Dokumen tersebut membahas tentang teknologi pengelasan khususnya proses pengelasan busur manual (SMAW) yang mencakup penjelasan tentang prinsip kerja, jenis-jenis peralatan yang digunakan beserta fungsinya, prosedur operasi standar, jenis-jenis mesin las, karakteristik arus keluaran, pengaturan arus, elektroda, dan kode-kode elektroda menurut American Welding Society.
2. TEKNOLOGI PENGELASAN
Politeknik Indramayu
Pengelasan proses penyambungan dua buah
logam yang homogen dengan pemanasan
setempat sehingga terjadi ikatan metalurgis
antara logam yang disambung dengan bahan
tambah logam pengisi dengan jalan mencairkan
logam tersebut melalui proses pemanasan.
3. TEKNOLOGI PENGELASAN (2)
Politeknik Indramayu
Jenis - jenis Proses Las.
Aplikasi Pegelasan Pada Material :
Pengelasan Baja Carbon / CS (Carbon Steel)
Pengelasan Stainles Steel / SS
Pengelasan baja tuang ( steel casting ).
Pengelasan Besi Tuang / CI (Cast Iron).
Pengelasan baja Paduan (Alloy Steel).
Pengelasan Aluminium, Titanium, Zirconium, Tembaga dll
USA EN KATEGORI
SMAW MMAW Manual / Welder
GTAW TIG Manual / Welder
GMAW MIG / MAG Semi Automatic
SAW SAW Automatic
OAW OG Manual / Welder
8. PROSEDUR OPERASI STANDAR (POS) PENGELASAN
Politeknik Indramayu
1. Adanya rambu-rambu penggunaan peralatan keselamatan
dan kesehatan kerja serta tanda-tanda peringatan.
2. Adanya prosedur pertolongan pertama pada kecelakaan
(P3K) dan prosedur penanganan kebakaran yang
jelas/tertulis.
3. Periksa sambungan-sambungan kabel las, yaitu dari :
mesin las kabel las dan kabel las benda kerja / meja las
serta sambungan dengan tang elektroda. Harus diyakinkan,
bahwa tiap sambungan terpasang secara benar dan rapat
4. Periksa saklar sumber tenaga, apakah telah dihidupkan.
5. Pakai pakaian kerja yang aman.
6. Konsentasi dengan pekerjaan.
7. Setiap gerakan elektroda harus selalu terkontrol.
8. Berdiri secara seimbang dan dengan keadaan rileks.
9. PROSEDUR OPERASI STANDAR (POS) PENGELASAN
Politeknik Indramayu
9. Periksa, apakah penghalang sinar las/ruang las sudah
tertutup secara benar.
10. Tempatkan tang elektroda pada tempat yang aman jika tidak
dipakai.
11. Selalu gunakan kaca mata pengaman (bening) selama
bekerja.
12. Bersihkan terak dan percikan las sebelum melanjutkan
pengelasan berikutnya.
13. Matikan mesin las bila tidak digunakan.
14. Jangan meninggalkan tempat kerja dalam keadaan kotor dan
kembalikan peralatan yang dipakai pada tempatnya.
10. LAS SMAW
Politeknik Indramayu
Las busur SMAW (Shielded Metal Arc Welding)
proses pengelasan yang panasnya diperoleh dari nyala
busur listrik dengan menggunakan elektroda yang
berselaput dimana antara elektroda dan bahan induk
sama-sama mencair sehingga membentuk kawah lasan
yang mencair dan membeku membentuk lasan.
Elektroda berselaput sebagai bahan pengisi dan
memberi perlindungan terhadap kontaminasi atmosfir.
Las busur SMAW proses manufaktur dan perbaikan
barang-barang mekanik dan konstruksi
12. LAS SMAW
Politeknik Indramayu
Peralatan las SMAW :
Peralatan utama : mesin las (Power supply), kabel las
(welding cable), tang las (electrode holder), klem masa
(Ground clamp), dan kaca helm las (Protective shielded).
Peralatan bantu : ragum (welding table), palu terak
(chipping hammer), sikat baja, tang penjepit (smit tang),
gerinda tangan (Hand Grindstone)
Peralatan keselamatan dan kesehatan kerja : Baju
las (Wearpack), Apron, sarung tangan (Glove) dan sepatu
safety.
17. PERALATAN LAS UTAMA
Politeknik Indramayu
5. Protective Shileded
Secara umum, nomor pencahayaan kaca las :
Shade 5 : u/ sinar las titik
Shade 6 and 7 : u/ ampere las sampai 30 ampere
Shade 8 : u/ ampere las 30 - 75 ampere
Shade 10 : u/ ampere las 75 - 200 ampere
Shade 12 : u/ ampere las - 400 ampere
Shade 14 : u/ ampere lebih dari 400 ampere
21. POWER SUPPLY / MESIN LAS
Politeknik Indramayu
Mesin las busur SMAW :
1. Mesin las arus bolak balik (Alternating Current / AC
Welding Machine)
2. Mesin las arus searah (Direct Current / DC Welding
Machine)
3. Mesin las Gabungan (AC and DC Welding Machine)
Mesin las AC dan DC Dapat menghasilkan dan
menyediakan tegangan dan arus listrik yang cukup untuk
terjadinya proses pengelasan.
Mesin las 1 phase 220 V, < 200 A 2 kabel, (+) &(-)
Mesin las 3 phase 380 V, 200 s/d 450 A
5 kabel (R,S,T) & (N,G)
22. MESIN LAS AC
Politeknik Indramayu
Mesin las AC transformator penurun tegangan.
Transformator (trafo mesin las) alat yang dapat
merubah tegangan yang keluar dari mesin las.
Tegangan yang diperlukan oleh mesin las 110 V, 220 V,
380 V atau 420 V.
Pengaturan arus pada pengelasan memutar tuas,
menarik, atau menekan, tergantung pada konstruksinya,
sehingga kedudukan inti medan magnit bergeser naik-
turun pada transformator.
Pada mesin las AC kabel masa dan kabel elektroda
dipertukarkan tidak mempengaruhi perubahan panas yang
timbul pada busur nyala.
23. MESIN LAS AC
Politeknik Indramayu
Ampere rendah
Tegangan tinggi
Primer Sekunder
Input Output
Transformer Step Down
PLN
Ampere tinggi maks. 600 A
Tegangan rendah maks. 80 V
AC OUT-PUT
24. MESIN LAS DC
Politeknik Indramayu
Mesin las arus searah (DC) Sumber tenaga listrik
dari trafo las (AC) diubah menjadi arus searah (rectifier)
Pengkutuban mesin las DC :
a. Pengkutuban langsung (Direct Current Straight
Polarity (DCSP) / DCEN (DC Electrode Negatif))
b. Pengkutuban terbalik (Direct Current Reverce
Polarity (DCRP) / DCEP (DC Electrode Positif))
25. MESIN LAS DC
Politeknik Indramayu
P
L
N
DC OUT-PUT
SW STD REC
IN OUT
Primer Sekunder
+
-
In put Output
IND
Diode Rectifier
Rectifier merubah AC DC
26. PENGKUTUBAN DCSP/DCEN
Politeknik Indramayu
Panas pengelasan :
a. 1/3 panas elektroda
b. 2/3 panas benda kerja.
Benda kerja menerima
panas lebih banyak dari
elektroda.
Sangat cocok untuk
mengelas benda kerja
yang tipis.
STRAIGHT POLARITY (DCSP)
GENERATOR
+ -
WORK
27. PENGKUTUBAN DCRP/DCEP
Politeknik Indramayu
Panas pengelasan :
a. 1/3 panas benda kerja
b. 2/3 panas elektroda
Benda kerja menerima
panas lebih sedikit dari
elektroda.
Busur nyala mengeluarkan
tenaga besar pada benda
kerja, mengakibatkan
penembusan yang dalam.
Sangat cocok untuk
mengelas benda kerja
yang tebal.
GENERATOR
+ -
WORK
28. KARAKTERISTIK MESIN LAS AC dan DC
Politeknik Indramayu
KARAKTERISTIK ARUS
OUT PUT AC
- Harga murah
- Penetrasi dangkal
- Deformasi besar
- Medan magnet bebas
- Arc blow kurang bagus
- Position Horizontal
- Arus AC > DC
- Tidak semua jenis
elektroda
- Material tertentu
- OCV 40-80V
KARAKTERISTIK ARUS OUT
PUT DC
- Penetrasi dalam
- Medan magnet
searah/circular
- Lebih stabil jika arus rendah
- All material, All elektroda
dan
All position
- Untuk plat tipis
- Polaritas bisa di balik
- OCV 80-100V
29. PENGARUH PENETRASI DARI POLARITAS HASIL
LAS PADA PENGKUTUBAN MESIN LAS
Politeknik Indramayu
Pada DCSP, hasil las
lebar dan dangkal.
Pada DCRP, hasil las
sempit dan dalam.
Pada AC, hasil las
diantara DCSP dan DCRP
DCSP/DCEN
DCRP/DCEP
AC
30. PENGATURAN ARUS (AMPERE) LAS
Politeknik Indramayu
Besar kecilnya ampere las :
a. tergantung besarnya diameter elektroda dan tipe
elektroda.
b. Tergantung jenis bahan yang dilas
c. Tergantung posisi atau arah pengelasan.
31. PENGATURAN ARUS (AMPERE) LAS
Politeknik Indramayu
DIAMETER ELEKTRODA BESAR ARUS
1/16 Inchi 1,5 mm 20 – 40 Amper
5/64 Inchi 2,0 mm 30 – 60 Amper
3/32 Inchi 2,5 mm 40 – 80 Amper
1/8 Inchi 3,2 mm 70 – 120 Amper
5/32 Inchi 4,0 mm 120 – 170 Amper
3/16 Inchi 4,8 mm 140 –240 Amper
1/4 Inchi 6,4 mm 200 – 350 Amper
Sumber : Modul pengelasan busur manual
32. ELEKTRODA
Politeknik Indramayu
Fungsi elektroda :
1. Sebagai penghantar arus listrik dari tang elektroda ke
busur yang terbentuk, setelah bersentuhan dengan
benda kerja
2. Sebagai bahan tambah.
Bahan inti elektroda dibuat dari logam ferro dan non
ferro:
- Baja karbon,
- Baja paduan
- Alumunium,
- Kuningan, dll
33. ELEKTRODA
Politeknik Indramayu
Fungsi salutan elektroda untuk :
1. Memberikan gas pelindung pada logam yang dilas.
2. Melindungi kontaminasi udara pada waktu logam
dalam keadaan cair.
3. Membentuk lapisan terak, yang melapisi hasil
pengelasan dari oksidasi udara selama proses
pendinginan.
4. Mencegah proses pendinginan agar tidak terlalu
cepat.
5. Memudahkan penyalaan.
6. Mengontrol stabilitas busur
Ukuran elektroda :
a. Ukuran diameter elektroda = 1,5 s/d 7 mm.
b. Panjang elektroda = 250 s/d 450 mm.
c. Tebal salutan = 10 s/d 50 % dari diameter elektroda.
Berat dus elektroda : 5 kg, 20 kg, 25 kg, dll.
35. ELEKTRODA
Politeknik Indramayu
Menurut American Welding Society (AWS) kode elektroda
dinyatakan dengan E diikuti dengan 4 atau lima digit yang
artinya adalah sebagai berikut :
E = elektroda
Dua atau tiga digit pertama : menunjukkan nilai kekuatan
tarik (tensile strength) minimum x 1000 psi pada hasil
pengelasan yang diperkenankan.
Digit ke tiga atau empat : menunjukkan tentang posisi
pengelasan yang artinya sbb :
1 = elektroda dapat digunakan untuk semua posisi ( E xx1x )
2 = elektroda dapat digunakan untuk posisi di bawah tangan
( flat ) dan mendatar pada sambungan sudut/ fillet ( E
xx2x )
3 = hanya untuk posisi di bawah tangan saja ( E xx3x )
4 = untuk semua posisi kecuali arah turun ( E .xx4x )
Digit terakhir (ke empat/lima) menunjukkan tentang jenis
arus dan tipe salutan.
36. ELEKTRODA
Politeknik Indramayu
Digit ( angka ) tersebut mulai dari 0 s.d. 8 yang
menunjukkan tipe arus dan pengkutuban ( polarity ) yang
digunakan, di mana ada empat pengelompokan yang dapat
menunjukkan tipe arus untuk tiap tipe elektroda, yaitu :
1. Elektroda dengan digit terakhirnya 0 dan 5 dapat
digunakan hanya untuk tipe arus DCRP.
2. Elektroda dengan digit terakhirnya 2 dan 7 dapat
digunakan untuk arus AC atau DCSP.
3. Elektroda dengan digit terakhirnya 3 dan 4 dapat
digunakan untuk arus AC atau DC ( DCRP dan DCSP ).
4. Elektroda dengan digit terakhirnya 1, 6 dan 8 dapat
digunakan untuk arus AC atau DCRP.
37. ELEKTRODA
Politeknik Indramayu
Khusus untuk tipe salutan ( flux ) elektroda, secara umum
adalah sebagai berikut :
0 dan 1 = tipe salutannya adalah : celluloce (E xxx0
atau E xxx1 )
2, 3 dan 4 = tipe salutannya adalah : rutile (E xxx2,
E xxx3 atau E xxx4)
5, 6 dan 8 = tipe salutannya adalah : basic/ base (E
xxx5, E xxx6 atau E xxx8 )
7 = tipe salutannya adalah : oksida besi (E xxx7).
38. ELEKTRODA
Politeknik Indramayu
Contoh pembacaan kode elektroda las :
E 6013
E = elektroda.
60 = kekuatan tarik minimum = 60 x 1000 psi = 60.000
psi
1 = elektroda dapat dipakai untuk semua posisi
3 = tipe salutan adalah rutile dan arus AC atau DC.
E 8018-B2
E = elektroda.
80 = kekuatan tarik minimum = 80.000 psi
1 = elektroda dapat dipakai untuk semua posisi
8 = tipe salutan adalah basic dan arus AC atau DCRP.
B2 = bahan paduan adalah 1,25 Cr, 0,5 Mo.
39. ELEKTRODA
Politeknik Indramayu
Salutan elektroda peka terhadap lembab, oleh karena itu
elektroda yang telah dibuka dari bungkusnya disimpan
dalam kabinet pemanas (oven) yang bersuhu kira-kira 15
C lebih tinggi dari suhu udara luar. Apabila tidak demikian,
maka kelembaban akan menyebabkan hal-hal sebagai
berikut :
1. Salutan mudah terkelupas, sehingga sulit untuk
menyalakan
2. Percikan yang berlebihan.
3. Busur tidak stabil.
4. Asap yang berlebihan
42. POSISI PENEMPATAN ELEKTRODA LAS
Politeknik Indramayu
Open Circuit
Voltage (OCV)
posisi elektroda
terlalu tinggi.
Arc Welding
posisi pengelasan
yg baik (2-3
mm).
Short Circuit
Voltage (SCV)
posisi elektroda
terlalu dekat
dengan benda.
44. KURVA KARAKTERISTIK VOLTAGE - AMPERE
Politeknik Indramayu
Constan Current
Mesin las
manual, SMAW,
GTAW.
Constan Voltage
Mesin las
automatic, GMAW.
45. DUTY CYCLE
Politeknik Indramayu
Kemampuan mesin las untuk menyala / beroperasi secara
terus-menerus dalam proses pengelasan tanpa berhenti
dalam waktu 10 menit dengan persentase 100%.
contoh :
% Duty cycle Ampere Waktu nyala Waktu mati
100 % 200 A 10 menit 0 menit
83 % 240 A 8 menit 2 menit
80 % 300 A 6 menit 4 menit
46. WELDING PROCEDURE SPECIFICATION (WPS)
Politeknik Indramayu
Current / Ampere
Voltage / Tegangan
Welding Speed / Kecepatan pengelasan :
Panjang Pengelasan = cm
waktu menit
Heat Input (HI):
Ampere x Voltage = Joule / cm = kJ/cm
Welding speed
Welding Process : DCEP / DCEN
47. POSISI PENGELASAN
Politeknik Indramayu
Posisi Pengelasan Secara Umum
1. Posisi dibawah tangan/flat/down hand.
2. Posisi mendatar/horizontal
3. Posisi tegak/vertikal
4. Posisi di atas kepala/overhead.
Posisi Pengelasan menurut jenis bahan
1. Posisi Pengelasan pada Pelat
2. Posisi Pengelasan pada Pipa
50. POSISI PENGELASAN PADA PELAT
Politeknik Indramayu
Butt Joint
Posisi flat sambungan tumpul (1G)
Posisi horizontal sambungan tumpul (2G)
Posisi tegak sambungan tumpul (3G).
Posisi di atas kepala sambungan tumpul (4G)
Fillet Joint
Posisi flat sambungan sudut/fillet (1F)
Posisi horizontal sambungan sudut/fillet (2F)
Posisi tegak sambungan sudut/fillet (3F)
Posisi di atas kepala sambungan sudut/fillet (4F)
67. PEMERIKSAAN SAMBUNGAN SECARA VISUAL
Politeknik Indramayu
1.Retak (crack)
yaitu celah atau gap
yang memutuskan atau
memisahkan hasil las
yang dapat terjadi pada
jalur las atau pertemuan
jalur las atau pada
daerah pengaruh panas,
hal ini disebabkan oleh
pendinginan atau
tegangan, jenis
elektroda yang tidak
sesuai dengan logam
dasar.
68. PEMERIKSAAN SAMBUNGAN SECARA VISUAL
Politeknik Indramayu
2. Terak terperangkap
( slag inclusion )
yaitu suatu benda asing
(bahan logam/ kotoran)
yang terperangkap dan
berada di antara logam
las.
Hal ini dapat
disebabkan oleh
persiapan yang kurang
baik atau teknik
pengelasan yang salah/
tidak sesuai ketentuan.
69. PEMERIKSAAN SAMBUNGAN SECARA VISUAL
Politeknik Indramayu
3. Lubang pada akhir
jalur las (crater)
yaitu suatu titik atau
beberapa titik lubang
yang biasanya terjadi
pada akhir jalur las, ini
akibat oksidasi dari
oksigen udara luar
terhadap cairan logam
atau sudut elektroda
yang salah pada ujung
jalur las.
70. PEMERIKSAAN SAMBUNGAN SECARA VISUAL
Politeknik Indramayu
4. Jalur las terlalu lebar.
yaitu kelebihan ukuran
lebar jalur pada
sambungan tumpul, ini
dapat terjadi apabila
gerakan/ayunan
elektroda terlalu jauh
atau tarikan elektroda
terlalu pelan atau arus
terlalu besar atau
gabungan dari hal-hal
diatas.
71. PEMERIKSAAN SAMBUNGAN SECARA VISUAL
Politeknik Indramayu
5. Ukuran kaki las tidak
sama
yaitu kelebihan dan/atau
kekurangan ukuran
salah satu atau kedua
kaki las pada
sambungan sudut, hal
ini di mungkinkan oleh
sudut pengelasan yang
tidak sesuai dengan
ketentuan.
73. PEMERIKSAAN SAMBUNGAN SECARA VISUAL
Politeknik Indramayu
6. Undercut
yaitu suatu alur yang
terjadi pada kaki las
(toe), hal ini dapat
terjadi antara lain
karena penggunaan
arus yang tidak
sesuai atau gerakan/
ayunan elektroda
yang terlalu cepat.
74. PEMERIKSAAN SAMBUNGAN SECARA VISUAL
Politeknik Indramayu
7. Overlap
yaitu kelebihan logam
las pada bagian tepi
yang menempel
logam dasar dan tidak
terjadi perpaduan
antara logam las. Hal
ini dapat terjadi
karena arus yang
terlalu rendah, sudut
atau ayunan/ gerakan
elektroda yang salah.
75. PEMERIKSAAN SAMBUNGAN SECARA VISUAL
Politeknik Indramayu
8. Cekungan pada akar las
(root concavity)
yaitu suatu alur yang
terjadi pada jalur penetrasi
(root) sambungan tumpul
yang diakibatkan oleh
penggunaan jenis
elektroda yang kurang
sesuai, pengisian yang
tidak sempurna, sudut
elektroda yang salah atau
karena arc length yang
terlalu jauh.
76. PEMERIKSAAN SAMBUNGAN SECARA VISUAL
Politeknik Indramayu
9. Pengisian jalur kurang.
yaitu suatu alur atau
celah panjang kontinyu
atau terputus-putus pada
sambungan tumpul yang
disebabkan terutama oleh
pengisian yang terlalu
cepat dan ayunan/
gerakan elektroda yang
salah.
77. PEMERIKSAAN SAMBUNGAN SECARA VISUAL
Politeknik Indramayu
10.Keropos (porosity)
yaitu satu atau
beberapa lubang udara
yang terdapat di antara
logam las. Hal ini dapat
disebabkan terutama
oleh faktor elektroda,
a.l: terlalu lembab,
berkarat atau tidak
sesuai dengan jenis
bahan yang dilas..
78. PEMERIKSAAN SAMBUNGAN SECARA VISUAL
Politeknik Indramayu
11.Kurang penetrasi
yaitu tidak terjadinya
perpaduan di antara
logam yang disambung
yang terdapat pada dasar
logam yang disebabkan
karena arus pengelasan
terlalu rendah, persiapan
kampuh yang salah/ gap
terlalu kecil, arc length
terlalu jauh, atau karena
gerakan elektroda terlalu
cepat.
79. PEMERIKSAAN SAMBUNGAN SECARA VISUAL
Politeknik Indramayu
12. Kelebihan penetrasi
yaitu akar las pada
sambungan tumpul yang
terlalu tinggi/menonjol
yang disebabkan oleh
arus pengelasan terlalu
tinggi, persiapan
kampuh yang salah/ gap
terlalu besar atau karena
gerakan elektroda terlalu
lambat.
81. PEMERIKSAAN SAMBUNGAN SECARA VISUAL
Politeknik Indramayu
13. Bentuk penguat/
jalur las tidak
simetris
yaitu sudut yang di
bentuk antara
permukaan benda
kerja dan garis
singgung pada sisi
penguat tidak sama,
hal ini dimungkinkan
karena sudut
elektroda tidak sama.
82. PEMERIKSAAN SAMBUNGAN SECARA VISUAL
Politeknik Indramayu
14. Kelebihan pengisian
yaitu jalur pengisian/
penguat pada
sambungan tumpul
terlalu tinggi.
Hal ini dapat
disebabkan karena
arus pengelasan agaK
rendah atau
pengelasan terlalu
lambat.
83. PEMERIKSAAN SAMBUNGAN SECARA VISUAL
Politeknik Indramayu
15. Bekas pukulan
yaitu kerusakan
permukaan benda
kerja di luar jalur las
yang disebabkan
oleh pukulan saat
membersihkan terak
atau saat persiapan.
84. PEMERIKSAAN SAMBUNGAN SECARA VISUAL
Politeknik Indramayu
16. Penyimpangan
sudut/distorsi
yaitu perubahan bentuk
pada dua bagian yang
disambung sehingga
membentuk sudut. Ini
disebabkan oleh
disrorsi yang tidak
terkontrol saat
pengelasan atau
persiapan yang kurang
memperhitungkan
distorsi yang akan
terjadi.
85. PEMERIKSAAN SAMBUNGAN SECARA VISUAL
Politeknik Indramayu
17. Tidak segaris lurus
yaitu hasil pengelasan
di mana dua bagian
yang disambung tidak
satu bidang/level atau
seperti paralel. Hal ini
terutama disebabkan
oleh persiapan yang
salah atau distorsi
saat pengelasan.