PENGENALAN Welding Metallurgy-1

34

Transcript of PENGENALAN Welding Metallurgy-1

Page 1: PENGENALAN Welding Metallurgy-1
Page 2: PENGENALAN Welding Metallurgy-1

1. Pengenalan material baja2. Mampu las3. Metalurgi las4. WPS5. Inspeksi

Page 3: PENGENALAN Welding Metallurgy-1
Page 4: PENGENALAN Welding Metallurgy-1
Page 5: PENGENALAN Welding Metallurgy-1
Page 6: PENGENALAN Welding Metallurgy-1

Baja dalam kehidupan sehari – hari banyak digunakan :◦ Relatif tangguh & ulet◦ Relatif mudah di proses

(pengecoran,pemesinan)◦ Relatif mudah di bentuk (panas atau dingin)◦ Sifat-sifat dapat dirubah melalui perlakuaan

panas (Heat Treatment)◦ Satu-satunya kelemahan adalah ketahanan

korosi yang rendah, tetapi ini relatif mudah di atasi.

Page 7: PENGENALAN Welding Metallurgy-1

1. Karbon (C) : a/ atom yg lebih kecil dari Fe dan larut intertisi menempati diantara rongga-rongga atom Fe, memberikan efek keras & kuat pada baja.

2. Mangan (Mn) : ◦ Berfungsi sebagai deoksidan (mengikat O2)◦ Berfungsi sebagai pengikat belerang (MnS)

Page 8: PENGENALAN Welding Metallurgy-1

3. Silisium (Si) : Berfungsi sebagai deoksidan4. Aluminium (Al) :

◦ Sebagai deoksidan◦ Sebagai penghalus butir, Al2O3 akan mengambil

tempat pada batas butir sehingga akan mencegah pertumbuhan butir.

5. Phospor (S) : keberadaanya harus serendah mungkin < 0.05 % sehingga pembentukan Fe3P yg sifatnya getas dapat dicegah.

6. Sulfur / Belerang (S) : Keberadaannya harus serendah mungkin. Dapat menyebabkan rapuh panas (hot shortness)

7. Nitrogen (N) : Keberadaanya harus serendah mungkin karena dapat mengakibatkan penggetasan

Page 9: PENGENALAN Welding Metallurgy-1

Penambahan unsur di luar karbon dimaksudkan untuk memperoleh perubahan sifat-sifat baja yang di sesuaikan dengan kebutuhan.

Unsur yang biasanya di tambahkan : Mn,Si,Ni,Cr,Cu,Mo,Nb,V,Al,Ti & B

Perubahan yang di maksud diantaranya :◦ Peningkatan sifat mekanik◦ Ketahanan korosi◦ Mampu keras

Page 10: PENGENALAN Welding Metallurgy-1
Page 11: PENGENALAN Welding Metallurgy-1

Baja Silisium (baja – Si)◦ Memperbaiki ketahanan oksidasi pada

Temp.tinggi◦ Meningkatkan kekuatan◦ Dapat meningkatkan permeabilitas magnetik

yang baik. Biasa dipakai sebagai inti transformator

Baja Mangan (baja – Mn)◦ Penstabil karbida (Fe3C , Mn3C)◦ Meningkatkan kekerasan◦ Meningkatkan ketahanan aus

Page 12: PENGENALAN Welding Metallurgy-1

Baja Nikel (baja – Ni)◦ Penstabil fasa austenit◦ Memperlambat transformasi fasa◦ Memperbaiki ketahanan korosi

Baja Crom (baja – Cr)◦ Penstabil ferit◦ Pembentuk karbida yg bersifat keras

sehinga ketahanan aus jadi tinggi◦ Memperbaiki ketahanan korosi

Baja Crom-Nikel (baja Cr – Ni)◦ Meningkatkan kekuatan◦ Memiliki ketahanan lelah & ketahanan

terhadap impact yg baik.◦ Memiliki ketahanan korosi yg baik

Page 13: PENGENALAN Welding Metallurgy-1

Baja Vanadium (baja – V)◦ V pembentuk karbida dan stabil pada

temperature tinggi◦ Biasa untuk pemakaian baja-baja perkakas

untuk tem. Tinggi. Baja Mo & Wolfram

◦ Kedua unsur ini memberikan efek yg sama seperti V

Baja Nb◦ Penambahan Nb akan menghaluskan butir

karena erbentuk NbC (karbida) yg menyebabkan naiknya kekerasan material.

Baja Cu◦ Penambahan Cu akan memperbaiki

mampu cor◦ Meningkatkan ketahanan korosi

Page 14: PENGENALAN Welding Metallurgy-1

Dalam praktek dijumpai unsur-unsur paduan tersebut di gunakan dalam berbagai kombinasi yg di sesuaikan dengan kebutuhan .

Page 15: PENGENALAN Welding Metallurgy-1

Material untuk konstruksi umum :◦ ASTM : A36, A53, A160 Grd.B, A572 Grd. 50

dll◦ JIS : SS400, SM400, SM 490◦ ASME : SA516, SA106, SA213 T12, SA387

Grd.22 Perhatian khusus harus di berikan

pada material-material yang termasuk high grade karena akan berhubungan dgn :◦ Purhaching raw material di local market◦ Purchasing welding elektrod di local market◦ Persiapan WPS/PQR (bisa jadi buat baru)◦ Preheat dengan electric (SA355 P91◦ Cost & time

Page 16: PENGENALAN Welding Metallurgy-1
Page 17: PENGENALAN Welding Metallurgy-1

Definisi : Adalah kemampuan suatu material untuk dapat di las dalam suatu kondisi fabrikasi dan menghasilkan lasan yang baik dan menghasilkan struktur yang layak dan dapat beroperasi dengan baik

Page 18: PENGENALAN Welding Metallurgy-1

Pengelasan mudah

Tidak membutuhkan perlakuan khusus

Menghasilkan sambungan tahan mekanis maupun lingkungan

Tidak membentuk fase-fase yang berbahaya

Setiap material memiliki mampu las yang berbeda beda, tergantung dari komposisi kimia material itu sendiri

Page 19: PENGENALAN Welding Metallurgy-1

Sebuah formula untuk memperkirakan sifat mampu las dari suatu baja.

Kaidah umum : semakin besar nilai CE maka mampu las nya semakin buruk.

JIS :Cek = C+1/6+1/24Si+1/10Ni+1/5Cr+1/4Mo+1/14V

Nilai CE di tentukan berdasarkan dari standar material masing-masing. (JIS,ASTM dll)

Page 20: PENGENALAN Welding Metallurgy-1

Dalam pengelasan terjadi beberapa fenomena Peleburan

Solidifikasi

Siklus panas pada derah HAZ

Dari 3 fenomena diatas akan mengakibatkan terjadinya perubahan besar butir,fase logam dan cacat las yang pada akhirnya akan mempengaruhi kekuatan dan sifat logam.

Page 21: PENGENALAN Welding Metallurgy-1

Pemanasan pada proses pengelasan menempatkan bahan pada beberapa daerah:

Daerah mengalami temperatur cair (daerah lasan / Weldment)

Daerah terjadi perubahan metalurgis (daerah pengaruh panas /Heat Affected Zone)

Daerah tidak berubah (logam dasar / Base Metal)

Base metalBase metal

Weld metal

HAZHAZ

Page 22: PENGENALAN Welding Metallurgy-1

HAZ

Base Metal

Weld metal

Pembekuan / Solidifikasi epitaksial

Page 23: PENGENALAN Welding Metallurgy-1

Logam lasan

Coarsened

Refined

Transition

Unaffected

Zona pengelasan pada baja karbon rendah

Page 24: PENGENALAN Welding Metallurgy-1

a

b

c

d

e

f

Temp.

Time

a b c d e f

Page 25: PENGENALAN Welding Metallurgy-1

Perubahan bentuk butir

Perubahan ukuran butir

Page 26: PENGENALAN Welding Metallurgy-1

Ferrite & Pearlite Martensite

Page 27: PENGENALAN Welding Metallurgy-1

Crack (Cold cracking, hot cracking)

Porosity (Single, cluster)

Slag inklusi

dll

Page 28: PENGENALAN Welding Metallurgy-1

Porositas pada daerah melebur parsial Keretakan pada daerah melebur parsial

Porositas dan pengembangan butir pada HAZ

Keretakan pada kaki fillet weld

Page 29: PENGENALAN Welding Metallurgy-1

Didalam suatu company yang menggunakan Pengelasan sebagai alat produksinya ( Fabricators, Construction dll ) yang telah berorientasi Global pada marketnya dan bersertifikat international disyaratkan memiliki WPS/PQR di dalam salah satu dokumen Quality Controlnya yang mengacu kepada salah satu Code/Standard (AWS D1.1,ASME IX,EN dll)

Page 30: PENGENALAN Welding Metallurgy-1

“The purpose for qualification of a WPS is to determine that the weldment proposed for construction is capable of providing the required properties for its intended application. Welding procedure qualification establishes the properties of the weldment, not the skill of the welder or welding operator. “

(ASME Sec IX, QW-100.1)

Page 31: PENGENALAN Welding Metallurgy-1

Definisi WPS & PQR

WPS ( Welding Procedure Specification ) :

Adalah Prosedure yang yang tertulis dan terkualifikasi untuk memberi panduan kepada pelaksana ( welder / welding operator ) untuk melaksanakan las produksi. Berisi variable2 penting ( Essential Variable ), penting tambahan dan tidak penting (Non Essential Variable ) sesuai dengan proses las yang digunakan.

Page 32: PENGENALAN Welding Metallurgy-1

PQR ( Procedure Qualification Record ) :

Adalah rekaman dari semua data2 yang digunakan untuk pengujian tets coupon sesuai dengan parameter dalam draft WPS . PQR mencatat semua variable yang digunakan selama pengelasan uji test coupon dan pengujian2 setelah pengelasan.

Page 33: PENGENALAN Welding Metallurgy-1

NDT (Non Destructive Test)◦ Visual◦ RT◦ UT◦ MTPT◦ Portable hardness

DT◦ Uji tarik◦ Uji bending◦ Uji impact◦ Uji makro

Page 34: PENGENALAN Welding Metallurgy-1