perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
i
KUALITAS REPAIR WELDING
MENGGUNAKAN METODE PENGELASAN TIG DENGAN
PERLAKUAN PREHEATING DAN POST WELD HEAT TREATMENT
PADA CAST WHEEL ALUMINIUM
SKRIPSI
Oleh :
DEWI RIMA RATRI SIWI
K2512027
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
Juni 2016
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
KUALITAS REPAIR WELDING
MENGGUNAKAN METODE PENGELASAN TIG DENGAN
PERLAKUAN PREHEATING DAN POST WELD HEAT TREATMENT
PADA CAST WHEEL ALUMINIUM
Oleh :
DEWI RIMA RATRI SIWI
K2512027
SKRIPSI
Ditulis dan diajukan untuk memenuhi syarat mendapatkan gelar Sarjana
Pendidikan Program Studi Pendidikan Teknik Mesin
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
Juni 2016
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
ABSTRAK
Dewi Rima Ratri Siwi. K2512027. KUALITAS REPAIR WELDING
MENGGUNAKAN METODE PENGELASAN TIG DENGAN
PERLAKUAN PREHEATING DAN POST WELD HEAT TREATMENT
PADA CAST WHEEL ALUMINIUM. Skripsi, Surakarta : Fakultas Keguruan
dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta, Juni 2016.
Tujuan penelitian ini adalah (1) Untuk mengetahui komposisi kimia pada
cast wheel aluminium. (2) Untuk menemukan perbedaan struktur mikro pada
spesimen sebelum dilakukan pengelasan dengan spesimen setelah dilakukan
pengelasan Tungsten Inert Gas (TIG) dengan perlakuan preheating dan Post Weld
Heat Treatment (PWHT). (3) Untuk menemukan perbedaan kekuatan impak pada
spesimen sebelum dilakukan pengelasan dengan spesimen setelah dilakukan
pengelasan TIG dengan perlakuan preheating dan Post Weld Heat Treatment. (4)
Untuk menemukan perbedaan nilai kekerasan pada spesimen sebelum dilakukan
pengelasan dengan spesimen setelah dilakukan pengelasan TIG dengan perlakuan
preheating dan Post Weld Heat Treatment.
Spesimen yang digunakan dalam penelitian ini adalah cast wheel
aluminium. Teknik analisis data yang diterapkan dalam penelitian ini adalah
deskriptif komparatif. Dimana hasil pengamatan dianalisis secara deskriptif
kemudian membandingkan hasil pengamatan pada spesimen sebelum dilakukan
pengelasan dengan spesimen setelah dilakukan proses pengelasan TIG dengan
perlakuan preheating dan Post Weld Heat Treatment. Pengamatan dilakukan pada
hasil uji komposisi kimia, struktur mikro, kekuatan impak dan kekerasan sebelum
dan sesudah dilakukan pengelasan TIG dengan perlakuan preheating dan Post
Weld Heat Treatment.
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa (1) Cast wheel
yang digunakan dalam penelitian berbahan dasar aluminium cast alloy jenis
AA.445.2 yang memiliki sifat non heat treatable, kekuatan dan keuletan yang
sedang namun tahan aus dan tahan terhadap korosi serta memiliki sifat mampu cor
yang baik. (2) Struktur mikro pada spesimen sebelum pengelasan berupa paduan
aluminium primer (α-Al) dengan dikelilingi butiran Al dan Si. Sedangkan pada
daerah HAZ terjadi perpindahan Al menuju aluminium primer (α-Al) sehingga
butiran Si membentuk paduan Si primer diantara Aluminium primer (α-Al). (3)
Nilai kekuatan impak pada spesimen hasil pengelasan lebih tinggi daripada nilai
kekuatan impak pada spesimen sebelum dilakukan pengelasan, yaitu 0,0616
J/mm2 dan 0,0384 J/mm
2 . (4) Nilai kekerasan pada spesimen sebelum dilakukan
proses pengelasan menunjukkan hasil yang lebih tinggi, yaitu 103,381 VHN dan
pada pada daerah las nilai kekerasannya lebih rendah yaitu 44,051 VHN,
sedangkan nilai kekerasan pada HAZ adalah 37,943 VHN dan 35,465 VHN pada
base material.
Kata Kunci : Pengelasan TIG, repair welding, cast wheel, preheating, PWHT
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
ABSTRACT
Dewi Rima Ratu Siwi. K2512027. REPAIR WELDING QUALITY USING
TIG WELDING METHODS WITH PREHEATING AND POST WELD
HEAT TREATMENT ON ALUMINUM CAST WHEEL. Mini-thesis ,
Surakarta: Faculty of Teacher Training and Education Sebelas Maret University,
June 2016.
The Purpose of this research are: (1) To know chemical composition on
allumminium cast wheel; (2)To find micro structure differentiation of speciment
before do welding and speciment after do Tungsten Inert Gas (TIG) welding with
given preheating and Post Weld Heat Treatment (PWHT); (3)To find
differentiation of impact strength speciment before do welding and speciment
after do TIG welding with given preheating and PWHT; (4)To find differentiation
speciment’s hardeness level before do welding and after do TIG welding with
given preheating and PWHT.
Speciment which is used on this research is aluminum cast wheel or
aluminum velg. The technical of data analysis that used on this research is a
comparative descriptive methods, where the observation result is analyzed by
describe the observation result and then compare the observation result between
speciment before do welding and speciment after do TIG welding with given
preheating and PWHT. Observation conducted the result of chemical composition
test, the result of micro structure test, the result of impact strength test, and the
result of hardeness level before and after do TIG welding with given preheating
and PWHT.
Based on the result of this research, it can be concluded that: (1) Cast
wheel which is used on this research is made of aluminum type cast alloy
AA.445.2 which has non-heat treatable characteristic, medium strength and
tenacity but resistant towards worn-out, and resistant towards corrotion, and
having a good formability cast charracteristic; (2) On the speciment before do
welding, it can see that spread of Si are much larger and equally surround the Al.
Welding area is an area which attached by heat from the TIG welding processes
then freezed, so that the micro structure became changed. On the welding area, Si
spreading looked like a little fewer and not equally surround the Al. Meanwhile,
on the HAZ area, it can see that Si particle is larger and not equally spreaded; (3)
Impact strength value on the welded speciment is higher than impact strength
value before do welding that is 0.0616 J/mm2 and 0.0384 J/mm
2; (4) Hardeness
level on the speciment before do the welding processes is showed higher result,
that is 103,381 VHN. And on the welding area, the hardeness level is lower that is
44,051 VHN, whereas the hardeness level on HAZ is a 37,943 VHN and 35,465
VHN on the base material.
Keywords: TIG Welding, Repair Welding, Cast Wheel, Preheating, PWHT.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
HALAMAN MOTTO
Barang siapa yang menempuh jalan untuk menuntut ilmu, maka Allah akan
memudahkan jalan menuju surga. (H.R. Muslim)
Sesuatu yang belum dikerjakan, seringkali terlihat mustahil, kita baru yakin kalau
kita telah berhasil melakukannya. (Evelyn Underhill)
Mengusai logam menguasai dunia. (Politeknik Manufaktur Ceper)
Saya datang, saya bimbingan, saya revisi, saya ujian, dan saya revisi lagi, saya
menang. (Penulis)
Guru adalah satu-satunya profesi yang menciptakan berbagai macam profesi.
Lakukan dengan ikhlas dari hati, sesuatu yang dari hati akan sampai ke hati.
(Penulis)
Bila kegagalan itu bagai hujan dan keberhasilan itu bagai matahari, maka butuh
keduanya untuk melihat pelangi. (Penulis)
Filosofi padi” semakin berisi maka semakin merunduk” maknanya “semakin kita
merasa bisa maka kita harus semakin bisa merasa”. (Darwis Tere Liye)
We will never know before we do so. Remember on, thing, the work we do will
be worth it. (Penulis)
Ketika kita merasa sudah salah jurusan, bukan berarti kita harus salah masa depan.
(Penulis)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ix
PERSEMBAHAN
Perjuangan merupakan pengalaman berharga yang dapat menjadikan kita sebagai
manusia yang lebih berkualitas.
Skripsi ini saya persembahkan untuk :
Bapak Aris Budiyono dan Ibu Sukini
Orang tua terhebat ku. Terimakasih untuk segala kekuatan yang kalian
berikan dalam setiap langkahku hingga aku bisa tetap bertahan dan
meneruskan perjalananku meskipun sesulit apapun. Terimakasih untuk
setiap tetes keringat kalian. I love you more than the world.
Dewantoro Wahyu Saputo Aji
Satu-satunya adekku yang paling aku sayang, yang paling bandel, paling
keras kepala, paling manja, semoga next time kita bisa sama-sama
membahagiakan bapak ibu kita.
Adhi Yuniarto Utomo
Seseorang yang telah menemani perjalananku selama 6 tahun terakhir ini,
yang selalu mengajari kesabaran, memberikan motivasi, terimaksih
perawatku. Jangan pernah berubah.
Setiana Wulan, Ria, Suparyani, Rosandi
Terimakasih untuk dukungannya, bantuannya, dan hiburannya.
Teman-Teman PTM tahun 2012
Terimakasih untuk kebersamaan selama ini. Terimakasih telah menjadi
keluarga baru.
Sobat keluarga kecil
Terimakasih untuk setiap canda, tawa dan kebahagiannya, meskipun hanya
dengan cara sederhana. Terimakasih untuk penerimaan kalian.
Universitas Sebelas Maret
Terimakasih telah memberikan kesempatan untuk menimba ilmu dalam
mewujudkan cita-cita.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum, Wr.Wb
Segala puji syukur atas kehadirat Allah S.W.T. yang karena anugerah
dari Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “KUALITAS
REPAIR WELDING MENGGUNKAN METODE PENGELASAN TIG
DENGAN PERLAKUAN PREHEATING DAN POST WELD HEAT
TREATMENT PADA CAST WHEEL ALUMINIUM” dengan lancar tanpa
kendala berarti dan dalam keadaan kesehatan yang terbaik.
Skripsi ini disusun untuk memenuhi persyaratan mendapatkan gelar
sarjana pendidikan pada program studi Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas
Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis
menyadari bahwa selesainya skripsi ini tidak lepas dari bantuan, bimbingan serta
arahan dari beberapa pihak. Maka dari itu dengan ini penulis menyampaikan
ucapan terimakasih kepada:
1. Prof. Dr. Joko Nurkamto,M.Pd., selaku Dekan Fakultas Keguruan Ilmu
Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Dr. Suharno. S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Pendidikan Teknik
Mesin, Fakultas Keguruan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
3. Budi Harjanto, S.T., M.Eng., selaku pembimbing I, yang selalu memberikan
arahan dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.
4. Dr. Eng. Nyenyep Sriwardani S.T.,M.T., selaku pembimbing II yang selalu
memberikan arahan dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.
5. Kepala INLASTEK Surakarta yang telah memberikan kesempatan untuk
melakukan proses pengelasan di bengkel pengelasan.
6. Keplala Laboratorium Politeknik Manufaktur Ceper, yang telah memberikan
kesempatan untuk melakukan pengujian komposisi kimia.
7. Kepala Laboratorium Bahan Teknik, Universitas Gadjah Mada , yang telah
memberikan Izin dan kesempatan untuk melakukan pengujian bahan di
laboratorium.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xi
8. Semua pihak yang turut serta membantu dalam penyusunan skripsi ini yang
tidak bisa disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari jika skripsi ini masih jauh dari sempurna karena
keterbatasan dari penulis. Maka dari itu penulis dengan senang hati menerima
kritik dan saran yang membangun demi sempurnanya skripsi ini. Meskipun
demikian penulis berharap agar skripsi ini bisa bermanfaat bagi semua pihak,
penulis pada khusunya dan bagi para pembaca pada umunya.
Surakarta, Juni, 2016
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i
HALAMAN PERNYATAAN ........................................................................ ii
HALAMAN PENGAJUAN ............................................................................. iii
HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................ iv
HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... v
HALAMAN ABSTRAK ................................................................................. vi
HALAMAN MOTTO ..................................................................................... viii
HALAMAN PERSEMBAHAN ..................................................................... ix
KATA PENGANTAR .................................................................................... x
DAFTAR ISI ................................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xv
DAFTAR TABEL ........................................................................................... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xvii
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah ....................................................................... 1
B. Identifikasi Masalah ............................................................................. 5
C. Pembatasan Masalah ........................................................................... 5
D. Rumusan Masalah ............................................................................... 6
E. Tujuan Penelitian ................................................................................ 6
F. Manfaat Penelitian .............................................................................. 7
BAB II KAJIAN PUSTAKA, KERANGKA BERFIKIR DAN HIPOTESIS
A. Kajian Pustaka ............................................................................................... 8
1. Cast Wheel Aluminium dan Paduan Aluminium ............................. 8
2. Sifat Fisik dan Mekanik Bahan ....................................................... 19
3. Repair Welding ................................................................................ 21
4. Pengelasan Tungsten Inert Gas ....................................................... 20
5. Perlakuan Preheating ...................................................................... 28
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiii
6. Perlakuan Post Weld Heat Treatment ............................................. 30
7. Uji Komposisi .................................................................................. 34
8. Uji Struktur Mikro .......................................................................... 35
9. Uji Kekerasan .................................................................................. 37
10. Uji Impak ......................................................................................... 39
B. Kerangka Berpikir ......................................................................................... 41
C. Hipotesis Penelitian ...................................................................................... 43
BAB III METODE PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian ....................................................................... 45
1. Tempat Penelitian ................................................................................... 45
2. Waktu Penelitian .................................................................................... 45
B. Rancangan/Desain Penelitian ........................................................................ 46
C. Populasi dan Sampel ..................................................................................... 47
D. Teknik Pengambilan Sampel ........................................................................ 48
E. Teknik Pengumpulan Data ............................................................................ 49
F. Instrument Penelitian .................................................................................... 50
G. Analisis Data ................................................................................................. 51
H. Prosedur Penelitian ....................................................................................... 54
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Penelitian ............................................................................................. 62
1. Deskripsi Data ........................................................................................ 62
a. Uji Komposisi Kimia ....................................................................... 63
b. Uji Struktur Mikro ........................................................................... 63
c. Uji Kekuatan Impak ......................................................................... 64
d. Uji Kekerasan .................................................................................. 64
2. Pengujian Hipotesis Hasil Analisis Data ................................................ 65
a. Analisis Data Hasil Uji Komposisi Kimia ....................................... 65
b. Analisis Data Hasil Uji Struktur Mikro ........................................... 65
c. Analisis Data Hasil Uji Impak ......................................................... 66
d. Analisis Data Hasil Uji Kekerasan .................................................. 66
B. Pembahasan .................................................................................................. 67
1. Analisis Data Hasil Uji Komposisi Kimia .............................................. 67
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiv
2. Analisis Data Hasil Uji Struktur Mikro .................................................. 68
3. Analisis Data Hasil Uji Impak ................................................................ 71
4. Analisis Data Uji Kekerasan .................................................................. 73
BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN
A. Simpulan ................................................................................................. 77
B. Implikasi ................................................................................................. 78
C. Saran ....................................................................................................... 79
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................... 80
Lampiran
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Diagram Fasa Al-Si .................................................................... 13
Gambar 2.2 Konstruksi Pengelasan TIG ........................................................ 24
Gambar 2.3 Proses Las TIG ......................................................................... 24
Gambar 2.4 Konstruksi Komponen Las AC .................................................... 26
Gambar 2.5 Konstruksi Komponen Las DC ................................................... 27
Gambar 2.6 Spectrometer Metal Scan ............................................................ 35
Gambar 2.7 Alat Uji Struktur Mikro ............................................................... 37
Gambar 2.8 Mesin Uji Kekerasan Vicker ....................................................... 38
Gambar 2.9 Skema Indentasi Vicker .............................................................. 39
Gambar 2.10 Tipe Spesimen dan Susunan Pengujian Impak ......................... 40
Gambar 2.11 Pengujian Impak dengan Standar ASTM .................................. 40
Gambar 2.12 Kerangka Berpikir ..................................................................... 43
Gambar 3.1 Cast Wheel Aluminium Sebagai Populasi ................................... 47
Gambar 3.2 Sampel Penelitian Uji Struktur Mikro ........................................ 48
Gambar 3.3 Sampel Penelitian Uji Kekuatan Impak ...................................... 48
Gambar 3.4. Sampel Penelitian Uji Kekerasan ............................................... 48
Gambar 3.5. Proses Penelitian ........................................................................ 54
Gambar 3.6. Hubungan Suhu, Waktu Perlakuan Pada Material ..................... 57
Gambar 3.7. Hubungan Suhu, Waktu Perlakuan Aluminium ......................... 58
Gambar 4.1. Struktur Mikro pada Raw Material ............................................ 69
Gambar 4.2. Struktur Mikro pada LAS-HAZ ................................................. 69
Gambar 4.3. Struktur Mikro pada LAS ........................................................... 70
Gambar 4.4. Struktur Mikro pada HAZ .......................................................... 70
Gambar 4.5 Struktur Mikro pada HAS-Base Material ................................... 71
Gambar 4.6. Histogram Nilai Kekuatan Impak .............................................. 72
Gambar 4.7. Histogram Nilai Rata-Rata Uji Kekerasan ................................. 75
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xvi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Standarisasi Wrought Aluminium Alloy ......................................... 10
Tabel 2.2. Daftar Seri Paduan Aluminium Cast Alloy .................................. 11
Tabel 2.3. Sifat Fisik Aluminium ................................................................... 19
Tabel 2.4. Penggunaan Las TIG ...................................................................... 25
Tabel 4.1. Hasil Uji Komposisi Kimia ............................................................ 63
Tabel 4.2. Komposisi Kimia Alluminium Alloy 445.2 ................................... 68
Tabel 4.3. Komposisi Filler ER.4043 ............................................................ 68
Tabel 4.4 Besar Sudut Impak .......................................................................... 71
Tabel 4.5 Energi Yang Diserap dan Harga Kekuatan Impak .......................... 72
Tabel 4.6. Diagonal Injakan Indentor ............................................................. 73
Tabel 4.7. Panjang Diagonal Rata-Rata Injakan Indentor ............................... 74
Tabel 4.8. Nilai Kekerasan Vicker .................................................................. 74
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Perhitungan Nilai Kekerasan ..................................................................... 83
2. Perhitungan Kekuatan Impak .................................................................... 87
3. Hasil Uji Struktur Mikro ........................................................................... 89
4. Hasil Uji Komposisi Kimia ....................................................................... 91
5. Dokumentasi ............................................................................................. 92
6. SOP Pengelasan ....................................................................................... 94
7. Hasil Uji Komposisi Kimia Sebelum Pengelasan ..................................... 95
8. Hasil Uji Komposisi Kimia Setelah Pengelasan ....................................... 96
9. Komposisi Kimia Aluminium 445.2 ......................................................... 97
10. Pedoman PWHT ........................................................................................ 98
11. Daftar Kegiatan Seminar ........................................................................... 99
12. Surat Ijin Melakukan Penelitian ................................................................ 101
13. Surat Ijin Menyusun Skripsi ...................................................................... 102
14. Permohonan Izin Penelitian ...................................................................... 103
15. Permohonan Izin Research ....................................................................... 104
16. Surat Keputusan Dekan FKIP .................................................................. 105
17. Surat Keterangan Telah Melakukan Research ......................................... 106
Top Related