PENGARUH PUTARAN DAN KECEPATAN TOOL TERHADAP PERILAKU LAJU PERAMBATAN RETAK FATIK SAMBUNGAN LAS FSW TAK SEJENIS ANTARA Al 2024 -T3 DENGAN Al 1100

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

2009 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Aluminium 2024-T3 merupakan jenis aluminium paduan yang banyak digunakan untuk struktur seperti konstruksi pesawat terbang, kapal dan mobil, karena mempunyai banyak keunggulan seperti kekuatan tarik relatif tinggi, sifat mampu bentuk (formability) baik, tahan korosi dan merupakan logam ringan. Namun demikian salah satu kelemahan Al 2024-T3 adalah sifat mampu las (weldability) rendah yang ditandai dengan terjadinya retak panas (solidification cracking ) saat pengelasan menggunakan las busur listrik . Pengelasan tak sejenis antara Al 2024-T3 dan Al 1100 mempunyai tingkat kesulitan yang tinggi akibat perbedaan metalurgi dan sifat fisika logam seperti konduktifitas termal, koefisien muai termal dan masa jenis. Penelitian ini bertujuan mengembangkan teknik penyambungan logam tak sejenis antara Al 2024-T3 dengan Al 1100 dengan menggunakan las FSW. Proses FSW dilakukan pada sambungan tumpul (butt Joint ) tak sejenis antara pelat aluminium paduan Al 2024-T3 dengan Al 1100 dan ukuran pelat 160 x 110 x 4,3 mm dengan arah las sepanjang 110 mm. Parameter las yang digunakan adalah putaran tool 1450, 1850 dan 2250 rpm dengan kecepatan maju 6 mm/min dan 12 mm/min Selanjutnya dilakukan pengujian yang meliputi pengamatan struktur mikro, kekerasan, uji tarik, uji fatik dan SEM Hasil penelitian menunjukan bahwa pada kecepatan maju 6 mm/min, peningkatan putaran tool dari 1450 rpm ke 1850 rpm menyebabkan kenaikan kekerasan dan tegangan tarik dan selanjutnya terjadi penurunan jika putaran dinaikan menjadi 2250 rpm. Kecenderungan yang sama terjadi kecepatan maju 12 mm/min . Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa nilai optimum putaran tool terjadi pada 1850 rpm dan kecepatan maju 6 mm/min ditandai dengan kekerasan, tegangan tarik dan ketahanan terhadap laju perambatan retak yang paling baik.

Aluminum 2024-T3 is an aluminum alloy which is widely used in structure such as aircraft, ship and car body structure, because Al 2024-T3 has superiority such as high tensile stress, formability, corrosion resistance and light weight. However, one of the disadvantages of Al 2024-T3 is low weld ability by occurrence of solidification cracking when welding uses electric arch welding. Dissimilar welding between Al 2024-T3 and Al 1100 have the high rank of difficulty caused by the metallurgy difference and the physic property of this metal such as thermal conductivity, thermal expand coefficient and density. The research aimed to develop a welding process for welding dissimilar metals between Al 2024-T3 and Al 1100 by means of FSW. The FSW process was carried out on butt joint of dissimilar metals between alloy of aluminum plates Al 2024-T3 and Al 1100 and plate dimension of 160 x 110 x 4.3 mm with the direction along the length of 110 mm. The weld parameter which is used is a tool revolution of 1450 rpm, 1850 rpm and 2250 rpm in combination with sliding 6 mm/min and 12 mm/min. Subsequently, the experiments were carried out including examination of microstructure, hardness tests, tensile stress, fatigue tests and SEM The results of the research indicate that at sliding speed of 6 mm/min can increasing tool revolution from 1450 rpm to 1850 rpm which causes the increasing of hardness and tensile stress. Subsequently, there will be decreasing in hardness and tensile stress if the tool revolution increases to 2250 rpm. The same tendency occurs at the speed of 12 mm/min. Based on the research, it is concluded that the optimum value of tool revolution is achieved at 1850 rpm by highest hardness, tensile stress and good fatigue crack growth resistance .

Kata Kunci : FSW, aluminium, putaran dan kecepatan maju.