PENGARUH PREHEAT TERHADAP LAJU PERAMBATAN RETAK FATIK SAMBUNGAN LAS TIG PADA PENGELASAN ALUMINIUM PADUAN 6061-T6

Sirama, SST, Mochammad Noer Ilman, S.T., M.Sc., Ph.D.

2011 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Aluminium paduan 6061-T6 banyak digunakan pada struktur dan mesin seperti bodi kereta api, rangka mobil dan pesawat, kapal laut, dump dan trailer truk karena memiliki sifat mekanis yang baik, tetapi logam ini mempunyai sifat mampu las (weldability) yang relatif rendah dan sambungan las rentan terhadap kegagalan (failure) akibat gaya-gaya yang bekerja pada struktur tersebut. Salah satu upaya untuk meningkatkan sifat mekanisnya adalah dengan melalui perlakuan preheat sebelum dan saat pengelasan berlangsung. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh suhu preheat terhadap kualitas las yang ditunjukkan dengan uji struktur mikro, kekerasan, kekuatan tarik dan laju perambatan retak fatik sambungan las TIG pada pengelasan Al 6061-T6. Proses las TIG pada pelat 3x150x300 mm dengan kawat las 2,4 mm (EWP), arus listrik (I) 130 Amper dengan polaritas AC, tegangan (E) 14,0 Volt, aliran gas 10 liter/menit, kecepatan pengelasan (v) 0,20 m/min dan masukan panas (Qw) 0,055 kJ/mm. Pengelasan dilakukan tanpa dan dengan preheat 100ºC, 150ºC dan 200ºC. Hasil penelitian menunjukkan bahwa: Perubahan struktur mikro pada logam las ditandai dengan pembesaran dendrit, pada daerah HAZ dan logam induk terjadi pembesaran butiran akibat pengaruh panas las dan perlakuan preheat. Kekerasan logam las baik tanpa preheat maupun dengan preheat relatif sama 64 VHN, sedangkan kekerasan HAZkasar meningkat menjadi 80 VHN dan HAZhalus menurun menjadi 65 VHN, sedangkan kekerasan logam induk preheat 100 0 C, 150 0 C dan 200 0 C mengalami penurunan masing-masing sebesar 4,9%; 12,3% dan 21,5%. Kekuatan tarik tertinggi terjadi pada logam induk yaitu 334,4 MPa dan minimum pada spesimen tanpa preheat 134,9 MPa. Kemudian preheat 150 0 C kekuatan tariknya meningkat 25,7% jika dibandingkan dengan tanpa preheat. Perlakuan preheat menurunkan laju perambatan retak fatik (da/dN) sambungan las pada suhu preheat optimum 150°C dan nilai n = 3,6567 dengan laju perambatan retak fatik sebesar da/dN = 2,61E-11(􀑐K) 3,6567 (m/siklus)

Al 6061-T6 is widely used in structures and machinery such as rail way, cars bodies, automotive, ships, dump trucks and trailers because it has good mechanical properties, but these metals relatively have low weldability properties and weld joints are susceptible to failure due to the forces on the structure. One of the methods to improve the fatigue resistance is to reduce the residual stress through preheat treatment before and during welding. This study aims to determine the effect on the quality of welding preheat temperatures are shown by test micro-structure, the static properties (hardness and tensile strength), and dynamic properties (fatigue crack propagation rate) at the junction of Al 6061-T6 welded with TIG welding. The joint process of plates of Al 6061-T6 size 3x100x300 (mm) using TIG welding parameters, welding wire diameter of 2.4 mm (EWP), the electrical current (I) 130 Ampere with AC polarity, resistance (E) 14,0 volts, gas flow 10 liters/minute, the welding speed (v) 0.20 m/min and heat input (Qw) 0,055 kJ/mm. Results show that changes in the microstructure of the weld metal is characterized by enlargement of dendrites, the HAZ and parent metal region occur due to the influence of grain enlargement and heat treatment weld preheat. Both weld metal hardness without preheat and preheat relatively the same with 64 VHN, while the hardness in the HAZRough region increased to 80 VHN and HAZSmooth area decreased to 65 VHN, but in the area of the parent metals violence in preheat 100ºC, 150ºC and 200ºC decreased their respectively by 4.9%; 12.3% and 21.5%. The highest tensile strength occurs in the parent metal is 334.4 MPa and minimum at 134.9 MPa specimens without preheat. Then the tensile strength increased respectively by 25.7% in the preheat 150ºC when compared without preheat. Preheat treatment leads to increased resistance to fatigue crack propagation rate (da/dN) at the weld. The optimum preheat temperature is achieved at 150°C is characterized by a minimum value of n, the n is 3.6567 at the fatigue crack propagation rate da/dN is 2.61 E-11 (􀇻K) 3.6567 (m/cycle)

Kata Kunci : TIG, Al 6061-T6, preheat, uji fisik dan mekanis