Pengaruh Variasi Arus Dan Tipe Elektroda Terhadap Sifat Fisis Mekanis Dan Fatik Sambungan Las Baja Paduan Rendah Dengan Metode Pengelasan SMAW

Albertus Dito Migrasto, Dr. Eng. Priyo Tri Iswanto, ST., M. Eng

2009 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Teknologi las telah banyak dipergunakan secara luas dalam penyambungan batang-batang pada konstruksi bangunan baja dan konstruksi komponen mesin disebabkan bangunan dan mesin yang dibuat dengan menggunakan sambungan las proses pembuatannya menjadi lebih sederhana sehingga biaya keseluruhannya menjadi lebih murah. Pengelasan Shielded Metal Arc Welding (SMAW) merupakan salah satu cara yang umum digunakan untuk pengelasan baja paduan rendah. Baja paduan rendah banyak digunakan dalam aplikasi pengelasan disebabkan baja jenis ini mempunyai sifat mampu las yang baik, tetapi sering juga dijumpai kualitas sambungan las yang rendah. Kualitas sambungan las yang baik diidentifikasikan dengan sifat-sifat mekanisnya yang baik. Untuk menghasilkan kualitas sambungan yang baik salah satu faktor yang perlu diperhatikan adalah pemilihan arus dan jenis elektroda yang tepat. Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan sifat fisis dan sifat mekanis sambungan las baja paduan rendah berdasarkan dua variasi tipe elektroda dan dua variasi arus listrik. Sifat fisis diketahui melalui pengamatan struktur mikro. Sedangkan sifat mekanis didapatkan melalui pengujian kekerasan Vickers, pengujian tarik, serta pengujian kekuatan fatik. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa baja paduan rendah (0,2544 % C) yang dilas dengan menggunakan elektroda tipe E7016 dengan arus 85 A memiliki kekuatan tarik paling tinggi yaitu sebesar 584,57 MPa, sedangkan elektroda tipe E7016 dengan arus 75 A memiliki kekerasan Vickers paling tinggi yaitu sebesar 239,27 kg/mm2 VHN. Elektroda tipe E7016 memiliki sifat mekanis yang lebih baik dibandingkan dengan elektroda tipe E6013. Sementara itu struktur mikro logam las dari semua tipe elektroda didominasi oleh struktur Grain boundary Feritte (GF) atau ferit batas butir dan Acicular feritte. Pada pengujian kekuatan fatik diketahui bahwa material dengan kekuatan tarik lebih tinggi yaitu sebesar 584,57 MPa akan didapatkan batas ketahanan lelah yang lebih tinggi yaitu sebesar 177,46 MPa dibandingkan dengan material yang memiliki kekuatan tarik paling rendah yaitu sebesar 491,87 MPa dengan batas ketahanan lelah sebesar 172,16 MPa.

Welding technology is widely used to join members in steel building structures and machinery components because welded joints simplify the manufacturing process, thereby reducing overall costs. Shielded Metal Arc Welding (SMAW) is a common method used for welding low-alloy steel. Although low-alloy steel is frequently used in welding applications due to its good weldability, poor weld joint quality is often encountered. High-quality weld joints are characterized by superior mechanical properties. Achieving such quality requires careful selection of the welding current and electrode type. This study aims to compare the physical and mechanical properties of low-alloy steel weld joints across two electrode types and two current settings. Physical properties were assessed through microstructural analysis, while mechanical properties were determined via Vickers hardness testing, tensile testing, and fatigue strength testing. The results indicate that low-alloy steel (0.2544% C) welded using an E7016 electrode at 85 A exhibited the highest tensile strength (584.57 MPa), whereas the E7016 electrode at 75 A yielded the highest Vickers hardness (239.27 kg/mm² VHN). The E7016 electrode demonstrated superior mechanical properties compared to the E6013 electrode. Meanwhile, the weld metal microstructure for all electrode types was dominated by grain boundary ferrite (GF) and acicular ferrite structures. Fatigue strength testing revealed that the material with the higher tensile strength (584.57 MPa) exhibited a higher fatigue endurance limit (177.46 MPa) compared to the material with the lowest tensile strength (491.87 MPa), which had a fatigue endurance limit of 172.16 MPa.

Kata Kunci : SMAW, arus, elektroda, Vickers, Grain boundary Feritte, perlit, fatik