Pengaruh waktu dan arus pengelasan titik antara baja tahan karat SUS 304 baja karbon rendah terhadap sifat mekanis fisis dan korosi

SOEMOWIDAGDO, Arianto Leman, Ir. Mudjijana, M.Eng

2004 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Las titik (Spot Welding ) merupakan salah satu teknik penyambungan pada beberapa bagian konstruksi kerangka dan dinding gerbong kereta api yang digunakan di PT. INKA, Madiun. Pengembangan konstruksi gerbong yang dilakukan adalah akan digunakannya dinding dari baja tahan karat SUS 304 dan kerangka dari baja karbon rendah. Parameter pada yang berpengaruh pada las titik, antara lain waktu dan arus pengelasan. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari sifat-sifat dan karaktersistik sambungan las titik antara SUS 304 dan baja karbon rendah. Plat baja tahan karat SUS 304 dan baja karbon rendah yang digunakan pada penelitian ini, memiliki ketebalan berturut-turut 3 mm dan 3,2 mm. Arus pengelasan yang digunakan adalah 11, 12, dan 13 kA. Sedangkan waktu pengelasan bervariasi dari 25, 30, 35, dan 40 cycles. Pengujian yang dilakukan adalah uji geser, tarik, pengamatan struktur makro dan mikro, kekerasan, dan fatik. Uji ketahanan korosi dilakukan pada lingkungan FeCl3 6%. Hasil pengujian menunjukkan bahwa bertambahnya waktu pengelasan akan meningkatkan kekuatan geser, tarik, ukuran nugget, dan umur fatik sambungan las. Pada arus 13 kA dan waktu pengelasan 35 cycles , dicapai kekuatan geser terbesar, yaitu 42 kg/mm2, sedang kekuatan tarik terbesar dicapai pada arus 13 kA dan waktu pengelasan 40 cycles , yaitu 27 kg/mm2. Kekuatan fatik terbaik diperoleh pada WC 13 kA dan patah ulet terlihat dengan pengamatan SEM. Logam las memiliki kekerasan tertinggi, yaitu berkisar antara 350-400 VHN (Vickers Hardness Number), dan menurun pada daerah HAZ maupun logam induk. Baja karbon rendah lebih korosif dibandingkan baja tahan karat SUS 304. Efek galvanik lebih dominan daripada efek celah antara kedua plat.

Spot welding is one of the welding processes used for joining sheet materials of a train construction produced by PT INKA. A new construction is being made with dissimilar metals, SUS 304 stainless steel sheet and low carbon steel frame. Weld time and weld current that affect characteristic and properties of these new construction spot-weld joints have been investigated. A 3 mm SUS 304 stainless steel sheets and 3,2 mm low carbon steel frames were spot welded with welding current of 11, 12, and 13 kA and welding time was varied from 20, 25, 30, 35, and 40 cycles. The mechanical properties of spot welded joints were assessed using shear, tension, micro and macro structure, hardness, and fatigue tests. In addition, the corrosion resistance test was also done by immersing the samples in 6% FeCl3 solution. The results show that increasing weld time and current will increase the shear and tension strength, the nugget size, and fatigue life. At the 13 kA weld current and 35 cycles weld time, the highest shear strength is 41 kg/mm2 and the tension strength is 27 kg/mm2 at the 13 kA weld current and 40 cycles weld time. However, the best fatigue strength is found at weld current 13 kA, where ductile fracture is identified by SEM. On the other hand, weld metal has the highest hardness, about 350-400 VHN (Vickers Hardness Number), and then decreased on heat affected zone (HAZ) and base metal. The SS 400 carbon steel is more corrosive and the galvanic effect is more dominant than the crevice effect between those two sheets.

Kata Kunci : Las Listrik,Baja Tahan Karat SUS 304 dan Baja Rendah,Arus Pengelasan, Spot-weld, dissimilar metals, shear strength, corrosion