Electroslag Welding

ELECTROSLAG WELDING Proses Electroslag Welding (ESW) adalah proses pencairan dan penggabungan logam dengan memanaskan logam dengan kawah dari lelehan terak muncul diantara logam dan secara terus menerus memakan elektroda kawat pengisi kedalamnya. Kawah las terlindungi lelehan terak dan bergerak maju selama proses pengelasan. Sepasang sepatu tembaga berpendingin air, satu di depan benda kerja dan satu di belakang benda kerja, menjaga kawah las dan lelehan terak dari letupan. Sejenis dengan SAW, lelehan terak pada ESW menjaga lelehan logam dari udara dan membersihkannya. ESW bukan merupakan proses las busur, karena busur hanya ada selama periode permulaan proses, dengan kata lain, ketika busur memanaskan fluks dan mencairkannya. Busur kemudian dipadamkan dan hambatan panas dihasilkan arus listrik yang melewati terak menjaganya tetap cair. Untuk membuat panas lebih seragam, elektroda sering berosilasi, terutama ketika pengelasan bagian tebal. Contoh umum aplikasi dari ESW meliputi pengelasan lambung kapal, tangki penyimpanan dan jembatan. Keuntungan dan Kerugian Electroslag welding dapat memiliki tingkat deposisi sangat tinggi, tetapi hanya satu single pass diperlukan tidak peduli seberapa tebal benda kerja. Tidak seperti SAW atau proses pengelasan yang lain, tidak ada penyimpangan sudut pada ESW karena lasan simetri berkenaan dengan sumbunya. Namun, masukan energi panas sangat tinggi dan kualitas lasan dapat agak rendah, termasuk ketangguhan rendah disebabkan oleh butir kasar di zona fusi dan zona yang terkena panas. ESW dibatasi untuk posisi pengelasan vertikal karena sangat besar kawah dari logam cair dan terak. Electron Beam Welding Proses Electron beam welding (EBW) adalah proses mencairkan dan menggabungkan metal menggunakan panas dengan sinar elektron. Seperti ditunjukkan dalam gambar, kaatoda dari pistol sinar elektron adalah filamen bermuatan negatif (15). Ketika dipanaskan sampai suhu emisi termioniknya, filamen ini memancarkan elektron. Elektron ini dipercepat oleh medan listrik antara bias elektroda bermuatan negatif (terletak sedikit di bawah katoda) dan anoda. Elektron melewati lubang di anoda dan difokuskan oleh kumparan elektromagnetik ke titik di permukaan benda kerja. Arus sinar dan percepatan tegangan yang digunakan EBW bervariasi dalam rentang 50-1000mA dan 30-175kV. Sinar elektron dengan intesitas yang sangat tinggi dapat menguapkan logam dan membentuk lubang uap selama pengelasan (key hole). Gambar 1.26 memperlihatkan diameter sinar berkurang dengan mengurangi tekanan ambien(1). Elektron tersebar ketika bertumbukan dengan udara, dan semakin rendah tekanan ambien, semakin sedikit elektron tersebar. Ini adalah alasan utama mengapa EBW di dalam ruang vakum. Sinar elektron dapat difokuskan dalam kisaran diameter 0,3-0,8mm dan kerapatan daya yang dihasilkan bisa setinggi 1010W/m2(1). Tingginya kerapatan daya memungkinkan sinar elektron untuk menguapkan material dan menghasilkan penembusan keyhole yang dalam dan menghasilkan lasan. Elektron beam welding tidak diharapkan untuk material tidak lengkap seperti baja berbingkai. Dibawah pengelasan kecepatan tinggi gelembung gas tidak memiliki waktu untuk meninggalkan kawah las dalam menghasilkan porositas lasan.

Bahan yang mengandung kandungan uap bertekanan tinggi, seperti paduan Mg dan paduan PB, EBW tidak dianjurkan karena penguapan dari elemen tersebut cenderung mengotori pompa atau mencemari sistem vakum. Keuntungan dan kerugian Dengan tingginya kerapatan daya pada EBW, penembusan penuh keyhole mungkin di benda kerja tebal sekalipun. Sambungan yang memerlukan beberapa pengelasan busur dapat dilas dalam satu kali pada kecepatan pengelasan tinggi. Oleh sebab itu, total masukan energi panas per satuan panjang lasan jauh lebih rendah dari las busur, menghasilkan zona yang terkena panas yang sangat sempit dan penyimpangan yang kecil. Logam reaktif dan tahan api dapat dilas dalam ruang hampa dimana tidak ada udara yang menyebabkan kontaminasi.Beberapa logam berbeda juga dapat dilas karena pendinginan EBW sangat cepat dapat mencegah pembentukan kasar, senyawa intermetalik getas. Ketika bagian pengelasan sanagt bervariasi dalam massa dan ukuran, kemampuan sinar elektron untuk mengelas dengan lokasi tepat dan membentuk zona fusi berbentuk baik membantu mencegah pelelehan berlebihan dari bagian yang lebih kecil. Namun, biaya perlengkapan untuk EBW sangat tinggi. Memerlukan tekanan vakum tinggi (10-3-10-6torr) dan perisai x-ray sulit dan memakan waktu. Untuk alasan ini, vakum tekanan sedang(10-3-25torr) EBW dan tidak vakum (1atm) EBW juga telah dikembangkan. Ukuran sinar yang baik membutuhkan fit-up tepat dari sambungan dan kecocokan sambungan dengan pistol. Diperlihatkan dalam gambar 1.28, sisa dan kemagnitan logam yang berbeda dapat menyebabkan pembelokan sinar dan menghasilkan sambungan yang salah. Laser Beam Welding Proses Laser beam welding (LBW) adalah proses mencairkan dan menggabungkan logam menggunakan panas dengan laser beam. Sinar laser dapat diproduksi baik dengan solid state laser atau gas laser. Pada salah satu kasus, sinar laser dapat difokuskan dan diarahkan dengan cara optikal untuk mencapai kerapatan daya tinggi.