tekhnik pengelasan dalam air

Meskipun teknik pengelasan basah bawah air (dalam hal ini yang dimaksud adalah wet welding) telah dikenal sejak 1930, namun pada kenyataannya belum banyak pihak yang tertarik untuk mengaplikasikannya sebagai solusi yang tepat guna. Ada beberapa keuntungan yang didapat dari teknik pengelasan ini, diantaranya adalah biaya yang relatif lebih murah dan persiapan yang dibutuhkan jauh lebih singkat dibanding dengan teknik yang lain, namun ada hal-hal lain yang mesti dipertimbangkan sebelum mengaplikasikannya. Artikel ini akan membahas tentang aplikasinya dalam perbaikan struktur lepas pantai dengan fokus pada batasan-batasan dan tantangan-tantangannya. Selama masa operasinya , struktur lepas pantai akan membutuhkan beberapa intervensi bawah air untuk perawatan, perbaikan atau perubahan seperti :

Penguatan untuk resertifikasi struktur yang telah habis design life-nya
Perbaikan karena kesalahan design
Perbaikan karena kerusakan yang disebabkan oleh :
Kesalahan pada saat instalasi
Insiden, misalkan tertabrak kapal, badai, kejatuhan benda dari atas dek, dsb
keretakan pada sambungan karena keadaan lingkungan (ombak, angin)
Penambahan struktur karena adanya perubahan operasi ( pemasangan riser clamp, caisson, dsb )
Pemasangan anode

Seperti disebutkan diatas bahwa belum banyak pihak yang tertarik untuk menerapkan teknik pengelasan bawah air ini. Ini terbukti bahwa hanya ada 50 kegiatan pengelasan bawah air untuk perbaikan struktur lepas pantai yang dipublikasikan selama 40 tahun terakhir, itu juga dengan sedikit informasi yang bersifat teknik. Pihak industri masih tertarik untuk memakai pengelasan hyperbaric atau pemasangan clamp meskipun butuh persiapan yang lebih rumit dan biaya yang lebih mahal. Dibawah ini akan dijelaskan beberapa kendala yang masih ada yang membuat pihak industri masih keberatan untuk memakai teknik ini, juga beberapa tantangan bila kita ingin menggunakannya. Untuk intervensi diatas, ada beberapa teknik yang umum dipakai seperti
:     Grinding out cracks

• Clamps
• Grout filling
• Pengelasan hyperbaric
• Pengelasan bawah air

KENDALA
Keengganan pihak industri untuk memakai teknik pengelasan bawah air ini bisa dimengerti mengingat hal- hal berikut:

1. Class, baik DNV atau LR belum menerima teknik ini untuk perbaikan yang sifatnya permanen. Ada weld defects yang hampir selalu menyertai (porosity, lack offusion, cracking) yang memberatkan teknik pengelasan ini untuk tujuan-tujuan perbaikan permanen. memang untuk perbaikan elemen yang 'kurang penting', classs sudah bisa menerimanya sebagai permanen bersyarat bisa dianggap sebagai permanen asal dalam inspeksi mendatang tidak ditemukan penurunan yang signifikan dari kualitas pengelasan tsb
2. Mengacu pada AWS D3.6:1999 'Specification for underwater welding', hasil terbaik yang bisa diperoleh dari teknik ini adalah baru Class B. hasil seperti ini hanya bisa diterima kalau tujuan pengelasan hanyauntuk aplikasi yang kurang penting/kritis dimana ductility yang lebih rendah, porosity yang lebih banyak, discontinuities yang relatif lebih banyak masih bisa diterima. Kalaupun pengelasan ini dipakai biasanya hanya diaplikasikan untuk tujuan-tujuan yang sifatnya 'fit for purpose' saja.
3. Tingginya resiko hydrogen cracking di area HAZ terutama untuk material yang mempunyai kadar carbon equivalent lebih tinggi dari 0.4%. Terutama di Laut Utara, struktur lepas pantainya biasa menggunakan material ini.
4. Dari pengalaman yang ada di industri, teknik pengelasan ini hanya dilakukan sampai kedalam yang tidak lebih dari 30 m.
5. Kinerja proses shieldedmetal arc (SMA) dari elektroda ferritic memburuk dengan bertambahnya kedalam. Produsen elektroda komersial juga membatasai penggunaannya sampai kedalaman 100 meter saja.
6. Sifat hasil pengelasan juga memburuk dengan bertambahnya kedalaman, teruatama ductility dan toughness.
7. Karena kontak langsung dengan air, maka air di sekitar area pengelasan menjadi mendidih dan terionisasi menjadi gas oksigen dan hidrogen. Sebagian gas ini melebur ke area HAZ tapi sebagian besar lainnya akan mengalir ke udara. Bila aliran ini tertahan, maka akan terjadi resiko ledakan yang biasanya membahayakan penyelam.

PEMECAHAN

Meskipun ada beberapa kendala yang membuat pihak industri enggan untuk memakai teknik pengelasan ini,sebenarnya ada beberapa usaha perbaikan yang telah dilakukan, baik dalam teknik pengelasan maupun mutu elektrodanya, seperti :

1. Hydrogen cracking dan hardness di area HAZ bisa diminimalisasi atau dihindari dengan penerapan teknik multiple temper bead (MTB). Konsep dari teknik ini adalah dengan mengontrol rasio panas (heat input) diantara lapisan-lapisan bead pengelasan. Untuk mengontrol panas ini, ukuran bead pada lapisan pengelasan pertama harus 'disesuaikan' sehingga penetrasi minimum ke material bisa didapat. Begitu juga untuk lapisan yang kedua dan seterusnya. ada tiga parameter yang mempengaruhi kualitas pengelasan dalam penerapan MTB ini, yaitu : jarak antara temper bead, rentang waktu pengelasan dan heat input.
2. Teknik buttering juga bisa digunakan terutama untuk material dengan CE lebih dari 0.4%. Elektroda butter yang digunakanbisa elektroda yang punya oxidizing agent atau elektroda thermit.
3. Pemakain elektroda dengan oxidizing agent, agent ini akan menyerap kembali gas hidrogen atau oksigen yang terserap di haz
4. Pemakaian thermit elektroda juga bisa digunakan.Elektroda jenis ini akan memproduksi panas yang tinggidan pemberian material las (weld metal) yang sedikit sehingga mengurangi kecepatan pendinginan dari hasil pengelasan oleh suhu di sekitarnya sehingga terjadi semacam proses post welding heat treatment.
5. Elektroda berbasis nickel bisa menahan hidrogen untuk tidak berdifusi ke area HAZ. hanya sayangnya hardness di area HAZ masih tinggi dan kualitas pengelasan hanya baik untuk kedalaman sampai 10 meter.

YANG HARUS KITA LAKUKAN

Seperti telah disebutkan diatas, selain biaya yang lebih murah, hal yang terpenting yang patut dipertimbangkan dalam pemilihan aplikasi pengelasan bawah air adalah persiapan yang singkat. Perlatan yang digunakan untuk pekerjaan ini hampir sama dengan teknik pengelasan kering. ada beberapa hal yang harus dipikirkan sehingga penerapan teknik pengelasan basah bawah air ini lebih diterima oleh industri :

1. Hal-hal yang disebutkan diatas untuk menjembatani kekurangan dalam pekerjaan pengelasan bawah air baru terbukti untuk kedalaman sampai 30 meter saja. Lembaga-lembaga pengelasan harus proaktif untuk mencoba teknik-teknik baru untuk perairan yang lebih dalam lagi.
2. Pengelasan teknik ini tergantung sekali pada kemampuan penyelam. artinya kalaupun tekniknya memungkinkan, pengelasan hanya bisa dilakukan sampai kedalaman 200 meter saja. Perlu dipikirkan penggunaan teknik secara otomatis atau mekanis untuk perairan yang lebih dalam lagi.

Penulis saat ini bekerja pada BP Exploration
Aberdeen, United Kingdom

Tags:

tekhnik pengelasan

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 tambahan (filler 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 telah dipergunakan 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.

More...

Terwujudnya standar-standar teknik pengelasan akan membantu memperluas ruang lingkup pemakaian sambungan las dan memperbesar ukuran bangunan konstruksi yang dapat dilas. Dengan kemajuan yang dicapai sampai saat ini, teknologi las memegang peranan penting dalam masyarakat industri modern.

Klasifikasi pengelasan

Ditinjau dari sumber panasnya. Pengelasan dapat dibedakan tiga:

* Mekanik
* Listrik
* Kimia

Sedangkan menurut cara pengelasan, dibedakan menjadi dua bagian besar:

* Pengelasan tekanan (Pressure Welding)
* Pengelasan Cair

Fusion Welding

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

1. Oxyacetylene Welding
2. Electric Arc Welding
3. Shield Gas Arc Welding
- TIG
- MIG
- MAG
- Submerged Welding
4. Resistance Welding
- Spot Welding
- Seam Welding
- Upset Welding
- Flash Welding
- Electro Slag Welding
- Electro Gas Welding
5. Electron Beam Welding
6. Laser Beam Welding
7. Plasma Welding

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.

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).

Submerged Arc Welding

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 menggunakan listrik 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

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 pengisi. Karena elektrodanya tidak ikut mencair maka disebut juga elektroda tidak terumpan.

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 C.

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

Panas dari busur disebabkan oleh elektron yang bergerak dari katoda menumbuk anoda. Konversi energinya:

W = E * I * T

Di mana:

W = Energi Panas

E = Tegangan, Volt

I = Arus, Ampere

T = Waktu, Detik

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

Carbon Arc Welding mungkin adalah proses las listrik yang dikembangkan pertama kali menurut catatan, eksperimen las listrik pertama kali dilakukan pada tahun 1881, ketika Auguste de Meritens (Perancis) menggunakan busur karbon sebagai sumber pengelasan dengan aki sebagai sumber listriknya. Dalam eksperimennya, dia menghubungkan benda kerja dengan kutb positif. Walaupun kurang efisien, proses ini berhasil menyatukan timah dengan timah.

Carbon Arc Welding adalah proses untuk menyatukan logam dengan menggunakan panas dari busur listrik, tidak memerlukan tekanan dan batang pengisi (filler metal) dipakau 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.

Coated Electrode Welding

Cara Pengelasan dimana elektrodanya dibungkus dengan fluks merupakan pengembangan lebih lanjut dari pengelasan dengan eletroda logam tanpa pelindung (Bare Metal Electrode). Dengan elektroda logam tanpa pelindung, busur sulit dikontrol dan mengalami pendinginan terlalu cepat sehingga O2 dan N2 dari atmosfir 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.

Fungsi Fluks:

* Melindungi logam cair dari lingkungan udara.
* Menghasilkan gas pelindung
* Menstabilkan busur
* Sumber unsur paduan (V, Zr, Cs, Mn).

Submerged Arc Welding

Dalam pengelasam busur rendam otomatis, busur dan material yang diumpamakan 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. Dulchevsky.

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 menggunakan listrik AC.

http://www.afrisujarwanto.web.id/wp-content/uploads/2007/09/las-busur-rendam.thumbnail.jpg

Gambar 1. Mesin Las Busur Rendam

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 eletroda lebih dari satu.

* Keuntungan Las Busur Rendam:
* Kualitas Las baik
* Penetrasi cukup
* Bahan las hemat
* Tidak perlu operator trampil
* Dapat memakai arus yang tinggi

Kerugian Las Busur Rendam:

* Sulit menentukan hasil seluruh pengelasan
* Posisi pengelasan hanya horisontal
* Penggunaan sangat terbatas

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 elektroda 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 pengisi. Karena elektrodanya tidak ikut mencair maka disebut elektroda tidak terumpan.

Keuntungan : Digunakan untuk Alloy Steel, Stainless Steel maupun paduan Non Ferrous: Ni, Cu, Al (Air Craft). Disamping itu mutu las bermutu tinggi, hasil las padat, bebas dari porositas dan dapat untuk mengelas berbagai posisi dan ketebalan.

Dibandinkan dengan Carbon Arc Welding, tungsten memiliki beberapa keunggulan. Pada umumnya Tungsten Arc Welding hampir sama dengan Carbon Arc Welding.

Persamaannya:

* Sumber arusnya sama (Power Supply/Welding Circuit)
* Memakai Elektroda kawat
* Dikhususkan Hanya untuk las

Perbedaannya:

* 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 metal.

Posisi - Posisi Pengelasan

Posisi - Posisi Pengelasan

Posisi pengelasan ada empat macam:
1. posisi dibawah tangan (lihat w, h)
2. posisi mendatar / horizontal (lihat q)
3. posisi vertical (lihar s)
4. posisi diatas kepala (lihat u)

Dibawah ini akan diuraikan cara pengelasan bagi masing-masing posisi

1. posisi dibawah tangan
Dari keempat posisi pengelasan tersebut, posisi bawah tanganlah yang paling mudah melakukannya. Oleh sebab itu untuk menyelasaikan setiap pekerjaan pengelasan sedapat mungkin diusahakan pada posisi dibawah tangan.
Penjelasan:
- pada gambar anda dapat melihat bagaimana seharusnya sudut-sudut elektroda pada berbagai macam kampuh.

Kemiringan elektroda 10 derajat – 20 derajat terhadap garis vertical kearah jalan elektroda.

- kampuh berimpit

- kampuh T

Tebal pelat tidak sama

2. posisi mendatar / horizontal
Pada posisi horizontal kedudukan benda dibuat tegak dan arah pengelasan mengikuti garis horizontal.

Posisi elektroda dimiringkan kira-kira 5o – 10o kebawah, untuk menahan lelehan logam cair, dan 20o kearah lintasan las (sudut jalan elektroda 70o).

Panjang busur nyala dibuat lebih pendek kalau dibandingkan dengan panjang busur nyala pada posisi pengelasan dibawah tangan.

Pengerukan benda kerja sering terjadi karena:
- busur nyala terlalu panjang
- ampere pengelasan terlalu tinggi
- kecepatan jalan elektroda terlalu lambat

Disini diperlihatkan dua macam ayunan yang umum dipakai pada sisi horizontal.

3. posisi vertical
Pada pengelasan vertical, benda kerja dalam posisi tegak dan arah pengelasan dapat dilakukan keatas/ naik atau kebawah/ turun.
Arah pengelasan yang dilakukan tergantung kepada jenis elektroda yang dipakai. Elektroda yang berbusur lemah dilakukan pengelasan keatas, elektroda yang berbusur keras dilakukan pengelasan kebawah.

Dalam mengelas vertical, cairan logam cenderung mengalir kebawah. Kecenderungan penetesan dapat diperkecil dengan memiringkan elektroda 10o – 15o kebawah (lihat gambar).

Untuk pengelasan keatas diperlukan pengayunan elektroda yang teliti dan tepat sehingga dapat diperoleh hasil rigi-rigi yang baik.

Arus pengelasan keatas, lebih kecil dari pada pengelasan kebawah.

Disini diperlihatkan beberapa macam ayunan elektroda mengelas posisi vertical.

Gambar A, bentuk ayunan elektroda bersalut sedang pada pengisian lapisan pertama pada kampuh-kampuh

Gambar B, bentuk ayunan elektroda bersalut tebal pada pengisian lapisan pertama

Gambar C dan D, bentuk ayunan elektroda bersalut sedang pada pengisian lapisan terakhir.

Macam-macam ayunan yang lain adalah:
Tiga macam ayunan untuk kampuh berimpit dan kampuh T
Ayunan untuk kampuh V
Keamanan:
Kenakanlah perlengkapan pengaman sebaik mungkin.

4. posisi diatas kepala
Posisi pengelasan diatas kepala, bila benda kerja berada pada daerah sudut 45o terhadap garis vertical, dan juru las berada dibawahnya.

Pengelasan posisi diatas kepala, sudut jalan elektroda berkisar antara 75o – 85o tegak lurus terhadap kedua benda kerja.

Busur nyala dibuat sependek mungkin agar pengaliran cairan logam dapat ditahan.

Ada dua jenis ayunan elektroda pada pengelasan diatas kepala. Pada umumnya ayunan elektroda hamper sama dengan ayunan elektroda pada posisi vertical.

Disini diperlihatkan kedudukan elektroda pada pengelasan kampuh T, kampuh berimpit, dengan pengisian rigi yang berlapis.

Pengisian lapis pertama, elektroda tidak perlu diayun. Lapis kedua, elektroda dapat diayun atau tanpa diayun.

Urutan pengisian dan sudut elektroda pada kampuh berimpit tegak.

Pengelasan diatas kepala ini sangat sukar dan berbahaya, sebab percikan logam banyak yang jatuh.

Keamanan:
Pakailah pelindung sarung tangan, sepatu tidak boleh ada yang koyak atau berlubang dan kantong-kantong (saku) tidak boleh terbuka.

Agar tangan lebih jauh dari percikan cairan logam, maka elektroda sering dibengkokkan dekat mulut elektroda.

diagram tipe elektroda

jeroan mesin las 160 ampere

Cara kerja Mesin Las Listrik

Cara kerja Mesin Las Listrik

Mesin Las

Sumber tenaga mesin las dapat diperoleh dari:
- motor bensin atau diesel
- gardu induk

Tenaga listrik tegangan tinggi dialihkan kebengkel las melalui beberapa transformator.
Tegangan yang diperlukan oleh mesin las biasanya:
- 110 Volt
- 220 Volt
- 380 Volt

Antara jaringan dengan mesin las pada bengkel, terdapat saklar pemutus.

Mesin las yang digerakkan dengan motor, cocok dipakai untuk pekerjaan lapangan atau pada bengkel yang tidak mempunyai jaringan listrik.







Busur nyala las ditimbulkan oleh arus listrik yang diperoleh dari mesin las.

Busur nyala terjadi apabila dibuat jarak tertentu antara elektroda dengan benda kerja dan kabel masa dijepitkan kebenda kerja.

Mesin las ada dua macam, yaitu:
- mesin las D.C (direct current – mesin las arus searah)
- mesin las A.C (alternating current – mesin las arus bolak-balik)

Pemasangan kabel skunder, pada mesin las D.C dapat diatur / dibuat menjadi DCSP atau DCRP.
- bila kabel elektroda dihubungkan kekutub negative mesin, dan kabel masa dihubungkan kekutub positif maka disebut hubungan polaritas lurus (D.C.S.P)
- pada hubungan D.C.S.P, panas yang timbul, sepertiga memanaskan elektroda dan dua pertiga memanaskan benda kerja.

Berarti benda kerja menerima panas lebih banyak dari elektroda.

- bila kabel elektroda dihubungkan kekutub positif mesin, dan kabel masa dihubungkan kekutub negative maka disebut hubungan polaritas terbaik (D.C.R.P)

catatan:
DCSP = direct current straight polarity
DCRP = direct current revers polarity

- pada hubungan D.C.R.P, panas yang timbul, dua pertiga memanaskan elektroda dan sepertiga memanaskan benda kerja. Berarti elektroda menerima panas yang lebih banyak dari benda kerja
- kapan dipergunakan D.C.R.P, tersebut?
Ini tergantung pada :
- bahan benda kerja
- posisi pengelasan
- bahan dan salutan elektroda
- penembusan yang diinginkan

Pada mesin las A.C, kabel masa dan kabel elektroda dapat dipertukarkan tanpa mempengaruhi perubahan panas yang timbul pada busur nyala.

Keuntungan-keuntungan pada mesin D.C antara lain:
- busur nyala stabil
- dapat menggunakan elektroda bersalut dan tidak bersalut
- dapat mengelas pelat tipis dalam hubungan DCRP
- dapat dipakai untuk mengelas pada tempat-tempat yang lembab dan sempit

Keuntungan-keuntungan pada mesin A.C, antara lain:
- busur nyala kecil, sehingga memperkecil kemungkinan timbunya keropos pada rigi-rigi las
- perlengkapan dan perawatan lebih murah

Besar arus dalam pengelasan dapat diatur dengan alat penyetel, dengan jalan memutar handle menarik atau menekan, tergantung pada konstruksinya.










Besar ampere yang dihasilkan mesin dapat dilihat pada skala ampere.

power supply