Gas Tungsten Arc Welding

Pada proses las GTAW, panas dihasilkan oleh busur yang terbentuk di dalam lindungan inert gas (gas mulia) antara elektroda tidak terumpan dengan benda kerja.
GTAW mencairkan benda yang dilas dimana elektroda tungsten itu sendiri tidak ikut meleleh. Gambar di bawah memperlihatkan peralatan proses las GTAW.


Peralatan Pada Pengelasan GTAW

Proses ini bisa dilakukan secara manual atau otomatis. GTAW disebut juga dengan Heliarc yaitu istilah yang berasal dari merek dagang Linde Company atau Tig (tungsten inert gas). Filler metal ditambahkan ke dalam daerah las dengan cara mengumpankan sebatang kawat polos. Teknik pengelasan ini mirip dengan proses las oxyfuel gas welding atau OAW, tetapi pada GTAW busur dan kawah las dilindungi dari pengaruh udara oleh selimut inert gas, biasanya argon, helium atau campuran keduanya. Inert gas disemburkan dari torch dan daerah-daerah disekitar elektroda tungsten. Hasil pengelasan dengan proses GTAW mempunyai permukaan halus, tanpa slag dan kandungan hydrogen rendah. Jenis lain proses GTAW adalah pulsed GTAW, yaitu dengan sumber listrik sehingga menghasilkan arus pengelasan pulsasi. Hal ini menghasilkan penetrasi dan kontrol kawah las yang lebih baik, terutama untuk mengelas root pass. Pulsed GTAW bermanfaat untuk mengelas pipa pada posisi sulit seperti pada stainless steel dan non ferrous material seperti paduan nikel. GTAW sudah bisa dilakukan dengan cara otomatis. Proses secara otomatis ini butuh sumber listrik dan program kendali, sistim pengumpan kawat dan mesin pemandu gerak. Proses ini sudah diaplikasikan untuk membuat las sekat pada tube-to-tubesheet dan las tumpul pada pipa-pipa heat exchanger. Butt weld pada pipa-pipa tebal dan besar pada pembangkit tenaga listrik, merupakan keberhasilan lain dari aplikasi GTAW otomatis. GTAW menggunakan pengumpanan kawat otomatis disebut juga dengan cold wire TIG. Jenis lain dari proses GTAW otomatis disebut hot wire TIG. Pada hot wire TIG, kawat las mendapat tahanan panas yang berasal dari arus AC tegangan rendah untuk memperbesar kecepatan pengisian. Keuntungan Proses GTAW menghasilkan pengelasan bermutu tinggi pada bahan-bahan ferrous dan non ferrous. Dengan teknik pengelasan yang tepat, semua pengotor yang berasal dari atmosfir dapat dihilangkan. Keuntungan utama dari proses ini yaitu, bisa digunakan untuk membuat root pass bermutu tinggi dari arah satu sisi pada berbagai jenis bahan. Oleh karena itu GTAW digunakan secara luas pada pengelasan pipa, dengan batasan arus mulai dari 5 hingga 300 amp, menghasilkan kemampuan lebih besar untuk mengatasi masalah pada posisi sambungan yang berubah-ubah seperti celah akar. Sebagai contoh, pada pipa tipis (dibawah 0,20 inci) dan logam-logam lembaran, arus bisa diatur cukup rendah sehingga pengendalian penetrasi dan pencegahan terjadinya terbakar tembus (burnt through) lebih mudah dari pada pengerjaan dengan proses menggunakan elektroda terbungkus. Kecepatan gerak yang lebih rendah dibandingkan dengan SMAW akan memudahkan pengamatan sehingga lebih mudah dalam mengendalikan logam las selama pengisian dan penyatuan. Kelemahan. Kelemahan utama proses las GTAW yaitu laju pengisian lebih rendah dibandingkan dengan proses las lain umpamanya SMAW. Disamping itu, GTAW butuh kontrol kelurusan sambungan yang lebih ketat, untuk menghasilkan pengelasan bermutu tinggi pada pengelasan dari arah satu sisi. GTAW juga butuh kebersihan sambungan yang lebih baik untuk menghilangkan minyak, grease, karat, dan kotoran-kotoran lain agar terhindar dari porosity dan cacat-cacat las lain. GTAW harus dilindungi secara berhati-hati dari kecepatan udara di atas 5 mph untuk mempertahankan perlindungan inert gas di atas kawah las. Aplikasi pada pekerjaan. GTAW mempunyai keunggulan pada pengelasan pipa–pipa tipis dan tubing stainless steel diameter kecil, paduan nikel, paduan tembaga dan aluminum. Pada pengelasan pipa dinding tebal, GTAW sering kali dipakai pada root pass untuk pengelasan yang membutuhkan kualitas tinggi, seperti pada pipa-pipa tekanan tinggi dan temperatur tinggi dan pipa-pipa belokan pada dapur pemanas. GTAW juga digunakan pada root pass apabila membutuhkan permukaan dalam yang licin, seperti pada pipa-pipa dalam acid service. Karena ada perlindungan inert gas terhadap pengelasan dan mudah dalam mengontrol proses las, membuat GTAW sering kali digunakan pada logam-logam reaktif seperti titanium dan magnesium. Pada pipa-pipa tipis, 0,125 inci atau kurang, bisa digunakan sambungan berbentuk persegi dan rapat. Root pass dikerjakan tanpa menambahkan filler metal (disebut dengan autogenous weld). Pada pipa-pipa tebal, bagian ujung sambungan mesti dibevel, diluruskan dan diberi celah (disebut dengan bukaan akar), kemudian ditambahkan filler metal selama pengelasan root pass. Sebagai pengganti filler metal, bisa juga disisipkan consumable insert (ring penahan) ke dalam sambungan, yang nantinya bersatu dengan root (sebagai filler metal tambahan). Pengelasan dengan consumable insert membutuhkan kontrol kelurusan sambungan yang teliti. Backup Gas Purge. Backup gas purge digunakan pada bahan-bahan yang sensitif terhadap kontaminasi udara pada sambungan-sambungan las tunggal yang tidak di backgouging. Backup gas perlu pada baja-baja chrome-moly tertentu (≥ 3 % chromium), stainless steel, paduan-paduan nikel tinggi, paduan tembaga dan titanium. Gas purge tidak diperlukan pada pengelasan carbon steel atau low alloy steels apabila kandungan chromium kurang dari 3 %. Baik argon atau helium bisa digunakan sebagai purge gas. Pilihan lain bisa juga menggunakan nitrogen sebagai gas purge, untuk pengelasan austenitic stainless steel, tembaga dan paduan-paduan tembaga. Nitrogen tidak cocok pada bahan-bahan lain karena beraksi sebagai pengotor. Hasil terbaik pada stainless steel atau high nickel steel akan diperoleh apabila baja ini di purging sehingga kandungan oxygen kurang dari 1 %. Purging dengan empat hingga sepuluh kali volume yang diperlukan, dilakukan untuk mendapatkan secara relatif gas inert di udara. Apabila keberadaannya tidak tertentu berkaitan dengan kecukupan purge gas tersebut, bisa digunakan mine safety oxygen analyzer untuk memeriksa kandungan oxygen pada purge gas yang dikeluarkan dari daerah pengelasan. Gas purging pertama kali dilakukan dengan kecepatan aliran tinggi, misalnya 30 hingga 90 CFH untuk membilas sistim, kemudian diturunkan hingga 5 sampai 8 CFH pada proses pengelasan. Harus ada perhatian khusus untuk memastikan bahwa tekanan backup gas tidak berlebihan ketika mengelas root pass, bila tidak logam las akan meleleh atau terbentuk cekungan pada akar las. Pembuangan yang memadai penting sekali untuk menghindarkan terbentuknya tekanan berlebihan selama proses pengelasan. Daerah pembuangan pada exhausting backup gas paling tidak harus sama dengan daerah terbuka yang dipakai untuk memuat backup gas ke system. Setelah selesai melakukan pengelasan pada root pass dan fill layer, backup gas purge bisa dihentikan. Jumlah fill layer yang dibutuhkan sebelum menghentikan gas purge tergantung dari tebal lapisan dan penetrasi.

sumber: www.weldingedriandi.blogspot.com

PENGELASAN MIG/MAG

Pengelasan MIG (metal inert gas) dan MAG (metal active gas) secara luas digunakan setiap kali dibutuhkan peleburan/penyatuan logam dengan kecepatan tinggi dan sedang.

Kedua teknik ini menggunakan arc DC yang nyala di antara bagian yang dikerjakan dan kawat elektroda, dimana elektroda ini fungsinya secara simultan adalah sebagai pembawa tenaga dan sumber filler logam.

Gas pelindung melingkupi arc, proses pemindahan tetesan dan leburan logam dari pengaruh atmosfir.

Untuk pengelasan MIG, gasnya adalah gas inert : argon atau campuran argon-helium. Pengelasan MAG menggunakan campuran argon dengan gas aktif seperti oksigen, CO atau keduanya.

Sumber : www.laslistrik.blogspot.com

PENGELASAN TIG

Pengelasan TIG (tungsten inert gas) adalah teknik pengelasan berkualitas tinggi dengan kecepatan peleburan/penyatuan yang rendah.

Arc terbakar antara elektroda tungsten dan bagian yang dikerjakan; elektrodanya tidak meleleh, jadi hanya berfungsi sebagai penghantar arus dan pembawa arc.

Untuk pekerjaan lembaran logam yang tipis, pengelasan TIG dapat digunakan tanpa filler logam. Untuk pekerjaan dengan lembaran logam yang lebih tebal atau ketika menggabungkan bahan yang berbeda, filler logam digunakan dalam bentuk kawat batangan atau kawat gulungan yang dipasok oleh alat pengumpan yang terpisah biasanya tanpa arus listrik. Dalam pengelasan TIG standar, api dikeluarkan dengan bebas tetapi sebuah varian yang dikenal dengan pengelasan plasma menggunakan nozzle sekunder untuk mengecilkan arc.

Lelehan logam, elektroda tungsten yang panas dan bagian ujung dari filler logam yang meleleh dilindungi dari atmosfir dengan menggunakan gas inert. Biasanya, menggunakan argon, meskipun ada manfaat kualitas dan produktivitas jika menggunakan campuran baik argon dan helium atau argon dan hidrogen.

Sumber : www.laslistrik.blogspot.com

Oxyacetylene Welding

Suatu pengelasan dengan menggunakan nyala api yang diperoleh dari pembakaran gas acetylene (C2H2) dengan oksigen (O2).
Hasil pembakaran ini akan menghasilkan suhu yang tinggi, dan umumnya digunakan untuk cutting, brazing, metalling, dan hard surfacing.

Acetylene dihasilkan dari percampuran CaC2 (Kalsium Karbida) dengan air. CaC2 dihasilkan dari proses peleburan antara batu karang (Carbon) dengan kapur (CaO) dalam dapur api yang memancarkan bunga api listrik.

CaO + 3C Þ CaC2 + CO

CaC2 + H2O Þ C2H2 + Ca(OH)2

Setelah CaC2 dileburkan, Karbida didinginkan, dihancurkan dan dimasukkan dalam keadaan kering ke dalam wadah yang hampa udara. Dimana wadah yang hampa udara ini merupakan salah satu bagian dari generator Acetylene.

Dalam generator tersebut, Karbida yang telah dihancurkan diletakkan dalam wadah yang hampa udara yang terletak di atas tangki besar yang berisi air. Kemudian sedikit demi sedikit Karbida ini dijatuhkan ke dalam air. Carbon yang terkandung dalam CaC2 melepaskan diri dan kemudian bergabung dengan Hidrogen membentuk C2H2 yang berupa gelembung-gelembung gas, pada akhirnya akan menguap menjadi gas dan meninggalkan endapan Ca(H)2.

Acetylene tidak berwarna, tidak berbau dan lebih ringan daripada udara. Tapi yang ada di pasaran sudah dicampur degnan belerang dan Phofor sehingga berbau. Gas Acetylene tidak stabil di atas tekanan 30 psig (1435 F). Di atas batas-batas tersebut bisa menimbulkan ledakan. Karena ketidakstabilan dari Acetylene ini, maka tidak boleh digunakan di atas tekanan 15 psig atau dikenai kejutan listrik, panas yang berlebihan dan perlakuan yang keras.

Untuk mengatasi hal ini, kalau gas ini akan disimpan dalam botol baja dengan tekanan di atas 2 atm maka harus dilarutkan lebih dahulu dalam Aceton cair. Aceton ini digunakan untuk menyerap gas Acetylene dan membuatnya menjadi stabil. Caranya dengan melapisi dinding botol penyimpanan dengan Asbes yang porous dan diakhiri dengan penambahan Aceton cair. Aceton ini digunakan untuk menyerap gas Acetylene dan membuatnya menjadi stabil. Caranya dengan melapisi dinding botol penyimpanan dengan Asbes yang porous dan diakhiri dengan penambahan Aceton cair.

Pemakaian gas dari silinder tidak boleh lebih dari 1/7kapasitas total silinder.

Jenis nyala api dapat dibagi tiga jenis:

* Netral (C2H2 : O2 = 1:1)
* Karburasi (C2h2 > O2)
* Oksidasi (C2H2 < O2)

Temperatur nyala api bisa mencapai 3000 C.

Sumber: www.afrisujarwanto.blog.telkomspeedy.com

SMAW (SHIELDED METAL ARC WELDING)

Pengertian Las Busur Manual (SMAW/MMAW)
Pengelasan dengan SMAW Shield Metal Arc Welding (Las Busur Manual) atau disebut juga MMAW (Manual Metal Arc Welding) digunakan arus listrik sampai 600 Ampere dan busur
nyala listrik itu menimbulkan panas yang tinggi (+- 6.300 derajat Celsius) yang mampu mencairkan logam yang dilas tersebut dan bersama dengan itu, loncatan busur yang terdiri dari tetesan logam elekroda akan berfungsi/bersatu dengan benda kerja, dan membentuk suatu kampuh, di mana kampuh las itu akan dilindungi oleh kerak yang ditimbulkan oleh coating/pembungkus elektroda yang mencair bersama-sama logam pengisinya.
Koating memiliki berat jenis yang lebih rendah dari logam, maka cairan coating tersebut akan mengembang di atas kampuh las sehingga membentuk terak.
Manual Metal Arc Welding dapat juga diartikan sebagai suatu proses pengelasan yang panasnya diperoleh dari busur nyala listrik dengan menggunakan elektroda yang berselaput. Elektroda berselaput ini berfungsi sebagai bahan pengisi dan memberi perlindungan terhadap kontaminasi admosfir. Elektroda mencairkan logam dasar dan membentuk terak las pada waktu bersamaan; ujung elekgtroda mencair dan bercampur dengan bahan yang dilas.

Las busur manual termasuk salah satu proses las yang paling banyak digunakan dalam proses manufaktur dan perbaikan barang-barang mekanik dan konstruksi. Las busur manual ini tidak seefisien las semi otomatis yang lain, karena memerlukan wantu untuk mengganti elektroda dan harus membersihkan terak, akan tetapi peralatan lebih murah, lebih mudah mengoperasikan dan hanya memerlukan pemeliharaan sederhana.
Las busur manual dapat digunakan untuk posisi yang berbeda dan dapat digunakan di bengkel atau lapangan, sehingga banyak digunakan pada pekerjaan keteknikan, mulai dari yang ringan sampai berat. Misalnya untuk saluran, bejana bertekanan dan rangka baja untuk konstruksi bangunan serta industri alat berat dan perkapalan.

Peralatan las busur manual (MMAW/SMAW)
1. Mesin las busur manual/pesawat las/tranformator las
Mesin las busur manual secara garis besar dibagi menjadi 2 golongan, yaitu mesin las busur bolak-balik (alternating current atau AC welding machine) dan mesin las arus searah (direct current atau DC welding machine).
Mesin las AC sebenarnya adalah transformator penurun tegangan. Transformator / trafo mesin las adalah alat yang dapat merubah tegangan yang keluar dari mesin las yakni dari 110 volt, 220 volt atau 380 volt menjadi berkisar antara 45 - 80 volt dengan arus (ampere) yang tinggi.
Mesin las DC memperoleh sumber tenaga listrik dari trafo las AC yang kemudian dirubah menjadi arus searah atau dari generator arus searah yang digerakkan oleh motor bensin atau motor diesel sehingga cocok untuk pekerjaan lapangan atau bengkel-bengkel kecil yang tidak memiliki jaringan listrik. Pengaturan arus pada pengelasan dapat dilakukan dengan cara memutar tuas. Menarik atau menekan, tergantung dari konstruksinya, sehingga kedudukan inti medan magnit bergeser naik turun pada transformator. Pada mesin las arus bolak balik, kabel masa dan kabel elektroda dipertukarkan tidak mempengaruhi perubahan panas yang terjadi pada busur nyala. Pertukaran ini berpengaruh pada distribusi panas yang terjadi pada benda kerja dan elektroda, penetrasi yang terjadi pada pengelasan, jenis polaritas yang terjadi dan penggunaan jenis elektroda untuk tujuan-tujuan tertentu.

Sumber : www.baudngeblog.blogspot.com