KUALITAS REPAIR WELDING METODE MIG DENGAN PERLAKUAN PREHEATING PADA CAST WHEEL ALUMUNIUM SEBAGAI SUPLEMEN MATERI PADA MATA KULIAH TEKNIK PENGELASAN.
KUALITAS REPAIR WELDING METODE MIG DENGAN PERLAKUAN
PREHEATING PADA CAST WHEEL ALUMINIUM SEBAGAI
SUPLEMEN MATERI MATA KULIAH TEKNIK PENGELASAN
SKRIPSI
Oleh :
UUT PRIHONGGO
K2510063
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
Maret 2015
PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama
: Uut Prihonggo
NIM
: K2510063
Jurusan/Program Studi
: PTK/Pendidikan Teknik Mesin
menyatakan bahwa skripsi saya berjudul “KUALITAS REPAIR WELDING
METODE MIG DENGAN PERLAKUAN PREHEATING PADA CAST
WHEEL ALUMINIUM SEBAGAI SUPLEMEN MATERI MATA KULIAH
TEKNIK PENGELASAN” 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 jiplakan,
saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan saya.
Surakarta,
Maret 2015
Yang membuat pernyataan,
Uut Prihonggo
i
KUALITAS REPAIR WELDING METODE MIG DENGAN PERLAKUAN
PREHEATING PADA CAST WHEEL ALUMINIUM SEBAGAI
SUPLEMEN MATERI MATA KULIAH TEKNIK PENGELASAN
Oleh :
UUT PRIHONGGO
K2510063
Skripsi
Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan
mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan Program Pendidikan Teknik Mesin,
Jurusan Pendidikan Teknik Kejuruan
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
Maret 2015
ii
iii
iv
ABSTRAK
Uut Prihonggo. KUALITAS REPAIR WELDING METODE MIG DENGAN
PERLAKUAN PREHEATING PADA CAST WHEEL ALUMINIUM
SEBAGAI
SUPLEMEN
MATERI
MATA
KULIAH
TEKNIK
PENGELASAN. Skripsi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas
Sebelas Maret Surakarta. Maret 2015.
Tujuan penelitian ini adalah : (1) Menyelidiki pengaruh repair welding
pada cast wheel aluminium dengan metode pengelasan MIG dengan perlakuan
preheating terhadap tingkat kekerasannya; (2) Menyelidiki pengaruh repair
welding pada cast wheel aluminium dengan metode pengelasan MIG dengan
perlakuan preheating terhadap tingkat kekuatan impaknya; (3) Menyelidiki
pengaruh repair welding pada cast wheel aluminium dengan metode pengelasan
MIG dengan perlakuan preheating terhadap struktur foto mikro; (4) Menyusun
hasil penelitian ini menjadi kajian bahan ajar mata kuliah teknik pengelasan di
Prodi Pendidikan Teknik Mesin Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan UNS Surakarta.
Pengujian dilaksanakan di LKP Inlastek Surakarta, Politeknik
Manufaktur Ceper, Klaten dan Laboratorium Teknik S-1 UGM Yogyakarta.
Penelitian ini menggunakan metode MIG dengan perlakuan preheating.
Temperatur preheating yang digunakan adalah 121oC. Populasi dalam penelitian
ini adalah semua velg Aluminium. Sampel dalam penelitian ini adalah velg cast
wheel Aluminium. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen dan anilisis
data menggunakan teknik analisis deskriptif yaitu mengamati secara langsung
hasil eksperimen kemudian menganalisis dan menyimpulkan hasil penelitian.
Pengujian yang dilakukan meliputi: pengujian komposisi bahan, pengujian
ketangguhan, pengujian kekerasan, dan struktur foto mikro.
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa (1) Komposisi
bahan penyusun utama velg adalah Al-7,22%Si. (2) Hasil pengujian ketangguhan
pengelasan (0,049 J/mm2) lebih rendah dibandingkan sebelum pengelasan (0,077
J/mm2). Hal ini menunjukkan bahwa hasil las lebih getas dibandingkan raw
material. (3) Hasil pengujian kekerasan menunjukan daerah raw material sebesar
466,26 BHN, daerah HAZ sebesar 550,31 BHN, dan daerah las sebesar 455,03
BHN. (4) Hasil foto struktur mikro menunjukkan penyebaran logam Al dan Si
lebih merata pada daerah Las dan raw material. Akan tetapi butiran logam pada
las lebih kecil dibandingkan raw material.
Kata kunci: Pengelasan, MIG, preheating, komposisi bahan, ketangguhan,
kekerasan, struktur foto mikro
v
ABSTRACT
Uut Prihonggo. QUALITY REPAIR WELDING MIG METHOD WITH
PREHEATING TREATMENT AT CAST WHEEL ALUMINIUM AS A
SUPLEMENT
COURSE
MATERIAL
WELDING
TECHNIQUES.
Thesis/Essay. Faculty of Teaching and Science Education, Sebelas Maret
University of Surakarta. March 2015.
The purpose of this research are: (1) to investigate the effect of repair
welding on cast wheel Aluminium with MIG welding method by preheating
treatment on hardness. (2) to investigate the effect of repair welding on cast wheel
Aluminium with MIG welding method by preheating treatment on the level of
toughness. (3) to investigate the effect of repair welding on cast wheel Aluminium
with MIG welding method by preheating treatment on microstructure photo. (4) to
compile the results of this research into the study of teaching material welding
engineering courses in mechanical engineering education program majoring in
technical and vocational education in faculty of teaching and science education,
UNS Surakarta.
The testing was conducted in LKP Inlastek Surakarta, Politeknik
Manufaktur Ceper, Klaten and in the laboratory techniques S-1 UGM
Yogyakarta. This research that the used MIG welding method with preheating
treatment. The temperature as used in preheating is 121oC. The population in this
research is all of wheels using aluminium alloy. The sample in this study is the
cast wheel aluminium alloy. The research is an experimental research and data
analysis using descriptive analysis techniques to directly observe experimental
results and then analyze and summarize the results of research. The test
performed include: testing of material composition, toughness testing, hardness
testing, and microstructure.
Based on the results of this study concluded that (1) the composition of
cast wheels are Al-7,22%Si. (2) the weld toughness test results (0,049 J/mm2)
lower than before welding (0,077 J/mm2). This suggests that the welds more
brittle than the raw material. (3) the hardness test results show the raw material
area are 466,26 BHN, the HAZ area are 550,31 BHN, and the welding area are
455,03 BHN. (4) the images show the distribution of the metal microstructure of
Al and Si is more evenly distributed in the weld area and raw material but the
weld metal grains smaller than raw material.
Keywords: welding, MIG, preheating, material composition, toughness, hardness,
microstructure
vi
MOTTO
“Inna ma‟al „usri yusraa”
“Sesungguhnya beserta kesulitan itu ada kemudahan”
(QS. Al Insyirah : 6)
“Hal jazaa-ul ihsaani illa ihsaan..”
“Tidak ada balasan kebaikan kecuali kebaikan pula..”
(QS. Ar-Rahman: 60)
“Kamu harus lebih bisa menghargai diri sendiri sebelum kamu menjualnya.”
(Uut Prihonggo)
“Untuk menggapai sesuatu yang kamu inginkan, kamu harus bersabar."
(Orochimaru –komik Naruto-)
“Sukses bukanlah akhir dari segalanya, kegagalan bukanlah sesuatu yang fatal,
namun keberanian untuk meneruskan kehidupanlah yang diperhatikan”
(Sir Winston Churchill)
vii
PERSEMBAHAN
Teriring syukurku pada-Mu, kupersembahkan karya ini untuk :
“Bapak, Ibu dan Kakak”
Terimakasih atas doa, bimbingan dan kasih sayang yang tiada henti telah
diberikan kepadaku, untuk saat ini dan selamanya kalian adalah segalanya
bagiku
“Ayub Budhi Anggono, Fachrudin Iskha”
Terimakasih untuk rekan 1 tim penelitian skripsi yang telah membantu dengan
penuh keikhlasan, memberikan semangat dan motivasi sehingga skripsi ini bisa
terselesaikan, semoga kita diberi jalan kesuksesan.
ACT Group
Terimakasih untuk kawan – kawan ACT yang tak pernah berhenti mendukung
untuk segera menyelesaikan ini.
“Teman-teman Pendidikan Teknik Mesin „10”
“Almamaterku”
viii
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas
limpahan rohmat, taufik, hidayah, dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi ini. Skripsi ini berjudul ”KUALITAS REPAIR
WELDING METODE MIG DENGAN PERLAKUAN PREHEATING PADA
CAST WHEEL ALUMINIUM SEBAGAI SUPLEMEN MATERI MATA
KULIAH TEKNIK PENGELASAN”.
Skripsi ini disusun untuk memenuhi sebagian dari persyaratan dalam
mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan pada Program Pendidikan Teknik Mesin
Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan, Fakultas Keguruan dan Ilmu
Pendidikan, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Skripsi ini dapat diselesaikan
tidak lepas dari berbagai pihak, oleh karena itu penulis mengucapkan terimakasih
kepada yang terhormat:
1.
Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret
yang telah memberikan ijin menyusun skripsi.
2.
Ketua Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan FKIP UNS yang telah
memberikan persetujuan atas permohonan penyusunan skripsi.
3.
Ketua Program Studi Pendidikan Teknik Mesin JPTK FKIP UNS yang telah
memberikan persetujuan atas permohonan penyusunan skripsi.
4.
Ir. Husin Bugis, M.Si. selaku Pembimbing Akademik.
5.
Drs. Subagsono, M.T. selaku Dosen Pembimbing I, yang selalu memberikan
motivasi dan bimbingan dengan penuh kesabaran.
6.
Budi Harjanto, S.T., M.Eng. selaku Dosen Pembimbing II, yang selalu
memberikan motivasi dan bimbingan dengan penuh kesabaran.
7.
Ayah, Ibu dan Kakak yang telah banyak mendukung dengan penuh kesabaran
dan keikhasan.
8.
Teman – teman ACT Group yang telah banyak membantu.
9.
Teman-teman seperjuangan PTM angkataan 2010 terimakasih atas kerjasama
dan bantuannya.
10. Semua pihak yang penulis tidak bisa sebutkan satu persatu.
ix
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini masih banyak
kekurangan. Sehingga penulis mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya
membangun dari semua pihak. Apabila dalam pelaksanaan penelitian dan
penyusunan skripsi ini terdapat kesalahan dan hal yang tidak berkenan, penulis
sampaikan mohon maaf yang sebesar-besarnya.
Surakarta,
Maret 2015
Penulis
x
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN PERNYATAAN ........................................................................ i
HALAMAN JUDUL ....................................................................................... ii
HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................ iii
HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... iv
HALAMAN ABSTRAK ................................................................................. v
HALAMAN MOTTO ..................................................................................... vii
HALAMAN PERSEMBAHAN ..................................................................... viii
KATA PENGANTAR .................................................................................... ix
DAFTAR ISI ................................................................................................... xi
DAFTAR TABEL ........................................................................................... xiv
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xv
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xvi
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................................................................................... 6
1.
Repair Welding ...................................................................... 6
2.
Kualitas Sifat Fisik dan Mekanik .......................................... 7
3.
Cast Wheel Aluminium ......................................................... 8
4.
Las MIG (Metal Inert Gas) ................................................... 12
5.
Preheating ............................................................................. 25
6.
Uji Impak .............................................................................. 27
7.
Uji Kekerasan ........................................................................ 29
xi
8.
Uji Struktur Mikro ................................................................ 31
B. Penelitian yang Relevan ............................................................... 33
C. Kerangka Berpikir ........................................................................ 35
D. Hipotesis Penelitian ...................................................................... 36
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian ...................................................... 37
1. Tempat Penelitian ................................................................... 37
2. Waktu Penelitian .................................................................... 37
B. Rancangan Penelitian ................................................................... 38
C. Populasi dan Sampel .................................................................... 38
1. Populasi Penelitian ................................................................. 38
2. Sampel Penelitian ................................................................... 39
D. Teknik Pengumpulan Data .......................................................... 39
1. Identifikasi Variabel ............................................................... 39
2. Sumber Data ........................................................................... 40
3. Instrumen Penelitian ............................................................... 40
E. Prosedur Penelitian ....................................................................... 41
1. Tahap Eksperimen .................................................................. 41
2. Langkah Eksperimen .............................................................. 42
F. Teknik Analisis Data .................................................................... 43
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Penelitian .......................................................................... 45
1. Foto Spesimen ...................................................................... 45
2. Hasil Studi Uji Komposisi Bahan ........................................ 45
3. Hasil Studi Uji Ketangguhan ............................................... 47
4. Hasil Studi Uji Kekerasan .................................................... 48
5. Hasil Studi Uji Foto Struktur Mikro .................................... 50
B. Pembahasan ............................................................................... 51
1. Pembahasan Hasil Studi Uji Komposisi Bahan ................... 51
2. Pembahasan Hasil Studi Uji Ketangguhan .......................... 51
3. Pembahasan Hasil Studi Uji Kekerasan ............................... 52
xii
4. Pembahasan Hasil Studi Uji Foto Struktur Mikro ............... 52
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ................................................................................ 54
B. Implikasi .................................................................................... 54
1. Implikasi Teoritis ................................................................. 54
2. Implikasi Praktis .................................................................. 55
3. Implikasi Pedagogis ............................................................. 55
C. Saran .......................................................................................... 55
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 56
LAMPIRAN
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
2.1. Daftar Seri Paduan Aluminium Wrought Alloy ....................................... 9
2.2. Daftar Seri Paduan Aluminium Cast Alloy .............................................. 9
2.3. Komposisi Kimia Elektroda Aluminium ................................................. 23
2.4. Ketentuan Umum Penyetelan Besaran Arus dan Tegangan Berdasarkan
Diameter Kawat Elektroda ....................................................................... 24
4.1. Hasil Pengujian Komposisi Kimia Cast Wheel Aluminium .................... 46
4.2. Data Hasil Pengujian Ketangguhan Cast Wheel Aluminium ................... 47
4.3. Data Hasil Pengujian Kekerasan Cast Wheel Aluminium ....................... 49
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
2.1. Proses Pengelasan MIG (Metal Inert Gas) ............................................ 13
2.2. Mesin Las MIG ...................................................................................... 14
2.3. Alat Pengontrol Kawat Elektroda atau Wire Feeder .............................. 15
2.4. Welding Gun Las MIG ........................................................................... 15
2.5. Silinder dan Regulator Gas Pelindung ................................................... 16
2.6. Bentuk Pipa Kontak ............................................................................... 17
2.7. Nozzel Gas Pelindung ............................................................................. 17
2.8. Rangkaian Mesin Las MIG .................................................................... 18
2.9. Satu Set Pemasangan Perlengkapan MIG .............................................. 18
2.10. Penyetelan Wire Feeder ......................................................................... 19
2.11. Kawat Elektroda MIG Aluminium ........................................................ 23
2.12. Diagram Fasa Paduan Al-Si ................................................................... 26
2.13. Arah Pembebanan Pada Pengujian Impak ............................................. 27
2.14. Pengujian Impak dengan Standar ASTM ............................................... 28
2.15. Perumusan Pengujian Brinell ................................................................. 30
2.16. Pengujian Brinell .................................................................................... 31
2.17. Alat Uji Struktur Mikro .......................................................................... 32
3.1. Diagram Alur Penelitian ........................................................................ 41
3.2. Bentuk Kampuh Las pada Spesimen ..................................................... 42
4.1. Foto Hasil Spesimen .............................................................................. 45
4.2. Spektrometer Metal Scan ....................................................................... 46
4.3.
Histogram Perbandingan Harga Impak Rata – Rata Cast Wheel
Aluminium ............................................................................................. 48
4.4. Histogram Perbandingan Harga Kekerasan Rata – Rata Cast Wheel
Aluminium ............................................................................................. 49
4.5. Struktur Mikro Logam Dasar (Raw Material) ....................................... 50
4.6. Foto Struktur Mikro Bagian HAZ dan Las pada Material Hasil
Pengelasan MIG ..................................................................................... 51
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
1.
Data Hasil Pengujian
2.
Daftar Kegiatan Seminar Proposal Skripsi
3.
Surat Permohonan Ijin Menyusun Skripsi
4.
Surat Keputusan Dekan FKIP UNS
5.
Surat Permohonan Ijin Research kepada Rektor
6.
Surat Permohonan Ijin Penelitian di Laboratorium Teknik Mesin,
UGM Yogyakarta
7.
Surat Keterangan Pelaksanaan Penelitian di Laboratorium Teknik
Mesin, UGM Yogyakarta
8.
Surat Keterangan Pengelasan MIG di LKP Inlastek Surakarta
9.
Foto Pelaksanaan Penelitian
xvi
PREHEATING PADA CAST WHEEL ALUMINIUM SEBAGAI
SUPLEMEN MATERI MATA KULIAH TEKNIK PENGELASAN
SKRIPSI
Oleh :
UUT PRIHONGGO
K2510063
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
Maret 2015
PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama
: Uut Prihonggo
NIM
: K2510063
Jurusan/Program Studi
: PTK/Pendidikan Teknik Mesin
menyatakan bahwa skripsi saya berjudul “KUALITAS REPAIR WELDING
METODE MIG DENGAN PERLAKUAN PREHEATING PADA CAST
WHEEL ALUMINIUM SEBAGAI SUPLEMEN MATERI MATA KULIAH
TEKNIK PENGELASAN” 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 jiplakan,
saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan saya.
Surakarta,
Maret 2015
Yang membuat pernyataan,
Uut Prihonggo
i
KUALITAS REPAIR WELDING METODE MIG DENGAN PERLAKUAN
PREHEATING PADA CAST WHEEL ALUMINIUM SEBAGAI
SUPLEMEN MATERI MATA KULIAH TEKNIK PENGELASAN
Oleh :
UUT PRIHONGGO
K2510063
Skripsi
Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan
mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan Program Pendidikan Teknik Mesin,
Jurusan Pendidikan Teknik Kejuruan
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
Maret 2015
ii
iii
iv
ABSTRAK
Uut Prihonggo. KUALITAS REPAIR WELDING METODE MIG DENGAN
PERLAKUAN PREHEATING PADA CAST WHEEL ALUMINIUM
SEBAGAI
SUPLEMEN
MATERI
MATA
KULIAH
TEKNIK
PENGELASAN. Skripsi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas
Sebelas Maret Surakarta. Maret 2015.
Tujuan penelitian ini adalah : (1) Menyelidiki pengaruh repair welding
pada cast wheel aluminium dengan metode pengelasan MIG dengan perlakuan
preheating terhadap tingkat kekerasannya; (2) Menyelidiki pengaruh repair
welding pada cast wheel aluminium dengan metode pengelasan MIG dengan
perlakuan preheating terhadap tingkat kekuatan impaknya; (3) Menyelidiki
pengaruh repair welding pada cast wheel aluminium dengan metode pengelasan
MIG dengan perlakuan preheating terhadap struktur foto mikro; (4) Menyusun
hasil penelitian ini menjadi kajian bahan ajar mata kuliah teknik pengelasan di
Prodi Pendidikan Teknik Mesin Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan UNS Surakarta.
Pengujian dilaksanakan di LKP Inlastek Surakarta, Politeknik
Manufaktur Ceper, Klaten dan Laboratorium Teknik S-1 UGM Yogyakarta.
Penelitian ini menggunakan metode MIG dengan perlakuan preheating.
Temperatur preheating yang digunakan adalah 121oC. Populasi dalam penelitian
ini adalah semua velg Aluminium. Sampel dalam penelitian ini adalah velg cast
wheel Aluminium. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen dan anilisis
data menggunakan teknik analisis deskriptif yaitu mengamati secara langsung
hasil eksperimen kemudian menganalisis dan menyimpulkan hasil penelitian.
Pengujian yang dilakukan meliputi: pengujian komposisi bahan, pengujian
ketangguhan, pengujian kekerasan, dan struktur foto mikro.
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa (1) Komposisi
bahan penyusun utama velg adalah Al-7,22%Si. (2) Hasil pengujian ketangguhan
pengelasan (0,049 J/mm2) lebih rendah dibandingkan sebelum pengelasan (0,077
J/mm2). Hal ini menunjukkan bahwa hasil las lebih getas dibandingkan raw
material. (3) Hasil pengujian kekerasan menunjukan daerah raw material sebesar
466,26 BHN, daerah HAZ sebesar 550,31 BHN, dan daerah las sebesar 455,03
BHN. (4) Hasil foto struktur mikro menunjukkan penyebaran logam Al dan Si
lebih merata pada daerah Las dan raw material. Akan tetapi butiran logam pada
las lebih kecil dibandingkan raw material.
Kata kunci: Pengelasan, MIG, preheating, komposisi bahan, ketangguhan,
kekerasan, struktur foto mikro
v
ABSTRACT
Uut Prihonggo. QUALITY REPAIR WELDING MIG METHOD WITH
PREHEATING TREATMENT AT CAST WHEEL ALUMINIUM AS A
SUPLEMENT
COURSE
MATERIAL
WELDING
TECHNIQUES.
Thesis/Essay. Faculty of Teaching and Science Education, Sebelas Maret
University of Surakarta. March 2015.
The purpose of this research are: (1) to investigate the effect of repair
welding on cast wheel Aluminium with MIG welding method by preheating
treatment on hardness. (2) to investigate the effect of repair welding on cast wheel
Aluminium with MIG welding method by preheating treatment on the level of
toughness. (3) to investigate the effect of repair welding on cast wheel Aluminium
with MIG welding method by preheating treatment on microstructure photo. (4) to
compile the results of this research into the study of teaching material welding
engineering courses in mechanical engineering education program majoring in
technical and vocational education in faculty of teaching and science education,
UNS Surakarta.
The testing was conducted in LKP Inlastek Surakarta, Politeknik
Manufaktur Ceper, Klaten and in the laboratory techniques S-1 UGM
Yogyakarta. This research that the used MIG welding method with preheating
treatment. The temperature as used in preheating is 121oC. The population in this
research is all of wheels using aluminium alloy. The sample in this study is the
cast wheel aluminium alloy. The research is an experimental research and data
analysis using descriptive analysis techniques to directly observe experimental
results and then analyze and summarize the results of research. The test
performed include: testing of material composition, toughness testing, hardness
testing, and microstructure.
Based on the results of this study concluded that (1) the composition of
cast wheels are Al-7,22%Si. (2) the weld toughness test results (0,049 J/mm2)
lower than before welding (0,077 J/mm2). This suggests that the welds more
brittle than the raw material. (3) the hardness test results show the raw material
area are 466,26 BHN, the HAZ area are 550,31 BHN, and the welding area are
455,03 BHN. (4) the images show the distribution of the metal microstructure of
Al and Si is more evenly distributed in the weld area and raw material but the
weld metal grains smaller than raw material.
Keywords: welding, MIG, preheating, material composition, toughness, hardness,
microstructure
vi
MOTTO
“Inna ma‟al „usri yusraa”
“Sesungguhnya beserta kesulitan itu ada kemudahan”
(QS. Al Insyirah : 6)
“Hal jazaa-ul ihsaani illa ihsaan..”
“Tidak ada balasan kebaikan kecuali kebaikan pula..”
(QS. Ar-Rahman: 60)
“Kamu harus lebih bisa menghargai diri sendiri sebelum kamu menjualnya.”
(Uut Prihonggo)
“Untuk menggapai sesuatu yang kamu inginkan, kamu harus bersabar."
(Orochimaru –komik Naruto-)
“Sukses bukanlah akhir dari segalanya, kegagalan bukanlah sesuatu yang fatal,
namun keberanian untuk meneruskan kehidupanlah yang diperhatikan”
(Sir Winston Churchill)
vii
PERSEMBAHAN
Teriring syukurku pada-Mu, kupersembahkan karya ini untuk :
“Bapak, Ibu dan Kakak”
Terimakasih atas doa, bimbingan dan kasih sayang yang tiada henti telah
diberikan kepadaku, untuk saat ini dan selamanya kalian adalah segalanya
bagiku
“Ayub Budhi Anggono, Fachrudin Iskha”
Terimakasih untuk rekan 1 tim penelitian skripsi yang telah membantu dengan
penuh keikhlasan, memberikan semangat dan motivasi sehingga skripsi ini bisa
terselesaikan, semoga kita diberi jalan kesuksesan.
ACT Group
Terimakasih untuk kawan – kawan ACT yang tak pernah berhenti mendukung
untuk segera menyelesaikan ini.
“Teman-teman Pendidikan Teknik Mesin „10”
“Almamaterku”
viii
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas
limpahan rohmat, taufik, hidayah, dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi ini. Skripsi ini berjudul ”KUALITAS REPAIR
WELDING METODE MIG DENGAN PERLAKUAN PREHEATING PADA
CAST WHEEL ALUMINIUM SEBAGAI SUPLEMEN MATERI MATA
KULIAH TEKNIK PENGELASAN”.
Skripsi ini disusun untuk memenuhi sebagian dari persyaratan dalam
mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan pada Program Pendidikan Teknik Mesin
Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan, Fakultas Keguruan dan Ilmu
Pendidikan, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Skripsi ini dapat diselesaikan
tidak lepas dari berbagai pihak, oleh karena itu penulis mengucapkan terimakasih
kepada yang terhormat:
1.
Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret
yang telah memberikan ijin menyusun skripsi.
2.
Ketua Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan FKIP UNS yang telah
memberikan persetujuan atas permohonan penyusunan skripsi.
3.
Ketua Program Studi Pendidikan Teknik Mesin JPTK FKIP UNS yang telah
memberikan persetujuan atas permohonan penyusunan skripsi.
4.
Ir. Husin Bugis, M.Si. selaku Pembimbing Akademik.
5.
Drs. Subagsono, M.T. selaku Dosen Pembimbing I, yang selalu memberikan
motivasi dan bimbingan dengan penuh kesabaran.
6.
Budi Harjanto, S.T., M.Eng. selaku Dosen Pembimbing II, yang selalu
memberikan motivasi dan bimbingan dengan penuh kesabaran.
7.
Ayah, Ibu dan Kakak yang telah banyak mendukung dengan penuh kesabaran
dan keikhasan.
8.
Teman – teman ACT Group yang telah banyak membantu.
9.
Teman-teman seperjuangan PTM angkataan 2010 terimakasih atas kerjasama
dan bantuannya.
10. Semua pihak yang penulis tidak bisa sebutkan satu persatu.
ix
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini masih banyak
kekurangan. Sehingga penulis mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya
membangun dari semua pihak. Apabila dalam pelaksanaan penelitian dan
penyusunan skripsi ini terdapat kesalahan dan hal yang tidak berkenan, penulis
sampaikan mohon maaf yang sebesar-besarnya.
Surakarta,
Maret 2015
Penulis
x
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN PERNYATAAN ........................................................................ i
HALAMAN JUDUL ....................................................................................... ii
HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................ iii
HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... iv
HALAMAN ABSTRAK ................................................................................. v
HALAMAN MOTTO ..................................................................................... vii
HALAMAN PERSEMBAHAN ..................................................................... viii
KATA PENGANTAR .................................................................................... ix
DAFTAR ISI ................................................................................................... xi
DAFTAR TABEL ........................................................................................... xiv
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xv
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xvi
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................................................................................... 6
1.
Repair Welding ...................................................................... 6
2.
Kualitas Sifat Fisik dan Mekanik .......................................... 7
3.
Cast Wheel Aluminium ......................................................... 8
4.
Las MIG (Metal Inert Gas) ................................................... 12
5.
Preheating ............................................................................. 25
6.
Uji Impak .............................................................................. 27
7.
Uji Kekerasan ........................................................................ 29
xi
8.
Uji Struktur Mikro ................................................................ 31
B. Penelitian yang Relevan ............................................................... 33
C. Kerangka Berpikir ........................................................................ 35
D. Hipotesis Penelitian ...................................................................... 36
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian ...................................................... 37
1. Tempat Penelitian ................................................................... 37
2. Waktu Penelitian .................................................................... 37
B. Rancangan Penelitian ................................................................... 38
C. Populasi dan Sampel .................................................................... 38
1. Populasi Penelitian ................................................................. 38
2. Sampel Penelitian ................................................................... 39
D. Teknik Pengumpulan Data .......................................................... 39
1. Identifikasi Variabel ............................................................... 39
2. Sumber Data ........................................................................... 40
3. Instrumen Penelitian ............................................................... 40
E. Prosedur Penelitian ....................................................................... 41
1. Tahap Eksperimen .................................................................. 41
2. Langkah Eksperimen .............................................................. 42
F. Teknik Analisis Data .................................................................... 43
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Penelitian .......................................................................... 45
1. Foto Spesimen ...................................................................... 45
2. Hasil Studi Uji Komposisi Bahan ........................................ 45
3. Hasil Studi Uji Ketangguhan ............................................... 47
4. Hasil Studi Uji Kekerasan .................................................... 48
5. Hasil Studi Uji Foto Struktur Mikro .................................... 50
B. Pembahasan ............................................................................... 51
1. Pembahasan Hasil Studi Uji Komposisi Bahan ................... 51
2. Pembahasan Hasil Studi Uji Ketangguhan .......................... 51
3. Pembahasan Hasil Studi Uji Kekerasan ............................... 52
xii
4. Pembahasan Hasil Studi Uji Foto Struktur Mikro ............... 52
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ................................................................................ 54
B. Implikasi .................................................................................... 54
1. Implikasi Teoritis ................................................................. 54
2. Implikasi Praktis .................................................................. 55
3. Implikasi Pedagogis ............................................................. 55
C. Saran .......................................................................................... 55
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 56
LAMPIRAN
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
2.1. Daftar Seri Paduan Aluminium Wrought Alloy ....................................... 9
2.2. Daftar Seri Paduan Aluminium Cast Alloy .............................................. 9
2.3. Komposisi Kimia Elektroda Aluminium ................................................. 23
2.4. Ketentuan Umum Penyetelan Besaran Arus dan Tegangan Berdasarkan
Diameter Kawat Elektroda ....................................................................... 24
4.1. Hasil Pengujian Komposisi Kimia Cast Wheel Aluminium .................... 46
4.2. Data Hasil Pengujian Ketangguhan Cast Wheel Aluminium ................... 47
4.3. Data Hasil Pengujian Kekerasan Cast Wheel Aluminium ....................... 49
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
2.1. Proses Pengelasan MIG (Metal Inert Gas) ............................................ 13
2.2. Mesin Las MIG ...................................................................................... 14
2.3. Alat Pengontrol Kawat Elektroda atau Wire Feeder .............................. 15
2.4. Welding Gun Las MIG ........................................................................... 15
2.5. Silinder dan Regulator Gas Pelindung ................................................... 16
2.6. Bentuk Pipa Kontak ............................................................................... 17
2.7. Nozzel Gas Pelindung ............................................................................. 17
2.8. Rangkaian Mesin Las MIG .................................................................... 18
2.9. Satu Set Pemasangan Perlengkapan MIG .............................................. 18
2.10. Penyetelan Wire Feeder ......................................................................... 19
2.11. Kawat Elektroda MIG Aluminium ........................................................ 23
2.12. Diagram Fasa Paduan Al-Si ................................................................... 26
2.13. Arah Pembebanan Pada Pengujian Impak ............................................. 27
2.14. Pengujian Impak dengan Standar ASTM ............................................... 28
2.15. Perumusan Pengujian Brinell ................................................................. 30
2.16. Pengujian Brinell .................................................................................... 31
2.17. Alat Uji Struktur Mikro .......................................................................... 32
3.1. Diagram Alur Penelitian ........................................................................ 41
3.2. Bentuk Kampuh Las pada Spesimen ..................................................... 42
4.1. Foto Hasil Spesimen .............................................................................. 45
4.2. Spektrometer Metal Scan ....................................................................... 46
4.3.
Histogram Perbandingan Harga Impak Rata – Rata Cast Wheel
Aluminium ............................................................................................. 48
4.4. Histogram Perbandingan Harga Kekerasan Rata – Rata Cast Wheel
Aluminium ............................................................................................. 49
4.5. Struktur Mikro Logam Dasar (Raw Material) ....................................... 50
4.6. Foto Struktur Mikro Bagian HAZ dan Las pada Material Hasil
Pengelasan MIG ..................................................................................... 51
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
1.
Data Hasil Pengujian
2.
Daftar Kegiatan Seminar Proposal Skripsi
3.
Surat Permohonan Ijin Menyusun Skripsi
4.
Surat Keputusan Dekan FKIP UNS
5.
Surat Permohonan Ijin Research kepada Rektor
6.
Surat Permohonan Ijin Penelitian di Laboratorium Teknik Mesin,
UGM Yogyakarta
7.
Surat Keterangan Pelaksanaan Penelitian di Laboratorium Teknik
Mesin, UGM Yogyakarta
8.
Surat Keterangan Pengelasan MIG di LKP Inlastek Surakarta
9.
Foto Pelaksanaan Penelitian
xvi