3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Definisi Pengelasan

Pengelasan adalah penyambungan logam dengan penyambungan dari

temperature yang sesuai, tekanan dan kondisi metalurgi (Ibrahim Kahn, 2007).

Sedangkan menurut AWS (American Welding Society) pengelasan adalah proses

penyambungan material-material dengan memanaskannya pada temperatur yang

sesuai dengan atau tidak menggunakan tekanan serta dengan atau tidak

menggunakan filler metal nya. Pada praktikum ini dibahas tentang pengelasan

SMAW (Shielding Metal Arc Welding). Pengelasan SMAW adalah pengelasan

yang menggunakan sumber panasnya dari busur listrik.

2.2 Klasifikasi Pengelasan

American Welding Society telah mengelompokan metoda pengelasan.

Bermacam-macam proses pengelasan, tergantung proses perlakuan atau sumber

panasnya dan ataupun pemberian tekanan ataupun tidak beserta macam-macam

pelindung lasannya. Adapun pengelompokan proses pengelasan berdasarkan dari

sumber panasnya adalah sebagai berikut :

1. Gas Welding, Sumber panas dari bahan bakar gas.

a. Pengelasan Oksiasetilen

b. Pengelasan Oksihidrogen

2. Arc Welding, Sumber panas dari Busur listrik

a. Carbon Arc Welding

b. Metal Arc Welding

c. Submerged Arc Welding

d. Plasma Arc Welding

e. Electro Slag Arc Welding

f. Shielded Metal Arc Welding

g. Flux Cored Arc Welding

4

h. TIG (Tungsten Inert Gas)

i. GMAW (Gas Metal Arc Welding ) / MIG (Metal Inert Gas)

3. Resistance Welding, Tahanan Ohmic digunakan sebagai Sumber Panas

a. Spot Welding

b. Projection Welding

c. Seam Welding

d. Flash Welding

e. Butt (Upset) Welding

f. Percussioon Welding

g. Induction Welding

4. Solid State Welding

a. Friction welding

b. Ultrasonic welding

c. Explosive welding

d. Forge and diffusion welding

5. Thermochemical Welding

a. Thermit Welding

b. Atomic H2 Welding

6. Radiant Energy Welding

a. Electron beam welding

b. Laser Beam Welding

2.3 Posisi dan Sambungan Lasan

Sambungan lasan secara umum dibagi menjadi lima macam. Kelima

macam tersebut antara lain butt joint, lap joint, tee joint, Corner joint dan Edge.

Butt joint adalah penyambungan logam yang dilakukan pada bidang yang

sama. Biasanya butt joint diaplikasikan pada pengelasan pipa, pelat dan lembaran

logam. Biasanya menggunakan jenis sambungan square dan grooved. Corner

joint dan tee joint adalah penyambungan logam dengan mempunyai sudut yang

tegak lurus satu sama lainnya. Untuk tee joint membantuk huruf T, sedangkan

Corner joint membentuk huruf L. Biasanya kedua jenis las lasan ini diaplikasikan

pada pengelasan struktur bangunan. Sedangkan pada sambungan las tipe Lap

5

Joint merupakan jenis sambungan las yang terkuat tapi memakan material

metalnya. Penyambungan yang terkontaknya adalah sebesar tiga kali dari

ketebalan logamnya. Terakhir adalah edge joint, penyambungannya diaplikasikan

untuk material yang sama bidangnya, namun penyambungannya dilakukan pada

sisi-sisinya. Penyambunyan ini dilakukan pada sheet metal ataupun pelat yang

pengaplikasiannya tidak digunakan untuk beban yang berat. Untuk Lebih jelasnya

digambarkan pada gambar 2.1.

Gambar

2.1 Jenis Jenis

Sambungan Las

Adapun pada posisi pengelasan terdapat jenis-jenisnya. Adapun jenis-

jenisnya secara umum antara lain datar, Horizontal, Vertikal dan Overhead (diatas

kepala). Ketika pelaksanaan praktek las pada industri las, inspektor maupun tata

cara pengelasan yang diajukan oleh welding engineer menggunakan kode kode

khusus untuk pengelasan pada posisi-posisi yang bermacam-macam. Untuk posisi

datar menggunakan kode angka 1, horisontal angka 2, vertikal angka tiga dan

posisi diatas kepala itu angka 4. Sedangkan untuk angka lebih besar lainnya itu

6

diaplikasikan pada pengelasan pipa yang akan digambarkan pada gambar 2.5.

tetapi pada prakteknya digunakan huruf-huruf, contohnya 3f, 4g 1g dan

sebagainya. Untuk huruf G Itu menjelaskan tentang metode peyambungan dengan

groove sedangkan huruf f menjelaskan tentang sambungan fillet.

Gambar 2.2 Posisi Pengelasan

Gambar 2.3 Posisi Pengelasan Pada Pipa

7

Gambar 2.4 Pengelasan Groove dan Fillet Beserta Zona-zona Pengelasannya

2.4 Pengelasan SMAW

Pengelasan SMAW (Shielding Metal Arc Welding) adalah pengelasan

yang menggunakan sumber panasnya dari busur kistrik. Busur listrik tersebut

dikeluarkan dari elektroda yang terhubung dengan sumber listrik. Sumber

listriknya juga terhubung dengan benda kerjanya. Elektrodanya terbungkus oleh

fluks. Listriknya terbentuk antara logam induk dan ujung elektrodanya. Karena

panasnya maka elektroda dan fluks pelapisnya mencair dan membeku bersama.

Proses pemindahan logam pada elektroda terjadi ketika elektroda mencair

membentuk butir-butir dan terbawa oleh arus busur listrik. Bila digunakan arus

listriknya besar maka butiran logam cair yang terbawa menjadi halus, sedangkan

bila arusnya kecil maka butirannya menjadi besar (dalam Harsono, 2000:9).

8

Gambar

2.5 Skema Pengelasan SMAW

Pola perpindahan logam yang dipengaruhi oleh besarnya arus dan

voltasinya sangat mempengaruhi mampu las dari logam. Secara umum dapat

logam mempunyai sifat las yang tinggi (Weldability) bila mempunyai

pemindahannya terjadi pada butiran yang halus. Selain dipengaruhi oleh besarnya

arus dan voltase, pola pemindahan komponen elektroda ke logam lasannya juga

dipengaruhi oleh jenis fluksnya. Ketika pengelasan fluks mencair kemudian

membeku terlebih dahulu dan membentuk slag yang berfungsi untuk penghalang

oksidasi oleh Oksigen udara lingkungan.

2.4.1 Flux

Flux pada pengelasan SMAW melapisi elektrodanya. Selain itu

flux juga mempunyai peranan peranan yang penting. Adapun peranan flux

adalah sebagai berikut :

a. Sebagai pelancar pemindahan butir-butir cairan logam dan

sebagai penstabil busur listrik (Na2O, CaO, TiO2)

b. Sebagai sumber slag (SiO2, MnO2 dan FeO.Al2O3 ) ataupun gas

pelindung yang berfungsi sebagai pelindung dari oksidasi

lingkungan

c. Sebagai sumber unsur-unsur paduan penguat logam ( V, Ce,

Co, Mo, Al, Zr, Cr, Ni, W dan Mn)

d. Sebagai pengatur Penggunaan las.

Flux terdiri dari bahan bahan tertentu dengan perbandingan-

perbandingan tertentu pula. Bahan bahan yang digunakan dapat digunakan

9

dapat digolongkan sebagai pemantapan unsur, pembuat terak, penghasil

gas, deoksidator, unsur paduan dan bahan pengikat.

Tabel 2.1 Macam can Fungsi Bahan Fluks

Pemantap

busur

Pemben-

tuk terak

Deoksi-

dator

Oksidator Pem-

ben-

tuk

gas

Penambah

unsur

paduan

Penguat

pembu-

ngkus

Pengi-

kat

Fluks

Selulosa

Lempung

silikat

Talek

Titanium

Oksida

Ilmenit

Feroksida

Kalsium

Karbonat

Ferro

mangan

Mangan

Dioksida

Pasir

Silisium

Kalium

Silikat

Natrium

Silikat

Keterangan :

Fungsi Utama

Fungsi Tambahan

Dalam penggunaannya fluks bermacam macam jenisnya. Adapun

jenis-jenis fluks antara lain :

10

a. Jenis Oksida Titan, berisi banyak mengandung TiO2, Busur

yang dihasilkan tidak terlalu kuat, penetrasinya (kedalaman

lasnya) dangkal dan menghasilkan logam yang halus. Baik

digunakan pada pengelasan pelat baja yang tipis.

b. Jenis Titania Kapur, keunggulannya seperti jenis Oksida Titan.

Namun, jenis ini mempunyai keunggulan lain yaitu mempunyai

sifat mekanik yang baik. Hasil pengelasannya halus dan

penetrasinya tidak dalam, baik dalam semua posisi pengelasan.

c. Jenis Ilmenit, bahan fluxnya yaitu FeTiO3 maka jenis ini

terlatak diantara jenis Oksidatitan dan Oksida besi. Hasil dari

busurnya lebih kuat sehingga memberikan penetrasi yang lebih

dalam dari jenis titania. Fluks ini juga mempunyai derajat

kecairan yang tinggi selain itu mempunyai sambungan dengan

sifat mekanik yang tinggi.

d. Jenis Hidrogen Rendah, bahan utama yang digunakan adalah

kapur dan Fluorat. Mempunyai sambungan dengan kadar

Hidrogen rendah sehingga mempunyai ketangguhan yang

sangat bagus. Adapun kekurangannya yaitu hasil busur

listriknya kurang baik sehingga menghasilkan butiran yang

agak besar dibandingkan dengan yang lain. Dalam

pelaksanaannya memerlukan juru las yang sudah

berpengalaman dalam jenis ini. Karena fluks ini sangat baik

dalam sifat mampu lasnya maka fluks ini diaplikasikan pada

pengelasaan pada konstruksi konstruksi yang memerlukan

tingkat pengamanan yang tinggi seperti konstruksi dengan pelat

pelat tebal dan berana tekan .

e. Jenis Selulosa, Jenis logam ini mengandung 30%zat organik

yang kemudian menghasilkan udara agar melindungi logam

cair. Busurnya kuat sehingga penetrasinya dalam. Terak yang

terbentuk hanya sedikit karena itu amat baik digunakan pada

posisi vertikal dan horisontal. Selain itu menghasilkan sangat

11

banyak percikan api sehingga menghasilkan las-lasan yang

tidak halus. Oleh karena itu jenis ini sudah tidak banyak

dipergunakan lagi.

f. Jenis Oksida besi, Penggunaan fluks jenis ini sedikit sekali.

Bahan pokok dari fluks jenis ini adalah Oksida Besi. Busur

yang dihasilkan terpusat dan sangat dalam dan baik digunakan

pada pengelasan Horizontal.

g. Jenis Serbuk Besi Oksida, Berbahan 15% hingga 50%Silikat

dan Serbuk besi. Selain itu pengelasan ini tidak menghasilkan

banyak percikan. Kecepatan pengisian logam sangat tinggi oleh

karena itu keefisienannya sangat baik. Jenis fluks pembungkus

ini banyak sekali digunakan untuk pengelasan sudut horizontal

dan pengelasan gaya berat.

h. Jenis Serbuk Titania, jenis ini menghasilkan busur yang sedang

dan hasil lasan yang halus, karena di dalamnya mengandung

Besi maka keefisienan pengelasan ini menjadi tinggi.Elektroda

dengan fluks ini sangat baik untuk pengelasan sudut horizontal

satu lapis.