PENGARUH VARIASI FREKUENSI GETARAN TERHADAP KEKUATAN TARIK, LAJU PERAMBATAN RETAK FATIK DAN KOROSI SAMBUNGAN LAS MIG ALUMINIUM PADUAN AA6061-T6

ANGGIT WIDODO, Prof. Ir. Mochammad Noer Ilman, S.T., M.Sc., Ph.D. IPM.,

2021 | Tesis | MAGISTER TEKNIK MESIN

Industri manufaktur dan konstruksi banyak menggunakan pengelasan sebagai metode penyambungan karena sambungan las memiliki kekuatan yang tinggi. Penelitian ini mempelajari tentang struktur mikro, sifat mekanis, laju perambatan retak fatik dan korosi dari pengelasan logam AA6061-T6 dan menggunakan filler ER5356 dengan perlakuan getaran. Pengelasan logam dengan menggunakan getaran bertujuan untuk meningkatkan kekuatan dan memperbaiki sifat mekanik dari hasil pengelasan. Sambungan las pada pengelasan logam pada umumnya menjadi titik kegagalan pada suatu struktur atau konstruksi. Proses pengelasan dilakukan dengan mesin las MIG dengan penggerak otomatis. Frekuensi getaran divariasikan dengan nilai 100 Hz, 300 Hz dan 500 Hz dan pengelasan tanpa perlakuan getaran juga dilakukan. Struktur mikro dari daerah terpengaruh panas (HAZ), daerah las, dan logam induk dari masing-masing material diamati menggunakan mikroskop optik. Pengujian sifat mekanis dari sambungan las meliputi pengujian tarik, uji kekerasan vickers, dan uji laju perambatan retak fatik. Perilaku korosi pada spesimen las diuji menggunakan potentiodinamik tes sel tiga elektrode dengan larutan elektrolit 3,5% NaCl. Berdasarkan hasil pengujian, pengelasan dengan menggunakan getaran dapat meningkatkan kekuatan tarik, kekerasan, laju perambatan retak fatik dan korosi dari sambungan las. Struktur mikro logam las pada frekuensi 300 Hz didominasi oleh struktur equiaxed-dendritic dengan ukuran butirnya lebih halus dan kecil. Pemberian getaran pada saat pengelasan dapat menaikan kekerasan pada seluruh frekuensi getaran. Frekuensi optimum terjadi pada nilai 300 Hz dengan peningkatan maksimum untuk kekuatan tarik sebesar 83,2% dan umur fatik sebesar 73,11%. Pada kondisi ini, laju perambatan retak fatik mengikuti hukum Paris dengan nilai C=4,263E-11 dan n=3,6786. Hasil lain dari penelitian ini adalah ketahanan korosi dari sambungan las meningkat pada seluruh frekuensi getaran.

Welding is a widely used joining method in construction and manufacturing industry due to its excellent mechanical properties. However, a weld joint in welded structures is generally a point of failure so that the weld quality needs to be paid attention. In this research, microstructure, strength, fatigue crack growth rate and corrosion behaviors of weld metal inert gas (MIG) joint AA6061-T6 under vibration treatment have been studied. The aim of this research is to increase mechanical properties and corrosion resistance of the welds. Motorized semi-automatic MIG welding process was used to weld the base material with the filler of ER5356. The vibration frequency was varied with values of 100 Hz, 300 Hz and 500 Hz and welding without vibration treatment was also carried out as the reference. Subsequently, microstructure of the heat-affected zone (HAZ), fusion zone, and base material were observed under the optical microscope. In addition, mechanical testing including tensile tests, Vickers microhardness measurements, and fatigue crack growth rate were conducted whereas corrosion performance of weld joints was assessed using potentiodynamic polarization test in 3.5% NaCl solution. Results showed that in-process vibrational treatment obviously increased the ultimate tensile strength, hardness, fatigue crack growth and corrosion of the weld joints. The optimum frequency is achieved at 300 Hz with the microstructure was dominated by equiaxed-dendritic structure. The tensile strength and fatigue life of this particular weld joint increased up to 83,2% and 73,11% respectively. In this condition, fatigue crack growth rate seemed to follow Paris Law with C and n constants were 4,26 x 10E-11 and 3,67 respectively. Another finding in this study is that the corrosion resistance of the welded joint increased at all vibration frequencies.

Kata Kunci : AA6061-T6 Welding, Metal inert gas (MIG),Vibration frequency, Fatigue crack propagation rate, mechanical strength, Corrosion