Tugas 02 Ira Adelina 130644331

Welding 02-Ira Adelina-13064483311 1. a) Jelaskan secara singkat dengan cara sketsa transfer logam modus dalam pengelasan MAG. Pada proses pengelasan ini gas CO2 digunakan sebagai gas pelindung dan menggunakan kawat las pejal sebagai logam pengisi dan digulung dalam rol kemudian diumpankan secara terus menerus selama proses pengelasan berlangsung. Terdapat tiga metode transfer logam pada MAG, yaitu: o Metode globular transfer digunakan pada kandungan gas CO2 lebih o

dari 30% dengan arus yang tinggi. Metode short circuit transfer. Metode ini digunakan saat kandungan

o

gas CO2 lebih dari 30% dan kurang dari 25% pada arus rendah. Metode spray transfer digunakan jika terdapat kurang dari 25% CO2 pada arus tinggi.

b) Jelaskan dengan sketsa gambar, Dalam las busur MAG pada rentang arus tinggi, mode transfer logam "globular" dari tetesan logam ketika CO2 digunakan

sebagai

shielding

gas,

sedangkan

mode

"spray"

dengan

compuran 80% Ar +20% CO2. Spattering sering sekali terjadi ketika shielding gas CO2 pada mode transfer logam namun spattering yang tinggi ini akan memungkinkan menghasilkan penetrasi yang lebar dan dalam. Hal ini dapat dilihat dari gambar dibawah ini.

Welding 02-Ira Adelina-13064483312 Ketika shielding gas campuran 80% Ar + 20% CO2 akan menghasilkan tetesan logam tanpa spattering karena adanya gaya elektromagnetik yang mengapit tetesan logam dari elektroda, kemudian dijatuhkan oleh drag force sehingga dengan adanya plasma jet pula tetesan logam akan menempati daerah lasan yang sesuai dan penetrasi yang dihasilkan akan merata dan tidak terlalu dalam. Skemanya dapat dilihat dari gambar dibawah ini.

2. a) Jelaskan secara singkat perbedaan antara AC & DC welding power supply. Jawab: Perbandingan Kestabilan busur Merubah kutub Ledakan magnetik Sirkuit open voltage Bahaya tersengat listrik Konstruksi Perawatan Kesulitan Kebisingan Harga

DC power source Stabil Mungkin Ada Rendah (50 – 60 V) Jarang

AC power source Kurang stabil Tidak mungkin Hampir tidak ada Tinggi (65 – 95 V) Sering

Rumit Tidak mudah Seringnya pada tipe rotary Untuk tipe rotary bising Untuk tipe rectifier tidak Mahal

Sederhana Mudah Sedikit Tidak bising Murah

b) Jelaskan secara singkat istilah "cleaning action" & "stiffness of arc". Cleaning action adalah suatu kondisi pembersihan permukaan material dari lapisan oksida yang terbentuk dengan menggunakan ion positif dari shielding gas. Contohnya yaitu pada pembersihan lapisan Al2O3 pada alumunium sehingga pelelehan material di bawah lapisan oksida tersebut menjadi jauh lebih mudah. Stifness of Arc adalah fenomena meningkatnya kekakuan dari busur yang disebabkan oleh peningkatan frekuensi arus yang digunakan pada proses pengelasan. Fenomena ini akan menyebabkan penetrasi yang dalam dan peningkatan

kecepatan

pengelasan,

terjadinya porositas pada hasil lasan.

serta

menurunkan

kemungkinan

Welding 02-Ira Adelina-13064483313

3. Dalam kasus apa “Arc Blow” cenderung terjadi pada las busur baja? Berikan dua contoh dan jelaskan penyebabnya dengan sketsa. Jawab: Arc blow merupakan satu fenomena pembelokan busur elektrik dari jalur normalnya karena adanya gaya magnetic sehingga menyebabkan busur bergerak tidak terkontrol. Kasus yang cenderung sering terjadi yaitu dimana saat adanya aliran arus pada satu material konduktor, maka akan terbentuk medan magnet di sekitar material konduktor tersebut. Keberadaan medan magnet ini akan memunculkan adanya fenomena arc blow terutama jika menggunakan arus DC. Busur akan cenderung tidak terkontrol pada satu posisi. Hal ini sering terjadi akibat serbuk magnet yang diberikan pada logam dengan tujuan untuk menemukan retak atau cacat. Serbuk magnet akan berkumpul pada bagian retak atau cacat pada permukaan material, maka letak cacat akan mudah diidentifikasi. Fenomena arc blow ini akan terjadi jika material langsung di las. Hal yang harus dilakukan yaitu melakukan proses demagnetisasi terlebih dahulu sebelum melakukan proses pengelasan agar menghilangkan gaya magnet pada logam sehingga pengelasan dapat dilakukan dengan sempurna. Contoh atau tipe dari arc blow yaitu: o Thermal arc blow, disebabkan oleh jarak antar dua busur yang terlalu dekat sehingga menghasilkan reaksi pada medan magnet. Apabila dua busur yang memiliki polaritas yang berbeda dan jarak yang terlalu dekat, medan magnet akan saling menjauhkan busur pada arah yang sama (gambar b) dan apabila satu busur menggunakan arus DC dan busur lainnya menggunakan arus AC akan mengakibatkan arah medan fluks pada busur AC saling berlawanan dan efek arc blow pada busur DC kecil.

Welding 02-Ira Adelina-13064483314 o

Magnetic arc blow, disebabkan oleh kondisi medan magnet yang tidak seimbang di sekeliling busur. Ketidakseimbangan itu disebabkan oleh perbedaan jarak elektroda dari ujung satu dan jarak elektroda ke ujung lainnya atau dapat pula disebabkan oleh penempatan posisi ground pada benda kerja. Selain itu ketidakseimbangan disebabkan pula oleh arus yang mengalir melalui beberapa medium yang berbeda, yaitu elektroda, udara, dan benda kerja.

4. Dalam pengelasan MAG, panjang busur- dipertahankan stabil melalui “self regulation”- dengan sumber daya DC. Jelaskan secara singkat dengan sketsa gambar mekanisme pengaturan tsb. Jawab:

Sketsa mekanisme self regulation Self regulation adalah suatu kemampuan untuk menstabilkan panjang busur karena adanya perubahan arus pada proses pengelasan mengakibatkan perubahan yang besar pada laju pelelehan kawat las. Sumber daya DC memberikan karakteristik tegangan yang konstan sehingga memungkinkan untuk menjaga panjang busur tetap konstan pada kondisi kawat las diumpankan dengan kecepatan yang konstan pula. 5. Jelaskan prinsip dari mesin las inverter, dan berikan dua keuntungan dari mesin inverter tsb dibandingkan dengan mesin las SCR-jenis konvensional. Mesin las inverter digunakan untuk mengkonversi tegangan DC menjadi AC. Tegangan AC yang telah dikonversi tersebut disesuaikan dengan tegangan

Welding 02-Ira Adelina-13064483315 untuk

proses

pengelasan

menggunakan

transformer

frekuensi

tinggi.

Tegangan hasil transformer direktifikasi kembali untuk mensuplai tenaga DC dalam menghasilkan busur las. Keuntungan mesin inverter dibandingkan mesin las SCR jenis konvensional: 1. pengaturannya yang lebih akurat. 2. mesin las inverter memiliki respon yang tinggi 6. a) Jelaskan definisi "duty cycle" dalam mesin las listrik, dan berikan rumus untuk memperkirakan performa mesin las Jawab: Duty Cycle merupakan besarnya periode lamanya operasi pengelasan dengan menggunakan apasitas arus maksimum. Makna dari 100% duty cycle adalah lamanya operasi pengelasan dengan menggunaan kapasitas arus maksimum selama 10 tahun. b) Hitunglah Berapa arus maksimum yang diijinkan bila mesin las dioperasi secara terus menerus (tanpa berhenti) untuk mesin las dengan menggunakan mesin berkapasitas 450A dengan 60 % duty cycle. Bentuk persamaan dari duty cycle adalah:

Persamaan duty cycle keterangan: T = Rated duty cycle (%) Ta = The required duty cycle (%) I = Rated current at rated duty cycle Ia = Max current at required duty cycle

Ia=450 ×

60 100

1/ 2

( )

=450 × 0.775=348.7 A

Jadi arus maksimum yang bisa digunakan bila mesin las digunakan secara terus menerus untuk mesin las adalah sebesar 348.75 Ampere.

Welding 02-Ira Adelina-13064483316 7. a) Jelaskan fungsi perangkat mengurangi tegangan (voltage reducing device) pada penggunaan las listrik AC. Jelaskan secara singkat prinsip alat tsb. Perangkat penurun tegangan pada penggunaan las listrik las AC digunakan untuk menjaga keselamatan dari welder agar terhindar dari kejut listrik karena tegangan diberikan las listrik AC tergolong tinggi, yaitu sekitar 65 hingga 95 V. Pada prinsipnya,tegangan diturunkan ketika busur dihentikan. Dengan demikian tegangan antara penahan elektroda dengan logam induk dapat turun menjadi 25 V atau bahkan kurang b) Jelaskan arti kode sebagai berikut: E6010, E7018, E7028-B3, dan ER70T-6 Untuk nama penamaan dari kawat las kita bisa mengikuti kaidah dari AWS (American Welding Standart) yang penamaannya sesuai dengan gambar dibawah ini adalah:

• E 60 1 0 • E 70 1 8 • E 70 2 8 H4

E6010 : Elektroda : tensile strength 60,000 psi : posisi pengelasan bisa dilakukan pada posisi apa saja : tipe coating nya high cellulose sodium, arus DC+ E7018 : Elektroda : tensile strength 70,000 psi : posisi pengelasan bisa dilakukan pada posisi apa saja : tipe coating iron powder low hydrogen, arus AC atau DC+ E7028-H4R : Elektroda : tensile strength 70,000 psi : posisi pengelasan flats dan horizontal fillets : tipe coating hydrogen potassium iron powder, arus AC atau DC+ : perkiraan dissolved hydrogen tidak lebih dari 4ml/100g dari

deposited metal R : ketahanan terhadap serapan uap (moisture pickup) (80% humidity, 80oF, 9 jam)  E308L-16 E : Elektroda 308L : tipe stainless steel 308L

Welding 02-Ira Adelina-13064483317 16 : lapisannya mengandung TiO dan K2O, arusnya DCRP atau AC  ER70T-6 ER : Elektroda berupa batangan 70 : tensile strength 70,000 psi T : Bersifat turbulens (flux berada di dalam) 6 :Mengandung pelindung tanpa mengeluarkan gas, tahan terhadap air, digunakan pada pengelasan mild steel 8. Mengapa beberapa jenis elektroda terbungkus (SMAW) perlu di-keringkan (dryng) sebelum digunakan. Faktor-faktor apa yang harus dipertimbangkan dan apa yang terjadi bila elektrodanya tdk dikeringkan pada pengelasan baja HSLA. Tujuan dari pemanasan pada elektroda terbungkus adalah karena terdapat potensi dimana elektroda akan menyerap uap air. Kualitas hasil pengelasan akan buruk dan mengalami penurunan apabila tidak dilakukan pemanasan. Efek yang dihasilkan muncul karena kekhawatiran akan terbentuknya asap dari uap air tersebut. Sehingga dapat menghasilkan oksigen yang kemudian berpotensi membentuk porositas. Disamping itu, pada baja HSLA, hidrogen dari air dapat menyebabkan keretakan. Faktor yang harus diperhatikan yaitu: 1. Lamanya pengeringan 2. Kandungan uap air 9. Apa efek polaritas (+ & -) terhadap penetrasi las untuk (a) elektroda habis pakai (consumable electrode) dan (b) non-consumable electrode. Buat gambar skematik. Penetrasi yang terjadi ini bisa terbagi menjadi 2 jenis yaitu: a. Elektroda konsumabel

Welding 02-Ira Adelina-13064483318

SMAW DC Pengelasan dengan elektroda habis pakai seperti pada SMAW dan MIG, elektroda meleleh dan dikirim melalui busur elektrik menuju logam induk untuk dilas. Panjang busur harus dijaga di antara electrode wire dengan logam induk dengan mengumpan (feeding) electrode wire pada waktu yang bersamaan electrode wire meleleh. Pada pengelasan SMAW, panas dari busur tersebut tergantung pada komposisi kimia dari flux. Dan panas busur maksimum umumnya terjadi pada polaritas negatif di katoda. Sehingga,

pengelasan

dengan

straight

polarity

(DCSP)

menggunakan E6012 (DCEN) dimana elektroda pada polaritas negatif menyebabkan laju pelelehan menjadi semakin tinggi dan menghasilkan penetrasi yang sempit. Pengelasan dengan reversed polarity (DCRP) menggunakan E6010, panas maksimum busur akan berada pada daerah katoda namun dengan logam induk sebagai anoda, sehingga berefek pada penetrasi yang dalam. b. Elektroda non-konsumabel

Welding 02-Ira Adelina-13064483319

Tungsten Arc DC Efek polaritas terhadan non-consumable electrode seperti pada TIG atau PAW adalah jika elektroda yang digunakan seperti tungsten atau wolfram, maka panas maksimum busur akan terjadi pada anoda atau kutub positif. Elektroda wolfram pada umumnya dioperasikan dengan straight polarity – DCEN, sehingga panas busur maksimum

akan

berada

pada

logam

induk

yang

kemudian

menghasilkan penetrasi yang lebih dalam dari pengelasan. Namun saat elektroda tungsten dioperasikan dengan arus AC, tingkat panas dari busur akan diproduksi dalam keseimbangan antara anoda dan katoda. 10.Sebutkan keuntungan & kerugian bila menggunakan gas campuran Ar + CO 2 dibandingkan dengan hanya CO2. Jawab: Keuntungan penggunaan gas campuran - Pencampuran kedua gas akan mengurangi efek spattering sehingga hasil -

pengelasan akan berkualitas lebih baik. Penambahan karbondioksida pada argon akan meningkatkan stabilitas

-

busur. Gas campuran Ar + CO2 dapat menghasilkan tipe busur short arc, transition arc, spray arc, pulsed arc (maksimum 20% CO 2), high performance short dan spray arc. Sedangkan pada karbondioksida, yang didapat hanya short dan globular arc.

Kerugian penggunaan gas campuran

Welding 02-Ira Adelina-130644833110 -

Harganya lebih mahal jika menggunakan campuran dibandingkan dengan karbondioksida seluruhnya.

Penggunaan CO2 murni: -

Merupakan gas aktif Hanya dipakai untuk pengelasan baja karbon dan baja paduan rendah Murah Kecepatan pengelasan tinggi Penetrasi tinggi Spattering sering terjadi terutama dengan mode transfer globular