PENGARUH KUAT ARUS TERHADAP HASIL PENGELASAN

PENGARUH KUAT ARUS TERHADAP HASIL PENGELASAN SMAW DENGAN MENGGUNAKAN
ELEKTRODA E6013 PADA PLAT BAJA ST60.
Muhammad Ridwan Lubis1, Ir.Muslih Nasutionr,MT.2
1,2
Jurusan Teknik Mesin Sekolah Tinggi Teknik Harapan Medan 2016
E-mail : [email protected]
ABSTRAK
Untuk mengetahui berapa besar kuat arus pada pengelasan suatu plat baja, hal demikan perlunya
mengetahui dimana pengelasan mengakibatkan perpaduan elektroda dan material.Sebab hal itu maka penelitian
ini menggunakan pengujian tarik, perlu nya mengetahui kekuatan tarik sebagai salah satu sifat mekanis pada
baja. Penggunaan pengelasan hampir kita temukan disikitar kita seperti pembangunan perumahan, jembatan,
tiang listrik sampai alat angkut ringan dan berat.
Studi Kekuatan tarik pada sambungan las telah ditentukan pada plat baja St60 Tebal 13 mm dengan pengelasan
busur listrik dengan menggunakan Arus 70,80 dan 100 amper dan tujuan studi ini menguji kekuatan tarik dan
pada akhirnya diperoleh pada sambungan las listrik dan dari hasil data tersebut yang mendekati original ialah
93,45N/mm2 ialah 100 amper dengan Eletroda yang berbeda beda dari arus 70,80 dan 100,.
Dari Arus 70 amper dan 80 Amper terdapat data yaitu 70 amper 41,74N/mm2, 80 amper dengan nilai
45,465N/mm2. Nilai regangan yang dihasilkan yaitu masing-masing 1,5%, 1,96%, 1,96%, 16,10%.Dari hasil
pengujian menunjukkan bahwa semakin tinggi nilai Arus yang diberikan kepada elektroda tersebut
meningkatkan daya peleburan logam st60, dan memudahkan perpadu nya elektroda e6013 dengan logam st60.
Semakin rendahnya terhadap arus elektroda maka nilai peleburan nilai logam st60 dengan elektroda tidak
maksimal, diakibatkan proses metalurgi berjalan cepat.
Kata kunci: Uji Tarik, Elektroda E6013, Arus 70,80 dan 100 Amper.
ABTRACK
To know how big strong cureent on welding of steel plate such thigh the need know where welding
resulted electrode mis and materials. Because of the that then it is necessary to know tensile streght as one of
the mechanichal properties of steel. Use welding almost we find around us such as development housing. Brigde
power pole until the conveyance light and small.
Study of tensile streght on the welded joint has been specified on st60 plate thick 13mm witch electrick
are welding by using cureent 70,80 and 100 ampere. And study objectives test the tensile streght and ultimately
obtained at connection electrick welding , and from the resultch the that is 93,45N/mm2 is 100 ampere witch
electrode which is different from the cureent 70,80 and 100 ampere . from the cureent 70 ampere and 80 ampere
there is that is 70 ampere 41,74N/mm2, 80 ampere witch value 45,465N/mm2 , strain value resulting from le
each 1,5%, 1,96% , 1,96% ,16,10%. Of the test results show that the higher the cuereent value given to
electrode.
Keyword : Tensile test, electrode e6013, cureent 70,80 and 100 ampere.
1. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Lingkup penggunaan teknik pengelasan dalam
kontruksi sangat luas ,dan dapat meliputi
perkapalan, jembatan,rangka baja,bejana tekan,
pipa saluran dan lain sebagai nya.
Oleh karena itu di dalam suatu pengelasan ,
pengetahuan harus turut serta mendampingi
praktek, secara lebih terperinci dan dapat juga
dikatakan bahwa perancangan kontruksi bangunan
dan mesin dengan sambungan las harus
direncanakan pula tentang cara-cara pengelasan,
pemeriksaan,bahan las dan jenis las yang akan
digunakan,berdasarkan fungsi dari bagian-bagian
bangunan atau mesin yang sudah dirancang.
Penelitan ini bertujuan untuk mengetahui hasil
pengelasan pada baja karbon menengah dengan
mengguji kekuatan tariknya, dengan menggunakan
elektroda E6013.
1.2. Perumusan Masalah
Berkaitan dengan masalah kekuatan las melalui
penelitian tugas akhir ini akan dilakukan metode
pengelasan listrik dengan menggunaknan elektroda
E 6013. Dengan menggunakan arus 70, 80dan 100
aper dan dengan menggunakan arus berbeda pada
plat baja ST 60.
1.3. Batasan Masalah
1.
2.
Material yang digunakan pada baja karbon
menengah ialah dengan spesifikasi pada baja
karbon menengah ST60
Pengujian yang dilakukan dengan metode
pengelasan dengan menggunakan plat baja
ST60 dengan memakai arusr 70, 80,dan 100
amper, dan jenis elektroda tipe E 6013
1.4 Tujuan
1. Untuk Mengetahui Adakah Pengaruh Arus yang
Berbed-beda Terhadap Hasil pengujian Tarik.
2. Untuk Mengetahui Arus Yang Terbaik dari
variable yang ada.
3. Untuk Mengetahui berapa besar Arus yang
Mendekati Original.
1.5 Manfaat Penelitian
1. Dapat memberi pengetahuan tentang hasil dari
analisa yang telah dilakukan untuk sebagai
refrensi selanjutnya.
2. Sebagai pengembangan ilmu dari pengetahuan
dari teknologi khususnya dalam bidang material
metalurgi.
1.6 Metedologi Penulisan
1.
2.
Studi
Literatur: Melakukan studi ke
Perpustakaaan dengan mempelajari bukubuku,jurnal ,artikel karya ilmiah,maupun
media elektronik.
Diskusi Interktif : Melakukan diskusi dengan
bentuk tanya jawab antara mahasiswa dengan
dosen pembimbing, dalam menyangkut halhal yang berkaitan dengan tugas akhir ini.
1.7 Sistematika Penulisan
Bab I : Pendahuluan Pada bab ini menguraikan
latar belakang perumusan
Masalah, batasan
masalah, tujuan pengujian , manfaatPengujian,
metode pengujian, sistematika
penulisan
tugasAkhir.
Bab II : Tinjauan
pustaka bagian ini
menyampaikan
teori-teori yang berhubungan
dengan permasalahan yang diteliti antara lain
mengenai Pengelasan listrik dan jenis elektroda
E6013 pada penge-lasan yang dapat digunakan.
Bab III
: Metode penelitan Pada bab ini
menguraikan tentang bagaimana prosedurDalam
penelitian , daftar alat yang digunakan
dalamPenelitian analisa data.
Bab IV
: Analisa Data Dan PengujianBab ini
berisikan paparan analisa dan pengujian terhadap
permasalahan
dan
penyelesaian
dalam
pengelsanlistrik dengan menggunakan elektroda
e6013 terhadap suatu uji tarik.
Bab V
: Kesimpulan Dan Saran Kesimpulan
ini berisikan tentang jawaban dari pernyataan
Dalam sebuah penelitian yang dinyatakan dalam
perumusan masalah, dan saran berisikan dalam
kesimpulan
yang
perlu
dilanjuti
dalam
meralisasikan.
1.8 Pengertian Baja Karbon
Baja karbon ST60 adalah jenis baja karbon
menengah ( Medium) yang Banyak digunakan
untuk peralatan mesin roda gigi dan kontruksi
umum karena mempunyai sifat mampu las dan
kepekaan terhadap retak las, dan dapat kita lihat
dari posisi kimia .
1.9 Baja Karbon
Yang dimaksud dengan baja karbon menengah
adalah baja yang hanya terdiri dari besi (Fe) dan
karbon ( C) tanpa ada bahan pemadu dan unsur lain
yang kadang terdapat pada baja karbon seperti
silicon ( Si), magnesium (Mg), phosfor ( P) sulfur/
belerang ( S) dan sebagai nya yang jumlah nya
dibatasi.
1.10 Pengaruh Unsur Campuran Pada Baja
Silicon merupakan unsur paduan yang ada pada
setiap baja dengan jumlah kandungan lebih dari
0,4% yang mempunyai pengaruh kenaikan
tegangan tarik dan menurunkan kecepatan
pendingin kritis ( laju pendinginan minimal yang
dapat menghasilkan 100% martensite).
Unsur mangan dalam proses pembuatan baja
berfungsi sebagai deoxider ( pengikat O2) sehingga
peleburan dapat berlangsung baik.
Nikel memberi pengaruh sama seperti Mn yaitu
menurunkan suhu kritis dan kecepatan pendingin
kritis.
Unsur Krom meninggikan kekuatan tarik dan
keplastisan, menambah kekeras, meningkatkan
tahan torsi dan tahan suhu tinggi.
Unsur Vanadium dan Wolfram membentuk
karbidat yang sangat keras dan memberikan baja
dengan kekerasan yang tinggi, kemampuan potong
dan daya tahan panas yang cukup tinggi pada baja
yang sangat diperlukan untuk pahat potong dengan
kecepatan tinggi.
1.11 Sifat-Sifat Logam
Didalam unsur kimia, sebuah logam adalah sebuah
unsur kimia yang siap membentuk ion dan
memiliki ikatan logam, dalam penggunaannya,
logam yang digunakan akan mengalami gaya luar
atau pembebanan yang berbeda-beda , perbedaan
ini ditentukan oleh sifat dari logam tersebut.
Logam memiliki sifat- sifat, seperti sifat mekanis
sifat fisis dan sifat kimia.
1.12 Teori Pengelasan Listrik
Pengelasan ( welding) adalah suatu teknik
penyambungan logam dengan cara mencairkan
logam induk dan logam pengisi dengan atau tanpa
tekanan dan dengan atau tanpa logam menambah
dan menghasilkan sambungan continue.
1.13 Uji Tarik
Gambar 2
Perubahan panjang dari spesimen dideteksi lewat
pengukur regangan (strain gage) yang ditempelkan
pada spesimen seperti diilustrasikan pada Gambar 2
Bila pengukur regangan ini mengalami perubahan
panjang dan penampang, terjadi perubahan nilai
hambatan listrik yang dibaca oleh detektor dan
kemudian dikonversi menjadi perubahan regangan.
2. METODELOGI PENELITIAN
2.1 Tempat dan Waktu
Pengujian ini dilakukan di Laboratorium PTKI
Medan jl.Menteng VII Medan.
Pengujian ini dilaksanakan pada tanggal 22
Agustus 2016 Sampai dengan 23 Agustus 2016.
2.2 Bahan
Dalam pengujian ini, bahan yang digunakan
ialah plat baja karbon menengah ST60 yang
berbentuk plat atau lempengan yang di bentuk
sesuai standar uji tarik.
Pengujan tarik yaitu pengujian yang bertujuan
untuk mendapatkan gambaran tentang sifat dan
keadaan dari suatu logam.
Pengujian tarik
dilakukan dengan penabahan beban dengan secara
perlahanlahan,
kemudian
akan
terjadi
penambahan panjang yang sebanding dengan gaya
yang bekerja.
Gambar 3
Gambar 1
Bentuk bahan yang diuji, untuk logam biasanya
dibuat spesimen dengan dimensi seperti pada
Gambar 2 berikut.
Gambar 4
2.3 Mesin Uji Tarik
Jenis mesin uji tarik universal yang digunakan
adalah mesin Maekawa Testing Machine MFG type
MR-20-CT dengan No Pro 6592, Tokyo japan.
Mesin ini digunakan untuk mengetahui sifat-sifat
mekanis baja terutama pada kekuatan tarik
spesimen, gunanya untuk menarik material yang
terdiri dari atas beberapa bagian, bagian atas
tersebut sebagai Cross head, atau bagian yang
bergerak yang menarik benda uji, sepasang ulir
selinder akan membawa atau menggerakkan
Crosshead.
Dengan menarik suatu bahan kita akan mengetahui
bagaimana bahan itu bereaksi terhadap suatu
tegangan tarik dan mengetahui sejauh mana
material itu akan bertambah panjang.
3.1 Grafik Spesimen Tegangan maksimum
Terhadap Arus
Gambar 5
1.
2.
3.
4.
Tegangan maksimun = 41,74 N/mm2
Tegangan maksimum =38,465N/mm2
Tegangan maksimum =46,725 N/mm2
Tegangan maksimum =100,03 N/mm2
3.2 Data Grafik Tegangan Patah Menggunakan
Arus
Gambar 5
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Setelah menganalisa data dari grafik hasil uji tarik
dan spesimen setelah di uji, maka diperoleh datadata sebagai berikut. Dengan awalan mengetahui
rumus uji tarik.
Rumus Benda Uji Tarik.
Tegangan Maximun( max)
Max = (f max)/A0
Gambar 6
1.
2.
3.
4.
Tegangan patah
Tegangan patah
Tegangan patah
Tegangan patah
=22,95 N/mm2
=31,755 N/mm2
=36,375 N/mm2
=62,51 N/ mm2
3.3 Data Grafik Spesimen
Panjang Menggunakan Arus.
Pertambahan
TeganganPatah ( Ff)
f = Ff / A
PertambahanPanjang ( %€)
%∈ =
I1-I ˳
100%
Keterangan:
Ao
= Luas awal
Fmax
= Beban maximum
Ff
= Beban Patal
L1
= Panjang setelah patah
max = Tegangan maksimum
F
%∈
= Tegangan patah
=% Elongasi( pertambahan panjang)
Gambar 7
1.
2.
3.
4.
Pertambahan panjang
Pertambahan panjang
Pertambahan panjang
Pertambahan panjang
(% ε) =1,48%
(%ε) =1,96%
(%ε) =1,96%
(%ε) =16,10%
3.4 Data Grafik Spesimen Panjang Setelah
Patah Menggunakan Arus.
Arus 70A%Ʃ=
1,47%
₁
Arus 80A%Ʃ =
₁
= 196%
Gambar 8
2.
3.
4.
Sifat – Sifat material yang diperoleh dari hasil
pengujian tarik dengan arus yang berbeda antara
lain;
Tegangan Maximum ( Max) Max =
70 A
Max =
80 A
max =
100 A Max
=
˳
=
˳
=
=
˳
Original max =
˳
.
=
= 45,17 N/mm2
,
= 46,71N/mm
,
2
=100,02 N/ mm2
,
Rumus untuk mencari Tegangan Patah .
=
80 ampreσf
=
100 ampre
=
=
˳
˳
˳
Original (Tanpa las) f
=
,
=
N/mm .
= 31,48 N/mm2
,
˳
=
= 36,37 N/mm2
,.
,
= 62,51
Pertambahan Panjang (%Ʃ)
Rumus untuk mencari pertambahan panjang
% Ʃ=
₁
˳
x 100%
%Ʃ
,
,
,
˳
=
x 100%
x 100%=
=
,
x100% =
x 100%
x 100%
x
=
100%
x 100% = 16,11%
Panjang setelah patah ( L1)
70 A
= 50,75 mm
80 A
= 51 mm
100 A = 51 mm
Original = 59,6 mm
4. KESIMPULAN DAN SARAN
Dari Hasil Penelitian Dapat Disimpulkan bahwa :
1. Bahwa Arus Pengelasan yang berbeda-beda
Menghasilkan Hasil uji tarik yang berbeda-beda
2. Bahwa arus 100 amper lebih sesuai dan lebih
baik hasil tegangan maksimumnya, dengan nilai
93,45 N/mm2 dibandingkn dengan arus 70 amper
dan 80 amper dengan nilai masing-masing
41,74N/mm2, 45,465N/mm2.
4.2 Saran
= 22,95 N/mm
,
=
2
Original
x 100%=
3 .Arus 100 Amper dengan nilai 93,45N/mm2 ,
lebih mendekati tegangan maksimun pada original
yaitu sebesar 100,03 N/mm2 .
Tegangan patah( Ff)
70 ampre f
=
˳
4.1 Kesimpulan
˳
= 41,74 N/mm2
,
Arus 100A%Ʃ
1,96%
=
Panjang setelah Patah ( L1)
=12.33%
Panjang setelah patah ( L1) =10.15%
Panjang setelah patah (L1) =2.88 %
Panjang setelah patah ( L1)=92.52 %
1.
₁
1 .Sebaiknya pengelasan dilakukan oleh juru las
yang memiliki ilmu pengetahuan dasar tentang uji
tarik dan mahir dalam melakukan suatu pengelasan
2. Spesimen uji tarik disarankan untuk tidak terlalu
lebih dari ketebalan 13mm untuk menghindari
khawatiran kerusakan alat uji dan mencegah
pengeluaran biaya produksi yang lebih besar.
3. Dalam pembentukan kampuh sebaiknya oleh
juru skrap yang mahir.
5. DAFTAR PUSTAKA
Santoso,joko.2006.Pengaruh Arus Pengelasan Dan
Kekuatan Tarik.
Kurniawan,Apri.2015.Jenis-Jenis Pengelasan.
http://www.kompasiana. com/apri711/jenis-
jenis-pengelasan_5500b 399a333 111d7251
1941.
Permatasari Putri, Dini .2013. Mesin
Gergaji Besi
(Hacksaw). http://diniptm.
blogspot. co.id /2013/06/mesin-ge
rgaji.html.
Wardhana,Rafa.2015. Keselamatan Kerja Pada
Bengkel Las Di Kapal Dan Pelabuhan.
http://www.pelautonline.com/2015/10/kesel
amatan-kerja-pada-bengkel-las-dikapal-danpelabuahan.html.
Operation Manual For Rockwell Hardness Tester
Model MRK-E,Matsuzawa Seiki co.LTD.
Zwingly.2011.Membaca Kode Kawat Las.
https://zwingly.wordpress .com /2011
/03/25/membaca-kode-kawat-las- smaw/
Hima.2015.Proses Pengelasan SMAW.
http://hima-tl.ppns.ac.id/?p=121.
Hendro.2010.Baja Karbon.
https://tehnikmesinindustri.wordpress.com
./metallurgiilmu-logam/.