Materi Pengelasan

BAB I

PENDAHULUAN

Definisi pengelasan menurut DIN (Deutsche Industrie Normen) adalah ikatan metalurgi pada sambungan logam atau logam paduan yang dilaksanakan dalam keadaan lumer atau cair. Dengan kata lain, las adalah sambungan setempat dari beberapa batang logam dengan menggunakan energi panas. Dalam proses penyambungan ini adakalanya disertai dengan tekanan dan material.
Teknik pengelasan secara sederhana telah diketemukan dalam rentang waktu antara 4000 sampai 3000 SM. Setelah energi listrik dipergunakan dengan mudah, teknologi pengelasan maju dengan pesatnya sehingga menjadi sesuatu teknik penyambungan yang mutakhir. Hingga saat ini di dunia industry telah dipergunakan sebanyak lebih dari 40 jenis pengelasan.
Pada tahap-tahap permulaan dari pengembangan teknologi las, biasanya pengelasan hanya digunakan pada sambungan-sambungan dari reparasi yang kurang penting. Tapi setelah melalui pengalaman dan praktek yang banyak dan waktu yang lama, maka sekarang penggunaan proses-proses pengelasan dan penggunaan konstruksi-konsturksi las merupakan hal yang umum di semua negara di dunia.

Pengelasan merupakan salah satu bagian yang tak terpisahkan dari proses manufaktur. Proses manufaktur lainnya yang telah dikenal antara lain proses-proses pengecoran (metal casting), pembentukan (metal forming), pemesinan (machining), dan metalurgi serbuk (powder metallurgy). Produk dengan bentuk-bentuk yang rumit dan berukuran besar dapat dibuat dengan teknik pengecoran. Produk-produk seperti pipa, pelat dan lembaran, baja-baja konstruksi dibuat dengan proses pembentukan. Produk-produk dengan dimensi yang ketat dan teliti dapat dibuat dengan pemesinan. Bagaimana dengan proses pengelasan ? Komponen yang dirakit mungkin saja berasal dari produk hasil pengecoran, pembentukan atau pemesinan, baik dari logam baik untuk logam-logam yang sama maupun berlainan atau berbeda-beda.
Pengelasan (WELDING) adalah salah satu teknik penyambungan logam dengan cara mencairkan sebagian logam induk dan logam pengisi dengan atau tanpa tekanan dan dengan atau tanpa logam tambahan dan menghasilkan sambungan yang kontinu. Dari definisi tersebut terdapat 4 kata kunci untuk menjelaskan definisi pengelasan yaitu mencairkan sebagian logam, logam pengisi, tekanan dan sambungan kontinu. Dari definisi diatas, proses pengelasan dapat dibuat skemanya sebagai berikut :

Cara penyambungan lain yang telah dikenal lama selain pengelasan adalah penyambungan dengan cara BRAZING dan SOLDERING. Perbedaannya dengan pengelasan adalah pada brazing dan soldering tidak sampai mencairkan logam induk hanya logam pengisinya saja. Sedangkan perbedaan antara brazing dan soldering terletak pada titik cair logam pengisinya. Titik cair logam pengisi proses brazing berkisar 450 ^oC – 900 ^oC. Sedangkan untuk soldering, titik cair logam pengisinya kurang dari 450 ^oC.

Dari bagan diatas, dapat dilihat bahwa proses pengelasan dapat dibagi menjadi 3 bagian utama, yaitu pengelasan mencair (fusion welding), pengelasan tidak mencair (solid state welding) dan soldering/brazing. Dengan demikian, dalam melaksanakan pengelasan diperlukan alat untuk mencairkan logam dan atau alat untuk memanaskan dan menekankan kedua bagian logam yang akan disambungkan. Peralatan pencair dan atau pemanas logam dapat didasarkan pada penggunaan energi listrik, energi gas atau energi mekanik.

BAB II

PEMBAHASAN

1.      Pengertian Pengelasan

Proses pengelasan yang pada prinsipnya adalah menyambungkan dua atau lebih komponen, lebih tepat ditujukan untuk merakit (assembly) beberapa komponen menjadi suatu bentuk mesin.

2.  Klasifikasi Pengelasan

A. Ditinjau dari sumber panasnya. Pengelasan dapat dibedakan tiga :
    • Mekanik
    • Listrik
    • Kimia
B. Sedangkan menurut cara pengelasan, dibedakan menjadi dua bagian besar :
    • Pengelasan tekanan (Pressure Welding)
    • Pengelasan Cair

3. Proses Pengelasan         

    

Pada dasarnya las listrik yang menggunakan elek­troda karbon maupun logam menggunakan tenaga listrik sebagai sumber panas. Busur listrik yang terjadi antara ujung elektroda dan benda kerja dapat mancapai temperatur tinggi yang dapat melelehkan sebagian bahan merupakan perkalian antara tegangan listrik (E) dangan kuat arus (I) dan waktu (t) yang dinyatakan delam satuan, panas joule atau kalori seperti rumus dibawah ini :

H = E x I x t

dimana : H = panas dalam satuan joule ; E = tegangan listrik delam volt ; I = kuat arus dalam ampere dan t = waktu dalam detik

Fusion Welding
Fusion welding adalah proses penyambungan logam dengan cara mencairkan logam yang tersambung, Jenis-jenis Fusion Welding:

a.    Oxyacetylene Welding

b.     Electric Arc Welding

c.    Carbon Arc Welding

d.   Coated Electrode Welding

e.     Tungsten Inert Gas

a. Oxyacetylene Welding

Suatu pengelasan dengan menggunakan nyala api yang diperoleh dari pembakaran gas acetylene (C₂H₂) dengan oksigen (O₂). Hasil pembakaran ini akan menghasilkan suhu yang tinggi, dan umumnya digunakan untuk cutting, brazing, metalling, dan hard surfacing.
Acetylene dihasilkan dari percampuran CaC₂ (Kalsium Karbida) dengan air. CaC2 dihasilkan dari proses peleburan antara batu karang (Carbon) dengan kapur (CaO) dalam dapur api yang memancarkan bunga api listrik.

CaO + 3C Þ CaC₂ + CO
CaC₂ + H₂O Þ C₂H₂ + Ca(OH)₂

Setelah CaC₂ dileburkan, Karbida didinginkan, dihancurkan dan dimasukkan dalam keadaan kering ke dalam wadah yang hampa udara. Dimana wadah yang hampa udara ini merupakan salah satu bagian dari generator Acetylene.
Dalam generator tersebut, Karbida yang telah dihancurkan diletakkan dalam wadah yang hampa udara yang terletak di atas tangki besar yang berisi air. Kemudian sedikit demi sedikit Karbida ini dijatuhkan ke dalam air. Carbon yang terkandung dalam CaC₂ melepaskan diri dan kemudian bergabung dengan Hidrogen membentuk C₂H₂ yang berupa gelembung-gelembung gas, pada akhirnya akan menguap menjadi gas dan meninggalkan endapan Ca(H)₂.
Acetylene tidak berwarna, tidak berbau dan lebih ringan daripada udara. Tapi yang ada di pasaran sudah dicampur degnan belerang dan Phofor sehingga berbau. Gas Acetylene tidak stabil di atas tekanan 30 psig (1435 F). Di atas batas-batas tersebut bisa menimbulkan ledakan. Karena ketidakstabilan dari Acetylene ini, maka tidak boleh digunakan di atas tekanan 15 psig atau dikenai kejutan listrik, panas yang berlebihan dan perlakuan yang keras.
Untuk mengatasi hal ini, kalau gas ini akan disimpan dalam botol baja dengan tekanan di atas 2 atm maka harus dilarutkan lebih dahulu dalam Aceton cair. Aceton ini digunakan untuk menyerap gas Acetylene dan membuatnya menjadi stabil. Caranya dengan melapisi dinding botol penyimpanan dengan Asbes yang porous dan diakhiri dengan penambahan Aceton cair. Aceton ini digunakan untuk menyerap gas Acetylene dan membuatnya menjadi stabil. Caranya dengan melapisi dinding botol penyimpanan dengan Asbes yang porous dan diakhiri dengan penambahan Aceton cair. Pemakaian gas dari silinder tidak boleh lebih dari 1/7kapasitas total silinder.

Jenis nyala api dapat dibagi tiga jenis:
• Netral (C₂H₂ : O₂ = 1:1)
• Karburasi (C₂H₂ > O₂)
• Oksidasi (C₂H₂ < O₂)
  Temperatur nyala api bisa mencapai 3000 ^oC.

b. Electric Arc Welding

Prinsip : Penggunaan busur listrik untuk pemanasan. Panas oleh busur listril terjadi karena adanya loncatan elektron dari elektrode melalui udara ke benda kerja. Elektron tersebut bertumbukan dengan udara/gas serta memisahkannya menjadi elektron dan ion positif. Daerah di mana terjadi loncatan elektron disebut busur (Arc)
Menurut Bernados (1885) bahwa busur yang terjadi di antara katoda Karbon dan anoda logam dapat meleburkan logam sehingga bisa dipakai untuk penyambungan 2 buah logam.

  Las Busur Listrik dapat dibagi menjadi:
• Las Elektroda Karbon
• Las Elektroda Terbungkus
• Las Busur Rendam
• Las Busur CO2
• Las TIG
• Las MIG
• Las Busur dengan elektroda berisi fluks

Pada saat pengelasan, benda kerja menjadi panas sehingga mudah terjadi reaksi dengan Oksigen (Udara). Untuk mencegahnya digunakan pelindung berbentuk fluks atau gas pelindung. Posisi pengelasan terdiri dari : Flat (F), Vertikal (V), Horisontal (H) dan Overhead.

• Carbon Arc Welding memakai fluks (Coating), TIG memakai gas pelindung.
• Elektroda pada Carbon Arc Welding ikut mencair sebagai logam pengisi, TIG elektrodanya   tidak ikut mencair.
• Carbon Arc Welding tidak perlu filler metal, TIG diperlukan filler meta

Las busur listrik atau umumnya disebut dengan las listrik adalah termasuk suatu proses penyambungan logam dengan menggunakan tenaga listrik sebagai sumber panas. Jenis sambungan dengan las Iistrik ini adalah merupakan sambungan tetap. Ada beberapa macam proses yang dapat digolongkan kadalam proses Ias Iistrik antara lain yaitu :

1.    Las Listrik dengan Elektroda Karbon, Misalnya:

o   Las listrik dengan elektroda karbon tunggal.

o   Las listrik dengan elektroda karbon ganda.

2. Las Listrik Dengan Elektroda Logam, misalnnya:

• Las^-listrik dengan elektroda berselaput
• Las Listrik TIG (Tungsten Inert Gas)
• Las Iiarik submerged

c. Carbon Arc Welding

adalah proses untuk menyatukan logam dengan menggunakan panas dari busur listrik, tidak memerlukan tekanan dan batang pengisi (filler metal) dipakai jika perlu. Carbon Arc Welding banyak digunakan dalam pembuatan aluminium dan besi.
Sumber arusnya bisa DC maupun AC dengan menggunakan DC/AC. Proses Carbon Arc Welding bisa dipakai secara manual ataupun otomatis. Pendinginannya tergantung besarnya arus. Bila penggunaan arus di atas 200 Ampere digunakan Water Cooled. Dan sebaliknya bila di bawah 200 Ampere digunakan Air Cooled.

d. Coated Electrode Welding

Cara pengelasan dimana elektrodanya dibungkus dengan fluks merupakan pengembangan lebih lanjut dari pengelasan dengan elektroda logam tanpa pelindung (Bare Metal Electrode). Dengan elektroda logam tanpa pelindung, busur sulit dikontrol dan mengalami pendinginan terlalu cepat sehingga 02 dan N2 dari atmosfer diubah menjadi Oksida dan Nitrida, akibatnya sambungan menjadi rapuh dan lemah.

Prinsip Las Elektroda Terbungkus adalah busur listrik yang terjadi antara elektroda dan logam induk mengakibatkan logam induk dan ujung elektroda mencair dan kemudian membeku bersama-sama. Lapisan (Pembungkus) Elektroda terbakar bersama dengan meleburnya elektroda menghasilkan gas pelindung sekeliling busur. dengan oksigen (O₂). hasil pembakaran ini akan menghasilkan suhu yang tinggi dan umumnya digunakan untuk cutting, brazing, metalling, and hard surfacing. Acetylene dihasilkan dari percampuran CAC₂ (Kalsium Karbida) dengan air. CAC₂ dihasilkan dari proses peleburan antara batu karang (Carbon) dengan kapur (CAO) dalam dapur api yang memancarkan bunga api listrik.

Fungsi Fluks:
1. Melindungi logam cair dari lingkungan udara
2. Menghasilkan gas pelindung
3. Menstabilkan busur
4. Sumber unsur paduan (V, Zr, Cs, Mn).

e. Tungsten Inert Gas

Pengelasan ini pertama kali ditemukan di USA (1940), berawal dari pengelasan paduan untuk bodi pesawat terbang. Prinsip: panas dari busur terjadi diantara elektrode Tungsten dan logam induk akan meleburkan logam pengisi ke logam induk di mana busurnya dilindungi oleh gas mulia (Ar atau He). Las ini memakai elekroda Tungsten yang mempunyai titik lebur yang sangat tinggi (3260 C) dan gas pelindungnya Argon/Helium. Sebenarnya masih ada gas lainnya, seperti Xenon. Tetapi karena sulit didapat maka jarang digunakan. Dalam penggunaannya Tungsten tidak ikut mencair karena Tungsten tahan panas melebihi dari logam peng

3.1 Las Listrik Dengan Elektroda Karbon

Busur listrik yang terjadi diantara ujung elek­troda karbon dan logam atau diantara dua ujung elektroda karbon akan memanaskan dan mencairkan logam yang akan dilas. Sebagai bahan tambah dapat dipakai elektroda de­ngan fluksi atau elektroda yang berselaput fluksi.

3.2 Las Listrik Dengan Elektroda Berselaput ( SMAW )

      

Las tistrik ini menggunakan alektroda berselaput sebagai bahan tambah. Busur listrik yang terjadi diantara ujung elektroda dan bahan dasar akan mencairkan ujung elektroda dan sebagian bahan dasar. Selaput elektroda yang turut terbakar akan mencair dan menghasilkan gas yang melindungi ujung elektroda, kawah Ias, busur Iistri dan daerah Ias di sekitar busur listrik terhadap pengaruh udara luar. Cairan selaput elektroda yang membeku akan menutupi permukaan Ias yang juga berfungsi sebagai pelindung terhadap pengaruh luar.

Gbr. Dibawah ini adalah sirkuit Ias listrik dengan elektroda berselaput dimana G adalah sumber tenaga arus searah dan elektroda dihubungkan ke terminal negetif sedang bahan ke terminal positif.

Dalam Gbr. Dibawah ini ditunjukkan pemindahan cairan logam dari elektroda ke bahan dasar dimana gas dari pembakaran selaput elektroda melindungi daerah ini.

Las Iistrik TIG menggunakan elektroda wolfram yang bukan merupakan bahan tambah. Busur listrik yang terjadi antara ujung elektroda wolfram dan bahan dasar adalah marupakan sumber panas untuk pengelasan. Titik cair dari alektroda wolfram sedemikian tingginya sampai 3410^o sehingga tidak ikut mencair pada saat terjadi busur listrik. Tangkai Ias dilengkapi dangan nosel keramik untuk penyembur gas pelindung yang melindungi daerah Ias dari pengaruh luar pada saat pangelasan.

Sebagai bahan tambah dipakai elektroda tanpa selaput yang digerakkan dan didekatkan ke busur lirtrik yang terjadi antara elektroda wolfram dengan bahan dasar.

Sebagai gas pelindung dipakai argon, helium ateau campuran dari kedua gas tersebut yang pemekaiannya ter­gsntung dari jenis logem yang akan dilas.

Tangkai las TIG biasanya didinginkan dengan air yang bersirkulasi. Proses Ias listrik TIG ditunjukkan pada Gbr dibawah ini

3.3    Las Listrik MIG

Las listrik MIG adalah juga las busur listrik di­mana panas yang ditimbulkan oleh busur listrik antara ujung elektroda dan bahan dasar, karena adanya Arus Listrik. Elektrodanya adalah merupakan gulungan kawat yang berbentuk rol yang gerakannya diatur oleh pasangan roda gigi yang digerakkan oleh motorl listrik.Kecepatan gerakan elektroda dapat diatur sesuai dengan keperluan. Tangkai Ias dilengkapi dengan nosal logam untuk menyemburkan gas pelindung yang dialirkan dari botol gas malalui selang gas.Gas yang dipakai adalah C0₂ untuk pengelasan baja lunak dan baja, argon atau campuran argon dan helium untuk pengelasan Aluminium dan baja tahan karat

Proses pengelasan MIG ini dapat secara semi otomatik atau otomatik. Semi otomatik dimaksudkan pengelasan secara manual sedangkan otomatik adalah pengelasan di mana seluruh pekerjaan Ias dilaksanakan secara otomatik. Proses Ias MIG ditunjukkan pada Gbr. di bawah ini. dimana elek­troda keluar melalui tangkai las bersama dengan gas pelindung.

3.4    Las Listrik Submerged

Las listrik submerged yang umumnya otamatik atau semi otomatik menggunakan fluksi serbuk untuk pelindung dari pengaruh udara luar. Busur listrik diantara ujung elektroda dan bahan dasar berada didalam timbunan fluksi serbuk sehingga tidak terjadi sinar las keluar separti biasanya pada Ias listrik lainnya. Dalam hal ini operator Ias tidak perlu menggunakan kaca pelindung mata (helm Ias). Pada waktu pengelasan, fluksi serbuk akan mencair dan membeku menutup Iapisan Ias. Sebagian fluksi serbuk yang tidak mencair dapat dipakai lagi setelah dibersihkan dari terak-terak Ias.Elektroda yang merupakan kawat tanpa selaput berbentuk gulungan (rol) digerakkan maju oleh pasangan roda gigi. pasangan roda gigi yang diputar oleh motor listrik dapat diatur kecepatannya sesuai dengan kebutuhan pengelasan . Dalam pengelasan busur rendam otomatis, busur dan material yang diumpankan untuk pengelasan tidak diperlukan seorang operator yang ahli. Pengelasan otomatis ini pertama kali diusulkan oleh Bernardos dan N. Slavianoff. Dan Las Busur Rendam dipraktekkan pertama kali oleh D. Dulchesky.

Las busur rendam adalah pengelasan dimana logam cair tertutup dengan fluks yang diatur melalui suatu penampung fluks dan logam pengisi yang berupa kawat pejal diumpankan secara terus menerus. Dalam pengelasan ini busur listriknya terendam dalam fluks.
Karena dalam pengelasan ini, busur listriknya tidak kelihatan, maka sangat sukar untuk mengatur jatuhnya ujung busur. Di samping itu karena mempergunakan kawat elektroda yang besar maka sangat sukar untuk memegang alat pembakar dengan tangan tepat pada tempatnya. Karena kedua hal tersebut maka pengelasan selalu dilaksanakan secara otomatis penuh.
Mesin las ini dapat menggunakan sumber listrik AC yang lamban dan DC dengan tegangan tetap bila hendaknya kita akan  menggunakan listrik yang jenis transpormator nya AC
Perlu adanya pengaturan kecepatan pengumpanan kawat las yang dapat diubah-ubah untuk mendapatkan panjang busur yang diperlukan. Bila menggunakan sumber listrik DC dengan tegangan tetap, kecepatan pengumpanan dapat dibuat tetap dan biasanya menggunakan polaritas balik (DCRP). Mesin las dengan listrik DC kadang-kadang digunakan untuk mengelas pelat tipis dengan kecepatan tinggi atau untuk pengelasan dengan elektroda lebih dari satu.

Keuntungan Las Busur Rendam:
1. Kualitas Las Baik
2. Penetrasi cukup
3. Bahan las hemat
4. Tidak perlu operator tampil
5. Dapat memakai arus yang tinggi

Kerugian Las Busur Rendam:
1. Sulit menentukan hasil seluruh pengelasan
2. Posisi pengelasan hanya horisontal
3. Penggunaan sangat terbatas

4. Arus Listrik

4.1. Arus Searah (DC)

Pada jenis arus ini, elektron-elektron bergerak sepajang penghantar hanya dalam satu arah.

4.2. Arus Bolak-Balik (AC)

Arah aliran dari arus bolak-balik adalah merupa­kan gelombang sinusoida yang memotong garis nol pada interval waktu 1/100 detik untuk mesin dengan frekwensi 50 Hz. Tiap siklus gelombang terdiri dari setengah gelom­bang positif dan setengah gelombang. Arus bolak-balik dapat diubah menjadi arus searah dengan menggunakan pengubah arus (rectifier).

5. Pengkutuban Elektroda

5.1. Pengkutuban Langsung

Pada pengkutuban langsung, kabel elektroda dipasang Pada terminal negatif dan kabel massa pada terminal positif. Pengkutuban langsung sering disebut sebegai sirkuit las listrik dengan elektroda negatif. (DC-).

5.2. Pengkutuban Terbalik

Untuk pengkutuban terbalik, kabel elektroda dipasang pada terminal positif dan kabel massa dipasang pada ter­minal negative.

Pengkutuban terbalik sering disebut sirkuit las listrik dengan elektroda positif (DC+)

5.3. Pangaruh Pengkutuban Pada Hasil Las.

Pemilihan jenis arus maupun pengkutuban pada pangelasan bergantung kepada :

• Jenis bahan dasar yang akan dilas
• Jenis elektroda yang dipergunakan

Pengaruh pengkutuban pada hasil las adalah pada penembusan lasnya. Pengkutuban langsung akan meng­hasilkan penembusan yang dangkal sedangkan Pada pengkutuban terbalik akan terjadi sebeliknya. Pada arus bolak-balik penembusan yang dihasilkan antara keduanya.

6. Elektroda

6.1. Elektroda Berselaput

Elektroda berselaput yang dipakai pada Ias busur listrik mempunyai perbedaan komposisi selaput maupun kawat Inti. Pelapisan fluksi pada kawat inti dapat dengah cara destrusi, semprot atau celup. Ukuran standar dia­meter kawat inti dari 1,5 mm sampai 7 mm dengan pan­jang antara 350 sampai 450 mm. Jenis-jenis selaput fluksi pada elektroda misalnya selulosa, kalsium karbonat (Ca C03), titanium dioksida (rutil), kaolin, kalium oksida mangan, oksida besi, serbuk besi, besi silikon, besi mangan dan sebagainya dengan persentase yang berbeda-beda, untuk tiap jenis elektroda.

Tebal selaput elektroda berkisar antara 70% sampai 50% dari diameter elektroda tergantung dari jenis selaput. Pada waktu pengelasan, selaput elektroda ini akan turut mencair dan menghasilkan gas CO2 yang melindungi cairan las, busur listrik dan sebagian benda kerja terhadap udara luar. Udara luar yang mengandung O2 dan N akan dapat mempengaruhi sifat mekanik dari logam Ias. Cairan selaput yang disebut terak akan terapung dan membeku melapisi permukaan las yang masih panas.

6.2. Klasifikasi Elektroda

Elektroda baja lunak dan baja paduan rendah untuk las busur listrik manurut klasifikasi AWS (American Welding Society) dinyatakan dengan tanda E XXXX yang artInya sebagai berikut :

E menyatakan elaktroda busur listrik

XX (dua angka) sesudah E menyatakan kekuatan tarik deposit las dalam ribuan Ib/in² lihat table.

X (angka ketiga) menyatakan posisi pangelasan.

angka 1 untuk pengelasan segala posisi. angka 2 untuk pengelasan posisi datar di bawah tangan

X (angka keempat) menyataken jenis sela­put dan jenis arus yang cocok dipakai un­tuk pengelasan lihat table.

Contoh : E 6013

Artinya:

• Kekuatan tarik minimum den deposit las adalah 60.000 Ib/in2 atau 42 kg/mm2
• Dapat dipakai untuk pengelasan segala po­sisi
• Jenis selaput elektroda Rutil-Kalium dan pengelasan dengan arus AC atau DC + atau DC

6.3. Elektroda Baja Lunak

Dan bermacam-macam jenis elektroda baja lu­nak perbedaannya hanyalah pada jenis selaputnya. Sedang kan kawat intinya sama.

6.3.1. E 6010 dan E 6011

Elektroda ini adalah jenis elektroda selaput selulosa yang dapat dipakai untuk pengelesan dengan penembusan yang dalam. Pengelasan dapat pada segala posisi dan terak yang tipis dapat dengan mudah dibersih­kan. Deposit las biasanya mempunyai sifat sifat mekanik yang baik dan dapat dipakai untuk pekerjaan dengan peng­ujian Radiografi. Selaput selulosa dengan kebasahan 5% pada waktu pengelasan akan menghasilkan gas pelindung. E 6011 mengandung Kalium untuk mambantu menstabil­kan busur listrik bila dipakai arus AC.

6.3.2. E 6012 dan E 6013

Kedua elektroda ini termasuk jenis selaput rutil yang dapat manghasilkan penembusan sedang. Keduanya dapat dipakai untuk pengelasan segala posisi, tetapi ke­banyakan jenis E 6013 sangat baik untuk posisi pengeles­an tegak arah ke bawah. Jenis E 6012 umumnya dapat di­pakai pada ampere yang relatif lebih tinggi dari E 6013. E 6013 yang mengandung lebih benyak Kalium memudah­kan pemakaian pada voltage mesin yang rendah. Elektroda dengan diameter kecil kebanyakan dipakai untuk pangelasan pelat tipis.

6.3.3. E 6020

Elektroda jenis ini dapat menghasilkan penem­busan las sedang dan teraknya mudah dilepas dari lapisan las. Selaput elektroda terutama mengandung oksida besi dan mangan. Cairan terak yang terlalu cair dan mudah mengalir menyulitkan pada pengelasan dengan posisi lain dari pada bawah tangan atau datar pada las sudut.

6.3.4. Elektroda dengan Selaput Serbuk Besi

Selaput elektroda jenis E 6027, E 7014. E 7018. E 7024 dan E 7028 mengandung serbuk besi untuk meningkatkan efisiensi pengelasan. Umumnya selaput elek­troda akan lebih tebal dengan bertambahnya persentase serbuk besi. Dengan adanya serbuk besi dan bertambah tebalnya selaput akan memerlukan ampere yang lebih tinggi.

6.3.5. Elektroda Hydrogen Rendah

Selaput elektroda jenis ini mengandung hydrogen yang rendah (kurang dari 0,5 %), sehingga deposit las juga dapat bebas dari porositas. Elektroda ini dipakai untuk pengelasan yang memerlukan mutu tinggi, bebas porositas, misalnye untuk pengelasan bejana dan pipa yang akan mengalami tekanan, Jenis-jenis elektroda hydrogen rendah misalnya E 7015, E 7016 dan E 7018.

6.3.6. Kondisi Pengelasan

Berikut ini diberikan daftar kondisi pengelasan untuk elektroda Philips baja lunak dan baja paduan rendah.

6.3.7. Elektroda Untuk Besi Tuang

Elektroda yang dipekai untuk mengelas besi tuang adalah sebagei berikut :

• elektroda baja
• elektroda nikel
• elektrode perunggu
• elektroda besi tuang

Elektroda nikel

Elektroda jenis ini dipakai untuk mengelas besi tuang, bila hasil las masih dikerjakan lagi dengan mesin. Elektroda nikel dapat dipakai dalam sagala posisi pengelasan. Rigi-rigi las yang dihasilkan elektroda ini pada besi tuang adalah rata dan halus bila dipakai pada pesawat las DC kutub terbalik. Karakteristik elektroda nikel dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

Elektroda baja

Elektroda jenis ini bila dipakai untuk mengelas besi tuang akan menghasilkan deposit las yang kuat se­hingga tidak dapat dikerjakan dengan mesin. Dengan demikian elektroda ini dipakai bila hasil las tidak di­kerjakan lagi. Untuk mengelas besi tuang dengan elektroda baja dapat dipakai pesawat las AC atau DC kutub terbalik.

Elektroda perunggu

Hasil las dengan memakai elektroda ini tahan ter­hadap retak, sehingga panjang las dapat ditambah. Kawat inti dari elektroda dibuat dari perunggu fosfor dan diberi selaput yang menghasilkan busur stabil.

Elektroda dengan Hydrogen rendah

Elektroda jenis ini pada dasarnya dipakai untuk baja yang mengandung karbon kurang dari 1,5%. Tetapi dapat juga dipakai pada pengelasan besi tuang dengan hasil yang baik. Hasil lasnya tidak dapat dikerjakan dengan mesin.

6.3.8. Elektroda Untuk Aluminium.

Aluminium dapat dilas listrik dengan elektroda yang dibuat dari logam yang sama. Pemilihan elektroda aluminium yang sesuai dengan pekerjaan didasarkan pada tabel keterangan dari pabrik yang membuatnya. Elektroda aluminium AWS-ASTM AI-43 untuk las busur listrik adalah dengan pasawat las DC kutub terbalik dimana pemakaian arus dinyatakan dalam tabel berikut

6.2.9. Elektroda untuk palapis Keras

Tujuan pelapis keras dari segi kondisi pemakaian yaitu agar alat atau bahan tahan terhadap kikisan, pukulan dan tahan aus. Untuk tujuan itu maka Elektroda untuk pelapis keras dapat diklasifikasikan dalam tiga macam Yaitu :

• elektroda tahan kikisan
• elektroda tahan pukulan
• elektroda tahan aus.

Elektroda tahan kikisan.

Elektroda jenis ini dibuat dari tabung chrom karbida yang diisi dengan serbuk-serbuk karbida. Elektroda dengan diameter 3,25 mm - 6,5 mm dipakai peda pesawat las AC atau DC kutub terbalik. Elektroda ini dapat dipakai untuk pelapis keras permukaan pada sisi potong yang tipis, peluas lubang dan beberapa type pisau.

Elektroda tahan pukulan à Elektroda ini dapat dipakai pada pesawat las AC atau DC kutub terbalik. Dipakai untuk pelapis keras bagian pemecah dan palu.

Elektroda tahan keausan à Elektroda ini dibuat dari paduan-paduan non ferro yang mengandung Cobalt, Wolfram dan Chrom. Biasanya dipakai untuk pelapis keras permukaan katup buang dan dudukan katup dimana temperatur dan keausan sangat tinggi.

a. Cara-cara Menyalakan Busur

Untuk mamperoleh busur yang baik di perlukan pangaturan arur (ampere) yang tepat sesuai dengan type dan ukuran elektroda, Menyalahkan busurd apat dilakukan dengan 2 (dua) cara.

• Bila pesawat Ias yang dipakai pesewat Ias AC, menyalakan busur dilakukan dengan menggoreskan elektroda pada benda kerja lihat Gbr.
• Untuk menyalakan busur pada pesawat Ias DC, elektroda disentuhkan seperti pada Gambar

                              

              Mesin Busur

Bila elektroda harus diganti sebelum pangelasan selesai, maka untuk melanjutkan pengelasan, busur perlu di­nyalakan lagi. Menyalakan busur kembali ini dilakukan pada tempat kurang lebih 26 mm dimuka las berhenti seperti pada gambar. Jika busur berhenti di B, busur dinyalakan lagi di A dan kembali ke B untuk melanjutkan pengelasan. Bilamana busur sudah terjadi, elektroda diangkat sedikit dari pekerjaan hingga jaraknya ± sama dengan diameter elektroda. Untuk elektroda dia­meter 3,25 mm, jarak ujung elektroda dengan permukaan bahan dasar ± 3,25 mm.

b. Pengaruh panjang busur pada hasil las. Pan­jang busur (L) Yang normal adalah kurang lebih sama dengan diameter (D) kawat inti elektroda.

1. Bila panjang busur tepat (L = D), maka cairan elektroda akan mengalir dan mengendap dengan baik.

Hasilnya :

• rigi-rigi las yang halus dan baik.
• tembusan las yang baik
• perpaduan dengan bahan dasar baik
• percikan teraknya halus.

2. Bila busur terlalu panjang (L > D), maka timbul bagian-bagian yang berbentuk bola dari cairan elektroda.

Hasilnya :

• rigi-rigi las kasar
• tembusan las dangkal
• percikan teraknya kasar dan keluar dari jalur las.

3. Bila busur terlalu pendek, akan sukar me­meliharanya, bisa terjadi pembekuan ujung elektroda pada pengelasan (lihat gam­bar 158 c).

            Hasilnya :

• rigi las tidak merata
• tembusan las tidak baik
• percikan teraknya kasar dan berbentuk bo­la.

c. Pengaruh Besar Arus.

Besar arus pada pengelasan mempengaruhi hasil las. Bila arus terlalu rendah akan menyebabkan sukarnya penyalaan busur listrik dan busur listrik yang terjadi tidak stabil. Panas yang terjadi tidak cukup untuk melelehkan elektroda dan bahan dasar sehingga hasilnya merupakan rigi-rigi las yang kecil dan tidak rata serta penembusan yang kurang dalam. Sebaliknya bila arus terlalu besar maka elektroda akan mencair terlalu cepat dan menghasilkan permukaan las yang lebih lebar dan penembusan yang dalam. Besar arus untuk pengelasan tergantung pada jenis kawat las yang dipakai, posisi pengelasan serta tebal bahan dasar.

d. Gerakan Elektroda.

Gerakan elektroda pada saat pengelesan ada tiga macam yaitu :

1. Gerakan arah turun sepanjang sumbu elek­troda. Gerakan ini dilakukan untuk me­ngatur jarak busur listrik agar tetap.
2. Gerakan ayunan elektroda. Gerakan ini diperlukan untuk mengatur lebar jalur las yang dikehendaki.

Ayunan keatas menghasilkan alur las yang kecil, sedangkan ayunan kebawah menghasilkan jalur las yang lebar. Penembusan las pada ayunan keatas lebih dangkal daripada ayunan kehawah. Ayunan segitiga dipakai pada jenis elektroda Hydrogen rendah untuk mendapatkan penembusan las yang baik diantara dua celah pelat.

Beberapa bentuk-bentuk ayunan diperlihatkan pada gambar dibawah ini. Titik-titik pada ujung ayunan menyatakan agar gerakan las berhenti sejenak pada tempat tersebut untuk memberi kesempatan pada cairan las untuk mengisi celah sambungan. Tembusan las yang dihasilkan dengan gerekan ayun tidak sebaik dengan gerakan lurus elektroda. Waktu yang diperlukan untuk gerakan ayun lebih lama, sehingga dapat menimbulkan pemuaian atau perubahan bentuk dari bahan dasar. Dengan alasan ini maka penggunaan gerakan ayun harus memperhatikan tebal bahan dasar.

Alur Spiral

Alur Zig-zag

Alur Segitiga

e. Pengaruh Kecepatan Elektroda Pada Hasil Las.

Kecepatan tangan menarik atau mendorong elektroda waktu mengelas harus stabil, sehingga menghasil­kan rigi-rigi las yang rata dan halus. Tidak dibolehkan rigi­-rigi las yang berbentuk gergaji­. Jika elektroda digerakkan tarlalu lambat, akan di­hasilkan jalur yang kuat dan lebar. Hal ini dapat pula menimbulkan kerusakan sisi las, ter­utama bila bahan dasar tipis.

Bila elektroda digerakkan terlalu cepat, tembusan lasnya dangkal oleh karena kurang waktu pemanasan bahan dasar dan kurang waktu untuk cairan elektroda monembus bahan dasar. Bila kecepatan gerakan elektroda tepat, daerah per­paduan dengan bahan dasar dan tembusan lasnya baik

f. Las Catat (Las Ikat)

Las catat (tack weld) adalah las kecil (pendek) yang digunakan-untuk semua pakerjaan las permulaan sebagai pengikat bagian-bagian yang akan dilas, untuk mempertahankan posisi benda kerja.

Panjang las catat :

• Untuk las catat pada ujung-ujung sam­bungan biasanya tiga sampai empat kali tebal pelat dan maximum 35 mm.
• Untuk las catat yang berada diantara ujung ujung sambungan, biasanya dua sampai tiga kali tebal pelat dan maximum 35 mm.

Jarak normal, las catat :

• Untuk pelat baja lunak (mild steel) dengan tebal 3,0 mm, jaraknye adalah 160 mm.
• Jarak ini bertambah 25 mm untuk setiap pertambahan tebal satu milimeter hingga jarak maximum 800 mm untuk tebal pelat diatas 33,0 mm.

Bila panjang las kurang dari dua kali jarak normal diatas, cukup dibuat las catat pada kedua ujungnya. Pada sambungan las T, jarak las catat dibuat dua kali jarak normal diatas.

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan :

v  Proses pengelasan yang pada prinsipnya adalah menyambungkan dua atau lebih komponen, lebih tepat ditujukan untuk merakit (assembly) beberapa komponen menjadi suatu bentuk mesin.

v  Ditinjau dari sumber panasnya. Pengelasan dapat dibedakan tiga : Mekanik,
Listrik, dan Kimia.

v  Menurut cara pengelasan, dibedakan menjadi dua bagian besar :
    • Pengelasan tekanan (Pressure Welding)
    • Pengelasan Cair

v  Fusion welding adalah proses penyambungan logam dengan cara mencairkan logam yang tersambung,

v  Jenis-jenis Fusion Welding, adalah : Oxyacetylene Welding, Electric Arc Welding,

Carbon Arc Welding, Coated Electrode Welding dan  Tungsten Inert Gas

v  Jenis nyala api dapat dibagi tiga jenis: Netral (C₂H₂ : O₂ = 1:1),Karburasi (C₂H₂ > O₂),dan Oksidasi (C₂H₂ < O₂)

v   Las Busur Listrik dapat dibagi menjadi: Las Elektroda Karbon, Las Elektroda Terbungkus, Las Busur Rendam, Las Busur CO₂, Las TIG, Las MIG dan Las Busur dengan elektroda berisi fluks

v   Carbon Arc Welding memakai fluks (Coating), TIG memakai gas pelindung.

v   Elektroda pada Carbon Arc Welding ikut mencair sebagai logam pengisi, TIG  elektrodanya   tidak ikut mencair.

v   Carbon Arc Welding tidak perlu filler metal, TIG diperlukan filler meta

DAFTAR PUSTAKA

§  www. google.co.id

§  www.wikipedia.org

§  isro@ipard.com

§  www.idepfoundation.com