditinjau dari
kekuatan sambungan dan tinjauan ekonomis sambungan didasarkan pada biaya
dan waktu yang dipcrlukan untuk produksi .
Dalam pcnuli san tugas akhir ini, penulis telah berusaha semaksimal
mun gkin dan terselesaikannya penulisan tugas akhir ini tentu tidak lepas dari
bantuan berbagai pihak. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih yang
scbcsar-bcsarnya kepada :
I.
Bapak (Aim.) dan Ibu tercinta yang telah memberikan dorongan baik
moral maupun material dalam penyelesaian tugas akhir ini.
Bapak Ir. Soewcify, M.Eng. dan Bapak Wing Hendroprasetyo A.P.,
ST, M.Eng. sebaga i dosen pembimbing yang telah banyak memberikan
araban dan bimbingan dalam penyusunan tugas akhir ini .
3. Bapak lr. Djauhar Manfaat, MSc, PhD., selaku Ketua Jurusan Teknik
Perl\ apa lan fTK ITS.
Ill
-L
Starr Lab. Kontruksi dan Kekuatan ITS, Bapak Moerdjito, Bapak Yono
dan Bapak Didik yang telah memberikan ijin dan banyak membantu
dalam proses pengujian .
5.
Barak lisman selaku kepala lab produksi Poltek Perkapalan ITS dan
Mas Fauzi yang telah banyak membantu dalam pembuatan spesimen uji.
6.
PT. Mahakarya Nusabhakti (Bpk. Hendra, Bpk. Sigit, Bpk Sugeng
dan Sdr 1\lulyono) atas pengertian, waktu dan support yang diberikan.
7
Keluarga di Singosari , serta Kakak dan Adikku tercinta yang telah banyak
mcmbcrikan bantuan dan dorongan demi terselesaikannya tugas akhir ini .
8.
Semua Crew P'36, khususnya Didik 'Thewvl ', Yoko 'Cing he', Uzhan
\\'mile Up ', Nasir 'oyam sayur ', P@ Goeh, Darlian dan Yusni, Arigato
Gozaimasu. And Dear Hastin, thank's for U'r support.
9.
Dan semua pihak yang telah membantu yang tidak mungkin disebutkan
satu persatu .
Akhir kata, semoga segala sesuatu yang telah dihasilkan dalam tugas akhir
ini dapat bennanfaat bagi pembaca dan penulis khususnya.
Surabaya, 31 Juli 2002
Penulis
IV
DAFTAR lSI
LCMI3AR PCNGESAHAN
t\I1STRACT
AI1STRAK
II
KArA PLNGANTAR
Ill
Di\FTAR lSI
v
Di\FTA R T ABEL
VIII
DAFTAR GAMBAR
IX
DAFTAR GRAFJK
XI
BABI
PENDAilllLllAN
I . l. Latar Belakang
I- 1
1.2. Perumusan Masa1ah
I- 4
1.3 . Tujuan Penulisan
I-5
14. Manfaat Penelitian
J- 6
1.5 Batasan Masalah
I- 6
1.6. Mctodologi Penelitian
1-6
BAB II
PENGELASAN GMAW DAN METODE SAMBUNGAN RIVET
2.1 Pendahuluan
II- l
2. 1. l. Pengertian Tegangan dan Regangan
II - 1
2. 1.2. Pembebanan Statis dan Pembebanan Dinamis
II - 1
2.2 Baja Dalam Pcngelasan
ll-6
2.2.1. Baja SS-41
ll-7
2.2.2 . Pengelasan GMAW (Gas Metal Arc Welding)
II-9
2.2 3. Arc Spot Welding
II- 16
Ri,·et dan Metode Rivetting
II- 20
2.3. 1 Tipe Rivet Kecil
II- 21
2.3 .2
Ukuran dan .Jarak Rivet
II - 23
I ..., ...,
Dcsain dan Pcmasangan Rivet
II- 25
I___...,)
.......
_, ._,
v
2.3 4
Kekuatan Rivet dan Sambungan Rivet
11 - 26
BAB III KELELAHAN DAN KEPATAHAN
3.1. Mctalurgi Las
Ill - 1
3. 1. 1. Struktur Mikro dan Sifat Mekanis
fii - I
3. 1.2. Siklus Thermal Daerah Lasan
lii - 3
3.2. Fatigue Damage
111 - 6
3.2. 1. Pendekatan Fracture Mechanics Pada Perancangan
atau Analisa Struktur
Jll - 6
3.2 .2. faktor Konsentrasi Tegangan Pada Sifat Kelelahan
Sambungan
Ill - 7
Pcngaruh Bentuk Pada Kekuatan Kelelahan
III- 9
J.J Kcgagalan f-atigue
III- I 0
3.3. 1. Perkiraan Umur Kelelahan (Fatigue Life)
III-13
3.3.2. Ciri-Ciri Patah Lelah
Ill- 14
3.3.3. Peningkatan Kekuatan Fatigue
Ill- 16
BAB IV TIN.JAlJAN EKONOMIS
4. 1. Efesicnsi Produksi
IV- 1
4.2. Waktu Pengerjaan
IV- 2
4 3. Biaya Pcngerjaan
IV- 3
44. Biaya Keseluruhan
IV- 6
BAB V PELAKSANAAN PENGUJIAN
5.1. Pendahuluan
v- 1
5.2. Mctodologi Pcnclitian
5.3.2. Proses Rivetting
v- 1
v- 3
v- 3
v- 3
5 3.3. Proses Spot Welding dengan Mesin Las GMA W
V- 5
53. Persiapan Pengujian
5.3.1. Pembuatan Spesimen
v- 8
v- 8
SA . Pcngujian
5.-l l . Pcngu_jian Mckanik
VI
5.4.1.1. Pengujian Tarik
5.4 . 1.2. Pengujian Kekerasan
5.4.1.3. Pengujian Fatigue
5.4.2. Pengujian Metallography
v- 8
v- 12
v- 12
v- 14
BAB YI ANALISA DATA HASIL PENGUJIAN
6. 1. llasil Pengujian Tarik
VI- 1
6.2. llasil Pengujian Kekerasan
VI- 5
6.3. Pcngujian Kclclahan
VI- 6
6.3. 1. Perhitungan Dan Analisa Konsentrasi Tegangan
VI-6
6.3.2. Hasil Pengujian Fatigue
VI- 10
BAB VII PERHITUNGAN DAN ANALISA BIAYA EKONOMIS
7. I . Perhitungan Biaya Ekonomis
VII- 1
7.2. Metode Pendekatan Dalam Perhitungan Biaya
VII-2
7.3. Perhitungan Biaya Pengelasan Spot Weld
VII-3
7.4 . Perhitungan Biaya Untuk Pekerjaan Rivetting
VII- 9
7.5. Analisa Hasil Perhitungan Ekonomis
VII- 12
BAB VIII KESIMPULAN DAN SARAN
8. I . Kesimpulan
VIII- I
8.2. Saran
VITI- 3
Di\FTAR PUSTAKA
LAMP IRAN
VII
DAFTAR TABEL
Tabcl 2.1. Spcsifikasi baja lunak (JIS)
11-9
Tabcl
I I
Spcsifikasi komposisi kimia electrode gas metal arc welding ll - 15
label
2 .~ .
Mechanical property weld wetal pada gas metal arc welding II- I6
label 24 . Pcngelasan Spot Welding menggunakan GMAW
II- 19
Tabcl 2.5. Data rivet semi tubular
II- 23
Tabd 2.6. Data rivet full-tubular dan split rivet
II- 23
Tabel 2.7. Jarak rivet untuk berbagai tipe sambungan
II- 24
Tabel 2.8. Komposisi kimia material rivets
II- 25
Tabel 5. 1. Data spesimen uji fatigue sambungan rivet
Tabel 5.4. Geometry spcsimen uji tarik sambungan spot welding
v- 5
v- 8
v- 9
v- 10
Tabel 5.5 . Geometry spesimen uji tarik sambungan rivet
V- 1 I
Tabcl 5.6. Data bcban uji fatigue sambungan rivet
V-13
Tabel 5.7. Data beban uji fatigue sambungan spot welding variasi I
Tabcl 5.9. Data beban uji fatigue sambungan spot welding variasi III
v- 13
v- 14
v- 14
Tabel 6.1. Hasil uji tarik raw material
VI-2
Tabel 6.2. Hasil uji tarik untuk sambungan rivet
VI- 2
Tabel 6.3 . llasil uji tarik sambungan spot welding variasi l
vr- 2
Tabel 6.4
VI- 3
rabel 5.2. Data spesimen uj i fatigue sambungan spot welding
Tabel 53. Geometry spesimen uji tarik raw material
Tabel 5.8. Data beban uji fatigue sambungan spot welding variasi II
.
Hasil uji tarik sambungan spot welding variasi II
Tabel 6.5. Hasil uji tarik sambungan spot welding variasi III
VI- 3
Tabcl 6.6.
I Iasil pcngujian kekerasan Rockwell C
VI-5
Tabel 6.7.
Faktor konsentrasi tegangan pada spesimen spot welding
VI -7
label 6 8
Posisi terjadinya retak awal pada spesimen uji fatigue
VI- 10
Tabel 7. 1. Estimasi harga Consumable untuk beberapa proses pengelasanVII- 3
Tabel 7.2. Estimasi harga labor dan overhead
VII-3
Tabcl 7 3. Gcrat deposit weld metal pad pengelasan spot welding
VII- 6
VIII
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Grafik pembebanan Statis
11-2
Gam bar 2.2. Grafik pembcbanan dinamis
II-3
Gam bar 2. 3. Mode pembebanan
II-5
Cra mbar 24. Skcma Te~jadiny
II - 10
Percikan dalam Las Busur Gas C02
Gambar 2.5. Mesin las MIG semi-otomatis
II - 12
Crambar 2.6 . Pemindahan sembur pada las MIG
II - 13
Gam bar 2.7
Pengaruh perubahan arus terhadap ukuran
dan frekuensi tetesan
II - 14
Gambar 2.8 . 11ubungan antara arus kritis dengan diameter elektroda
II - 14
Gambar 2.9. Pengaruh gas pelindung terhadap penetrasi
II - 15
Gam bar 2. 10
II- 21
Rivet dan terminology sambungan rivet
Gambar 2. 11 . Tipe small rivet
II - 21
Gambar 3.1 . Diagram CCT baja ASTM 4340
III- 1
Gambar 3.2. Siklus thermal las pada beberapajarak dari batas las
rn- 4
Gambar 3.3. Strukur mikro pada daerah pengaruh panas (HAZ)
Ill- 4
Gambar 3.4. Perbandingan antara pendekatan fracture mechanics dan
pendekatan bahan untuk perencanaan
Ill- 7
Gambar 3.5 . Retak sepanjang 2a pada pelat tak berhingga yang di bebani
tegangan tarik
Ill - 7
Gambar 3.6. /\I iran gaya pada pelat dan konsentrasi tegangan
III- 8
Gambar 3.7. Hubungan antara sudut kemiringan sisi manik las dengan
kekuatan fatigue sambungan tumpul
III-10
Gam bar 3.8. Bidang patah Ielah pada pelat tipis
lll-16
Gam bar 5. I. Model spesimen yang dipersiapkan
v- 3
v -4
v- 5
v -7
v- 9
v- 10
Gam bar 5.2. .Ienis rivet semi tubular
Gam bar 5.3. Hasil penyambungan pelat dengan rivet
Gambar 54 . Hasil penyambungan pelat dengan spot welding
Ga mbar 5.5. Bcntuk spesimen uji tarik raw material
Ca mbar 5.6. Bentuk spesirncn uji tarik untuk pelat sambungan
IX
Gambar 5.7. Titik pengujian kekerasan
v- 12
v- 16
Ga mbar 5.8. Foto makro I spot weldingjoint variasi I (perbesaran 1,5 x)