PENGARUH PREHEAT DAN STATIC – TRANSIENT THERMAL TENSIONING TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN LAJU PERAMBATAN RETAK FATIK PADA SAMBUNGAN LAS TIG Al 6061-T6

Yunaidi , Prof. Ir. Mochammad Noer Ilman, S.T., M.Sc., Ph.D. IPM., ASEAN Eng

2011 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Aluminium seri 6061-T6 merupakan salah satu jenis paduan aluminium yang banyak digunakan dalam bidang teknik terutama industri otomotif, perpipaan, tangki, pesawat terbang dan perkapalan, karena mempunyai banyak keunggulan. Proses pengelasan merupakan salah satu metode penyambungan yang banyak dipakai saat ini. Masalah yang sering dijumpai bila menggunakan metode las adalah lemahnya kekuatan sambungan dan adanya perubahan dimensi terutama untuk bahan yang tipis, karena tegangan sisa yang muncul akibat proses pengelasan. Tegangan sisa tarik yang tinggi pada sambungan las dapat menyebabkan patah getas, peretakan korosi tegangan, dan mempercepat laju perambatan fatik. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh preheat, static thermal tensioning (STT), dan transient thermal tensioning (TTT) terhadap kualitas las yang ditunjukkan dengan uji struktur mikro, uji kekerasan, uji tarik dan uji perambatan retak fatik sambungan las TIG Al 6061-T6. Proses las TIG menggunakan parameter arus listrik AC dengan (I) : 134 amper, tegangan (V) : 15 volt, aliran gas : 10 liter/menit, kecepatan pengelasan (v) : 175 mm/menit dan masukan panas (Q ) : 689 J/mm. Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses preheat, STT, dan TTT dapat mengubah ukuran dan bentuk butiran pada daerah las dan daerah HAZ. Proses preheat, STT, dan TTT dapat meningkatkan kekuatan tarik dan tegangan luluh di daerah las. Kekuatan tarik tertinggi terjadi pada proses STT yaitu sebesar 194 MPa atau meningkat sebesar 43,5 % dibandingkan dengan kekuatan tarik pada las tanpa perlakuan yaitu 135 MPa. Tegangan luluh tertinggi juga terjadi pada proses STT yaitu sebesar 154 MPa atau meningkat sebesar 104,4 % dibandingkan dengan tegangan luluh pada las tanpa perlakuan yaitu 75 MPa. Metode preheat, STT, dan TTT dapat meningkatkan umur fatik dan ketahanan laju retak fatik. Laju perambatan retak fatik paling rendah terjadi pada spesimen STT yaitu da/dN = 7,745E-12 (?K)4,099 m/siklus, sedangkan laju perambatan retak fatik tertinggi terjadi pada spesimen tanpa perlakuan yaitu da/dN = 4,503E-13 (?K)6,992 m/siklus.

Aluminum 6061-T6 is one the aluminum alloys which is widely used in engineering practice, such as automotive industry, piping, tanks, aircraft and shipping, because of many advantages including light weight, high tensile strength, corrosion resistant, able to shape and good weldability. Welding process is widely used today. The problem often encountered when using a welding method is the low strength of welded joints compared with the parent metal and the presence of distortion, especially for thin materials, due to residual stresses that arise during welding process. High tensile residual stress in welded joints can lead to brittle fracture, stress corrosion cracking, and accelerate the propagation rate of fatigue. This study aims to determine the effect of preheat, static thermal tensioning (STT), and transient thermal tensioning (TTT) on the quality of welding as indicated by the test of micro structure, hardness test, tensile test and fatigue crack propagation test of TIG welded joints of Al 6061-T6. The results showed that the preheat, STT, and TTT can change the size and shape of grains in the weld area and HAZ regions. Preheat, STT, and TTT can increase the tensile strength and yield stress in the weld area. The highest tensile strength occurs in the STT that is equal to 194 MPa, or increase by 43.5% compared to the tensile strength of the weld without treatment. The highest yield stress also occurs in the STT that is equal to 154 MPa, or increase by 104.4% compared to the yield stress in the weld without treatment. Preheat, STT, and TTT can increase the rate of fatigue life and fatigue crack resistance. The lowest rate of fatigue crack propagation occurs at STT specimens with da/dN = 7,745E-12 (K)4,099 m/cycle, while the highest rate occurs at specimen without treatment with da/dN = 4,503E-13 (K)6,992 m/cycle.

Kata Kunci : static, transient, thermal tensioning, TIG, Al 6061-T6, retak fatik