Pengertian Mengelas dan Jenis - Jenisnya

Materi Pengelasan

     1.    Klasifikasi cara pengelasan

Mengelas secara umum adalah suatu cara menyambung logam dengan menggunakan panas, tenaga panas pada proses pengelasan diperlukan untuk memanaskan bahan lasan sampai cair/leleh sehingga bahan las tersambung dengan atau tanpa kawat las sebagai bahan pengisi, karena pada kondisi pengelasan tertentu tidak memerlukan bahan pengisi pada proses pengelasan.

Pada proses las patri bahan las tidak dipanaskan sampai cair/leleh tetapi panas diperlukan hanya untuk mencairkan/melelehkan bahan tambah, pada las tempa bahan las dipanaskan pada dapur tempa sampai pijar kemudian bahan diberikan sampai tersambung, pelapisan permukaan juga termasuk proses pengelasan dimana bahan pelapis dapat berupa kawat atau serbuk las.

Banyak cara-cara pengelasan dilakukan untuk menyambungkan logam, karena banyaknya jenis proses pengelasan banyak pula  cara-cara pengklasifikasian yang digunakan dalam bidang pengelasan, tetapi secara konvensional cara-cara pengklasifikasian tersebut dapat dibagi dalam dua golongan, yaitu pengklasifikasian cara pengelasan berdasarkan cara kerja dan pengklasifikasian cara pengelasan berdasarkan sumber panas yang digunakan dalam proses pengelasan.

Pada cara pengklasifikasian berdasarkan cara kerja dapat dibagi dalam tiga kelas utama, yaitu pengelasan cair, pengelasan tekan dan pematrian.

a.    Pengelasan cair adalah cara pengelasan di mana bahan dasar yang disambung dipanaskan sampai mencair dengan sumber panas dari busur listrik atau api gas yang terbakar.

b.    Pengelasan tekan adalah cara pengelasan di mana bahan yang disambung dipanaskan sampai pijar kemudian ditekan menjadi satu.

c.  Pematrian adalah cara pengelasan dimana logam diikat dan disatukan dengan menggunakan bahan paduan logam yang mempunyai titik cair rendah, dalam pematrian logam yang disambung tidak turut mencair.

Pengelompokan cara pengelasan berdasarkan sumber panas, yaitu:

a. Pengelasan gas adalah cara pengelasan menggunakan pencampuran dua gas untuk mendapatkan panas pada pengelasan yang digunakan untuk mancairkan atau  bahan  dengan atau tanpa bahan tambah, jenis gas yang digunakan :

1.    gas oksigen                               

2.    gas asetilin    

3.   gas hydrogen 

4.    gas prophan (LPG)

5.  gas Methan (LNG)

b.  Pengelasan busur listrik adalah cara pengelasan menggunakan busur listrik atau percikan bunga api listrik akibat hubungan singkat antara dua kutub listrik yang terionisasi dengan udara melalui penghantar batang elektroda yang sekaligus dapat digunakan pula sebagai bahan tambah atau bahan pengisi dalam pengelasan.

c.    Pengelasan tekan (las tahanan listrik) atau disebut juga las resisten listrik adalah cara pengelasan di mana bahan yang disambung dipanaskan dengan tahanan listrik melalui elektroda tembaga sampai pijar kemudian ditekan menjadi satu, las tekan atau las tahanan listrik baik sekali digunakan untuk penyambungan pelat-pelat yang tipis.

d.    Pengelasan kimia adalah cara pengelasan dengan menggunakan reaksi kima sebagai sumber panas untuk menyambungkan bahan, jenis las kima pada penyambungan logam adalah las thermit dimana panas pada pengelasan ditimbulkan oleh reaksi kimia antara serbuk besi dan oksida alumunium.

Pada modul ini hanya akan di bahas tentang pengelasan cair yang menggunakan las busur manual.

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

a.    Las busur dengan elektroda karbon, misalnya :

1.      Las busur dengan elektroda karbon tunggal.

2.      Las busur dengan elektroda karbon ganda.

b.    Las busur dengan elektroda logam, misalnya :

1.      Las busur dengan elektroda berselaput /SMAW

2.      Las TIG (Tungsten Inert Gas)/GTAW

3.      Las MIG/GMAW

4)    Las  submerged.

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

H = E x I x t

Dimana :        H = panas dalam satuan joule

E = tegangan listrik dalam volt

I = kuat arus dalam amper

t = waktu dalam detik

1.    Las busur dengan elektroda berselaput (SMAW)

Las busur dengan elektroda berselaput (Selded Metal Arc Welding)  proses las busur  ini menggunakan elektroda 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 las, busur listrik dan daerah las di sekitar busur listrik terhadap pengaruh udara luar. 

Selaput elektroda atau fluksi mempunyai peranan penting pada pengelasan, dimana fungsi fluksi adalah :

1)      sebagai penstabil busur listrik.

2)      membentuk terak pelindung, yang akan melindungi logam las dari pengaruh udara luar.

3)      membentuk gas pelindung

4)      membersihkan permukaan logam las dari kotoran berupa oli dan lapisan oksida logam

5)      mempermudah penyalaan busur listrik

6)      memperbaiki struktur logam las yang berubah akibat proses pemanasan logam.

2.   Las TIG (GTAW)

Las TIG/Tungsten Inert Gas (Gas Tungsten Arc Welding) menggunakan elektroda ujung wolfram yang bukan merupakan bahan tambah dimana busur listrik yang terjadi antara ujung elektroda wolfram dan bahan dasar adalah merupakan sumber panas untuk pengelasan, titik cair dari elektroda wolfram sedemikian tingginya sampai 3410° sehingga tidak ikut mencair pada saat terjadi busur listrik. Tangkai las dilengkapi dengan nosel keramik untuk penyembur gas pelindung yang melindungi daerah las dari pengaruh luar pada saat pengelasan. Sebagai bahan tambah dipakai elektroda tanpa selaput yang digerakkan dan didekatkan ke busur listrik yang terjadi antara elektroda wolfram dengan bahan dasar dengan  gas pelindung dipakai argon, helium atau campuran dari kedua gas tersebut yang pemakaiannya tergantung dari jenis logam yang akan dilas.

Tangkai las TIG biasanya didinginkan dengan air yang bersirkulasi.

3.    Las  MIG (GMAW)

Las MIG/ Metal Inert Gas (Gas Metal Arc Welding) adalah juga las busur dimana panas ditimbulkan oleh busur listrik antara ujung elektroda dan bahan dasar dengan elektoda adalah merupakan gulungan kawat yang berbentuk rol yang gerakannya diatur oleh pasangan roda gigi  digerakkan oleh motor listrik, kecepatan gerakan elektroda dapat diatur sesuai dengan keperluan. 

Tangkai las dilengkapi dengan nosel logam untuk menyemburkan gas pelindung yang dialirkan dari botol gas melalui selang gas.

Gas yang digunakan  adalah CO₂ 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 dimana seluruh pekerjaan las dilaksanakan secara otomatis.

4.    Las listrik submerged.

Las listrik submerged yang umumnya otomatik atau semi otomatik menggunakan fluksi serbuk untuk pelindung dari pengaruh udara luar dengan busur yang terjadi pada saat pengelasan,  diantara ujung elektroda dan bahan dasar berada didalam timbunan fluksi serbuk sehingga tidak terjadi sinar las keluar seperti biasanya pada las listrik lainnya sehingga operator las tidak perlu menggunakan kaca pelindung mata (helem las).

Las busur listrik umumnya disebut las listrik adalah salah satu cara menyambung logam dengan jalan menggunakan nyala busur listrik yang diarahkan ke permukaan logam yang akan disambung. Pada bagian yang terkena busur listrik tersebut akan mencair, demikian juga elektroda yang menghasilkan busur listrik akan mencair pada ujungnya dan merambat terus sampai habis. Logam cair dari elektroda dan dari sebagian benda yang akan disambung tercampur dan mengisi celah dari kedua logam yang akan disambung, kemudian membeku dan tersambunglah kedua logam tersebut.

Pada las busur, sambungan terjadi oleh panas yang ditimbulkan oleh busur listrik yang terjadi antara benda kerja dan elektroda. Elektroda atau logam pengisi dipanaskan sampai mencair dan diendapkan pada sambungan sehingga terjadi sambungan las. Mula-mula terjadi kontak antara elektroda dan benda kerja sehingga terjadi aliran arus, kemudian dengan memisahkan penghantar timbullah busur. Energi listrik diubah menjadi energi panas dalam busur dan suhu dapat mencapai 5500 °C.

Ada tiga jenis elektroda logam, yaitu elektroda polos, elektroda fluks dan elektroda berlapis tebal. Elektroda polos terbatas penggunaannya, antara lain untuk besi tempa dan baja lunak. Biasanya digunakan polaritas langsung. Mutu pengelasan dapat ditingkatkan dengan memberikan lapisan fluks yang tipis pada kawat las. Fluks membantu melarutkan dan mencegah terbentuknya oksida-oksida yang tidak diinginkan.

Mesin las yang ada pada unit peralatan las berdasarkan arus yang dikeluarkan pada ujung-ujung elektroda dibedakan menjadi beberapa macam.

Mesin las arus bolak-balik (Mesin AC)

Mesin memerlukan arus listrik bolak-balik atau arus AC yang dihasilkan oleh pembangkit listrik, listrik PLN atau generator AC, dapat digunakan sebagai sumber tenaga dalam proses pengelasan. Besarnya tegangan listrik yang dihasilkan oleh sumber pembangkit listrik belum sesuai dengan tegangan yang digunakan untuk pengelasan.

Mesin las arus searah (Mesin DC)

Arus listrik yang digunakan untuk memperoleh nyala busur listrik adalah arus searah. Arus searah ini berasal dari mesin berupa dynamo motor listrik searah. Dinamo dapat digerakkan oleh motor listrik, motor bensin, motor diesel, atau alat penggerak yang lain. Mesin arus yang menggunakan motor listrik sebagai penggerak mulanya memerlukan peralatan yang berfungsi sebagai penyearah arus. Penyearah arus atau rectifier berfungsi untuk mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC). Arus bolak-balik diubah menjadi arus searah pada proses pengelasan mempunyai beberapa keuntungan, antara lain:

1.         Nyala busur listrik yang dihasilkan lebih stabil,

2.         Setiap jenis elektroda dapat digunakan pada mesin las DC,

3.         Tingkat kebisingan lebih rendah,

4.         Mesin las lebih fleksibel, karena dapat diubah ke arus bolak-balik atau arus searah.

Mesin las DC ada 2 macam, yaitu mesin las stasioner atau mesin las portabel. Mesin las stasioner biasanya digunakan pada tempat atau bengkel yang mempunyai jaringan listrik permanen, misal listrik PLN. Adapun mesin las portabel mempunyai bentuk relatif kecil biasanya digunakan untuk proses pengelasan pada tempat-tempat yang tidak terjangkau jaringan listrik. Hal yang perlu diperhatikan dalam pengoperasian mesin las adalah penggunaan yang sesuai dengan prosedur yang dikeluarkan oleh prabrik pembuat mesin, perawatan yang sesuai dengan anjuran. Sering kali gangguan-gangguan timbul pada mesin las, antara lain mesin tidak mengeluarkan arus listrik atau nyala busur listrik lemah.

Mesin las ganda (Mesin AC-DC)

Mesin las ini mampu melayani pengelasan dengan arus searah (DC) dan pengelasan dengan arus bolak-balik. Mesin las ganda mempunyai transformator satu fasa dan sebuah alat perata dalam satu unit mesin. Keluaran arus bolak-balik diambil dari terminal lilitan sekunder transformator melalui regulator arus. Adapun arus searah diambil dari keluaran alat perata arus. Pengaturan keluaran arus bolak-balik atau arus searah dapat dilakukan dengan mudah, yaitu hanya dengan memutar alat pengatur arus dari mesin las. Mesin las AC-DC lebih fleksibel karena mempunyai semua kemampuan yang dimiliki masing-masing mesin las DC atau mesin las AC. Mesin las jenis ini sering digunakan untuk bengkel-bengkel yang mempunyai jenis-jenis pekerjaan yang bermacam-macam, sehingga tidak perlu mengganti-ganti las untuk pengelasan berbeda.

Bila arus terlalu rendah (kecil), akan menyebabkan:

1.      Penyalaan busur listrik sukar dan busur listrik yang terjadi tidak stabil,

2.      Terlalu banyak tumpukan logam las karena panas yang terjadi tidak mampu melebihkan elektroda dan bahan bakar dengan baik,

3.      Penembusaun kurang baik,

4.      Pinggiran-pinggiran dingin.

Pengaruh kecepatan elektroda pada hasil las

Untuk menghasilkan rigi–rigi las yang rata dan halus, kecepatan tangan menarik atau mendorong elektroda waktu mengelas harus stabil. Apabila elektroda di gerakkan:

1.      Tepat dan stabil, menghasilkan daerah perpaduan dengan bahan dasar dan perembesan luasnya baik.

2.      Terlalu cepat, menghasilkan perembesan las yang dangkal karena pemanasan bahan bakar dasar

3.      Terlalu lambat, menghasilkan alur yang lebar (lihat gambar). Hal ini dapat menimbulkan kerusakan sisi las, terutama bila bahan dasar yang dilas tipis.

Elektroda

Elektroda atau kawat las ialah suatu benda yang dipergunakan untuk melakukan pengelasan listrik yang berfungsi sebagai pembakar yang akan menimbulkan busur nyala.

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 dia¬meter kawat inti dari 1,5 mm sampai 7 mm dengan pan¬jang 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.

Spesifikasi kawat las terbungkus untuk untuk Mild Steel diatur dalam AWS A5.1

Berdasarkan peraturan American Welding Society (AWS), Spesifikasi kawat las terbungkus untuk untuk Mild Steel diatur dalam AWS A5.1

Dua digit pertama menunjukan Kekuatan tariknya dalam kilo- pound-square –inch ( Ksi )

•           E6010 = kekuatan tarik nya nya 60 ksi, (60000 psi),

•           E7018 = kekuatan tarik nya nya 70 ksi, (70000 psi),

Digit ketiga adalah Posisi pengelasan

•           Exx1x – untuk semua posisi

•           Exx2x – untuk posisi flat dan horizontal

•           Exx3x – hanya untuk posisi flat

Contoh : Elektroda E6010

•           E = Elektroda

•           60 = Kekeuatan Tarik

•           1 = Posisi Pengelasan

•           10 = tipe coating dan arus

Spesifikasi kawat k las terbungkus untuk Low Alloy Steel diatur pada AWS A5.5

Empat digit pertama sama pembacaanya dengan kode untuk mild steel Diikuti dengan garis (dash) dan huruf serta angkasebagai sebagai unsur paduan

•           A ditambahkan unsur carbon molybdenum

•           B ditambahkan unsur chromium molybdenum

•           C ditambahkan unsur nickel steel

•           D ditambahkan unsur manganese molybdenum molybdenum

•           G ditambahkan unsur lainnya

R akhir kode mengindikasikan ketahanan terhadap serapan uap uap (moisture pickup) (80% humidity, , 80ºF, 9 jam)

Contoh:

•           Kode kawat las : E7018-H8R

E7018-H8R artinya kekuatannya 70ksi, mengandung mengandung “iron powder iron oxide iron powder iron oxide”, mengandung sedikit hidrogen (low hydrogen), ketahanan terhadap uap air dan untuk dipakai pada pada pengelasan pengelasan mild steel.

•           Kode Kawat Las : E8018-B2H4R

E8018-B2H4R artinya kekuatannya 80ksi , mengandung, iron powder iron oxide, dipadu dengan chrome moly serta low hydrogen, ketahanan terhadap uap air serta digunakan untuk mengelas paduan baja chrome moly

Spesifikasi kawat las terbungkus untuk Stainless Steel diatur dalam AWS A5.4

Tiga (3) digit pertama adalah nomor tipe AISI dari stainless steel Kemudian diikuti dengan garis dan 2 angka

•           Angka 15 = lapisannya mengandung CaO,TiO2& arusnya DCRP.

•           Angka 16 = lapisannya mengandung TiO & K2O & arusnya DCRP atau AC.

•           Angka 17 = lapisannya mengandung CaO, TiO2 K2O SiO O SiO2& arusnya DCRP atau AC.. Bead lasnya halus dan pelepasan slagnya sangat mudah.

Contoh: Kode kawat las : Elektroda E 308L-16

Elektroda Baja Lunak

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

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 dibersih¬kan. Deposit las biasanya mempunyai sifat sifat mekanik yang baik dan dapat dipakai untuk pekerjaan dengan peng¬ujian Radiografi. Selaput selulosa dengan kebasahan 5% pada waktu pengelasan akan menghasilkan gas pelindung. E 6011 mengandung Kalium untuk mambantu menstabil¬kan busur listrik bila dipakai arus AC.

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 ke¬banyakan jenis E 6013 sangat baik untuk posisi pengeles¬an tegak arah ke bawah. Jenis E 6012 umumnya dapat di¬pakai pada ampere yang relatif lebih tinggi dari E 6013. E 6013 yang mengandung lebih benyak Kalium memudah¬kan pemakaian pada voltage mesin yang rendah. Elektroda dengan diameter kecil kebanyakan dipakai untuk pangelasan pelat tipis.

E 6020

Elektroda jenis ini dapat menghasilkan penem¬busan 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.

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 elek¬troda akan lebih tebal dengan bertambahnya persentase serbuk besi. Dengan adanya serbuk besi dan bertambah tebalnya selaput akan memerlukan ampere yang lebih tinggi.

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.

Kondisi Pengelasan

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

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 se¬hingga tidak dapat dikerjakan dengan mesin. Dengan demikian elektroda ini dipakai bila hasil las tidak di¬kerjakan 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 ter¬hadap 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.

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

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 tehan 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.

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

Elektroda tahan keausan.

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.

Pengertian Pengelasan

Pengelasan (welding) adalah salah salah satu teknik penyambungan logam dengan cara mencairkan sebagian logam induk dan logam pengisi dengan atau tanpa tekanan dan dengan atau tanpa logam penambah dan menghasilkan sambungan yang kontinyu.

Berdasarkan definisi dari DIN (Deutch Industrie Normen) las adalah ikatan metalurgi pada sambungan logam paduan yang dilaksanakan dalam keadaan lumer atau cair. Dari definisi tersebut dapat dijabarkan lebih lanjut bahwa las adalah sambungan setempat dari beberapa batang logam dengan menggunakan energi panas. Pada waktu ini telah dipergunakan lebih dari 40 jenis pengelasan termasuk pengelasan yang dilaksanakan dengan cara menekan dua logam yang disambung sehingga terjadi ikatan antara atom-atom molekul dari logam yang disambungkan.klasifikasi dari cara-cara pengelasan ini akan diterangkan lebih lanjut.

Dalam bab ini akan diterangkan beberapa cara penngelasan dan pemotongan yang telah banyak digunakan sedangkan penerapannya dalam praktek akan diterangkan dalam bab-bab yang lain.

KLASIFIKASI CARA-CARA PENGELASAN DAN PEMOTONGAN

Sampai pada waktu ini banyak sekali cara-cara pengklasifikasian yang digunakan dalam bidang las, ini disebabkan karena perlu adanya kesepakatan dalam hal-hal tersebut. Secara konvensional cara-cara pengklasifikasi tersebut vpada waktu ini dapat dibagi dua golongan, yaitu klasifikasi berdasarkan kerja dan klasifikasi berdasarkan energi yang digunakan.

Klasifikasi pertama membagi las dalam kelompok las cair, las tekan, las patri dan lain-lainnya. Sedangkan klasifikasi yang kedua membedakan adanya kelompok-kelompok seperti las listrik, las kimia, las mekanik dan seterusnya.

Bila diadakan pengklasifikasian yang lebih terperinci lagi, maka kedua klasifikasi tersebut diatas dibaur dan akan terbentuk kelompok-kelompok yang banyak sekali.

Diantara kedua cara klasifikasi tersebut diatas kelihatannya klasifikasi cara kerja lebih banyak digunakan karena itu pengklasifikasian yang diterangkan dalam bab ini juga berdasarkan cara kerja.

v  Berdasrkan klasifikasi ini pengelasan dapat dibagi dalam tiga kelas utama yaitu : pengelasan cair, pengelasan tekan dan pematrian.

1. Pengelasan cair adalah cara pengelasan dimana sambungan dipanaskan sampai mencair dengan sumber panas dari busur listrik atau sumber api gas yang terbakar.

2. pengelasan tekan adalah pcara pengelasan dimana sambungan dipanaskan dan kemudian ditekan hingga menjadi satu.

3. pematrian adalah cara pengelasan diman sambungan diikat dan disatukan denngan menggunakan paduan logam yang mempunyai titik cair rendah. Dalam hal ini logam induk tidak turut mencair.

Pemotongan yang dibahas dalam buku ini adalah cara memotong logam yang didasarkan atas mencairkan logam yang dipotong. Cara yang banyak digunakan dalam pengelasan adalah pemotongan dengan gas oksigen dan pemotongan dengan busur listrik.

Ø  Dibawah ini klasifikasi dari cara pengelasan :

a) Pengelasan cair

Ø Las gas

Ø Las listrik terak

Ø Las listrik gas

Ø Las listrik termis

Ø Las listrik elektron

Ø Las busur plasma

b) Pengelasan tekan

Ø Las resistensi listrik

Ø Las titik

Ø Las penampang

Ø Las busur tekan

Ø Las tekan

Ø Las tumpul tekan

Ø Las tekan gas

Ø Las tempa

Ø Las gesek

Ø Las ledakan

Ø Las induksi

Ø Las ultrasonic

c) Las busur

Ø Elektroda terumpan

d) Las busur gas

Ø Las m16

Ø Las busur CO2

e) Las busur gas dan fluks

Ø Las busur CO2 dengan elektroda berisi fluks

Ø Las busur fluks

ü Las elektroda berisi fluks

ü Las busur fluks

o Las elektroda tertutup

o Las busur dengan elektroda berisi fluks

o Las busur terendam

ü Las busur tanpa pelindung

o Elektroda tanpa terumpan

ü Las TIG atau las wolfram gas

A. LAS BUSUR LISTRIK

Las busur listrik atau pada umumnya disebut las listrik termasuk suatu proses penyambungan logam dengan menggunakan tenaga listrik sebagai sumber panas. Jadi surnber panas pada las listrik ditimbulkan oleh busur api arus listrik, antara elektroda las dan benda kerja.

Benda kerja merupakan bagian dari rangkaian aliran arus listrik las. Elektroda mencair bersama-sama dengan benda kerja akibat dari busur api arus listriik.

Gerakan busur api diatur sedemikian rupa, sehingga benda kerja dan elektroda yang mencair, setelah dingin dapat menjadi satu bagian yang sukar dipisahkan.

Jenis sambungan dengan las listrik ini merupakan sambungan tetap.

Penggolongan macam proses las listrik antara lain, ialah :

Ø  Las listrik dengan Elektroda Karbon, misalnya :

a.    Las listrik dengan elektroda karbon tunggal

b.   Las listrik dengan elektroda karbon ganda.

Pada alas listrik dengan elektroda karbon, maka 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 fliksi.

Ø Las Listrik dengan Elektroda Logam, misalnya :

·         Las listrik dengan elektroda berselaput,

·         Las listrik TIG (Tungsten Inert Gas),

·         Las listrik submerged.

a. Las listrik dengan elektroda berselaput

Las listrik ini menggunakan elektroda berelaput sebagai bahan tambahan.

Busur listrik yang terjadi di antara ujung elektroda dan bahan dasar akan mencairkan ujung elektroda dan sebagaian bahan dasar. Selaput elektroda yang turut terbakar akan mencair dan menghasilkan gas yang melindungi ujung elekroda kawah las, busur listrik terhadap pengaruh udara luar. Cairan selaput elektroda yang membeku akan memutupi permukaan las yang juga berfungsi sebagai pelindung terhadap pengaruh luar.

Perbedaan suhu busur listrik tergantung pada tempat titik pengukuran, missal pada ujung elektroda bersuhu 3400° C, tetapi pada benda kerja dapat mencapai suhu 4000° C.

b.  Las Listrik TIG

Las listrik TIG (Tungsten Inert Gas = Tungsten Gas Mulia) menggunakan elektroda wolfram yang bukan merupakan bahan tambah. Busur listrik yang terjadi antara ujung elektroda wolfram dan bahan dasar merupakan sumber panas, untuk pengelasan. Titik cair elektroda wolfram sedemikian tingginya sampai 3410° C, sehingga tidak ikut mencair pada saat terjadi busur listrik.

Pembakar las TIG terdiri dari :

1) Penyedia arus

2) Pengembali air pendingi,

3) Penyedia air pendingin,

4) Penyedia gas argon,

5) Lubang gas argon ke luar,

6) Pencekam elektroda,

7) Moncong keramik atau logam,

8) Elektroda tungsten,

9) Semburan gas pelindung.

c. Las Listrik Submerged

Las listrik submerged yang umumnya otomatis atau semi otomatis menggunakan fluksi serbuk untuk pelindung dari pengaruh udara luar. Busur listrik di antara ujung elektroda dan bahan dasar di dalam timnunan fluksi sehingga tidak terjadi sinar las keluar seperti biasanya pada las listrik lainya. Operator las tidak perlu menggunakan kaca pelindung mata (helm las).

Pada waktu pengelasan, fluksi serbuk akan mencir dan membeku dan menutup lapian las. Sebagian fluksi serbuk yang tidak mencair dapat dipakai lagi setelah dibersihkan dari terak-terak las.

Elektora yang merupakan kawat tampa selaput berbentuk gulungan (roll) digerakan maju oleh pasangan roda gigi yang diputar oleh motor listrik ean dapat diatur kecepatannya sesuai dengan kebutuhan pengelasan.

d. Las Listrik MIG

Seperti halnya pad alas listrik TIG, pad alas listrik MIG juga panas ditimbulkan oleh busur listrik antara dua electron dan bahan dasar.

Elektroda merupakan gulungan kawat yang berbentuk rol yang geraknya diatur oleh pasangan roda gigi yang digerakkan oleh motor listrik. Gerakan dapat diatur sesuai dengan keperluan. Tangkai las dilengkapi dengan nosel logam untuk menghubungkan gas pelindung yang dialirkan dari botol gas melalui slang gas.

Gas yang dipakai adalah CO2 untuk pengelasan baja lunak dan baja. Argon atau campuran argon dan helium untuk pengelasan aluminium dan baja tahan karat. Proses pengelasan MIG ini dadpat secara semi otomatik atau otomatik. Semi otomatik dimaksudkan pengelasan secara manual, sedangkan otomatik adalah pengelasan yang seluruhnya dilaksanakan secara otomatik.

B. Arus Listrik

1. Arus Searah ( DC = Direct Current )

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

2. Arus Bolak-balik ( AC = Alternating Current )

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