BASIC OF WELDING

BASIC OF WELDING
Penggunaan teknologi pengelasan dewasa ini sangat luas dan beragam penggunaan, mulai dari proses penambahan, penyambungan dan perbaikan.
Luas penggunaan disebabkan
1. Penggunaan teknologi las yang terus berkembang
2. konstruksi bangunan relatip lebih ringan
3. mempermudah penyediaan material kontruksi
4. biaya kontruksi menjadi lebih murah
Ruang lingkup aplikasi las
1. perkapalan
2. anjung minyak lepas pantai
3. bangunan tinggi kontruksi metal
4. jembatan
5. bejana tekan
6. pipa penyalur
7. ketel uap

* WELDING DEFINITION

Welding is a methode of achieving an inter-otomic bond between two part:
with or without the application of heat
with or without the application of pressure
with or without the additional feller metal
every welding process must fulfill the four requirements listed bellow:
a supply of energy to creat an union by fusion or pressure
a mechanism for removing superficial contamination from the joint face
avoidance of atmospheric contamination
control of welding metallurgy
* BRAZING DEFINITION
Brazing is methode of joining part by additional of
1. Filler metal and with the application of heat
2. the metal point of filler metal is to be less than that of the base metal and above 450 derajat celcius
* SOLDERING DEFINITION
Soldering is a methode of joining part by additional of :
Filler metal and with the application of heat
the metal point of filler metal is to be less than that of the base metal and above 450 derajat celcius
• ARC WELDING ( A.W )
The term arc welding applies to a large and diversified group of welding process that use an electric arc as the source of heat.
Sumber energi yang umum digunakan dalam penggunaan arc welding adalah listrik yang disuply power station atau generator.
Secara umum sumber listrik yang dihasilkan generator atau power station dapat berupa :
Alternating current ( AC )
Direct Current ( DC )Atau AC / DC
Karakteristik arus yang dihasilkan dapat bersifat :
1. arus konstan
2. tegangan konstan
3. atau kedua2nya
4. pulsing output methode
beberapa sumber energi listrik hanya menghasilkan arus tertentu, misalnya
1.transformer type power supply source, menghasilkan arus AC saja
2. tranfomer rectifier power source dapat menghasilkan AC dan DC
3.electrik motor generator power source, umumnya mengasilakn DC saja.
• FORCE IN THE ARC
1.Pinch effect
2.Kinetik energy
3.gravitational weight
• FORCES ON THE WELD POOL
All of the forces :
1. pinch Effect
2. kinetic energy
3. grafitation or at last two, pich effect and kinetic energy
• ARC initiation
To srike an arc, a conducting medium of ionized gases is required. This can be done in two way iat atmospheric pressure :
1.by applaying a sufficiently hight voltage ( 10V ) to cause a discharge.
2. by touching the electrodes and drawing thwm part, know as touch drawn metode. The electrodes are withdrawn about ¼”
An electrict Arc provides :
1.a source of heat
2.Transver of molten metal from electrode to work
3.removel of surface film at cathode by bombardment of heavy particles protons.
There are three parameters, which determine the heat input :
1. Current
- low current will product an irregular bead which sit on the top of the plate without much fusion or penetration
- hight current product good fusion and penetration, but will cause excessive spatter and undercut
2. Voltage
- low voltage will produc an irregular narrow bead with poor penetration and tendency for slage inclusion
- hight voltagewill give good penetration and wide bead but will cause spatter and nitrogent pick-up
3.Speed
- low welding speed will give broader beads which tend to overlap on the work
- hight welding speed will product peaky and undercut beads, and poor penetration.
* ARC WELDING PROCESED
- Shellded metal arc welding ( SMAW/MMAW )
Prinsip pengoperasian adalah dengan menggunakan panas yang dihasilkan oleh loncatan busur listrik / arc dari elektroda akan melelehkan benda kerja dan elektrodanya yang keduanya berada dalam suatu sirkuit listrik. (lihat gambar pada page 11)
Peralatan yang digunakan dalam SMAW : Penyuplai arus listrik AC atau DC, Mesin las dan kabel, Elektroda
Pengutupan pengelasan dengan SMAW sangat penting karena akan mempengaruhi kedalaman penembusan pengelasan.
Pengutupan pada SMAW dengan arus DC dapat berupa :
1. Elektroda positif (reverse polarity : DCRP)
2. Elektroda negatif (straight polarity : DCSP)
Proses pengelasan terjadi apabila bususr listrik dari elektroda menyentuh benda kerja, sehingga melelehkan elektroda dan benda kerja.
Tegangan lsitrik (volt) yang dibutuhkan agar pengelasan dengan SMAW berjalan normal, umumnya berkisar antara 16 s/d 40 volt.
Kuat arus listrik (ampere) yang dibutuhkan : antara 20 s/d 550 amp
Panas yang dihasilkan : antara 9000oF atau 5000oF
Proses pengelasan membutuhkan arus yang cukup untuk melelehkan elektroda dan material dasar dan untuk itu perlu mempertahankan jarak antara ujung elektroda dengan permukaan material induk dijaga tetap.
5 sifat elektroda yang harus dimiliki selain sebagai penghantar dan bahan pengisi :
1. Pelindung / shielding dapat menghasilkan gas sebagai pelindung logam yang mencair dari kotoran atau gas dari luar pengelasan
2. Pemulung gas / Scavenger – sebagai pemulung gas / gas scavenger, pengikat oksigen / deoxidizer yang berfungsi untuk membersihkan logam cair dari percepatan pertumbuhan bulir material.
3. Stabilitas arus listrik
4. Selimut – dapat menyediakan selimut pembungkus las2an yang masih panas agar dapat meningkatkan kekuatan mekanik, bentuk las-lasan dan kebersihan permukaan lasan
5. Daya campuran yang dapat menigkatkan kekuatan mekanik las-lasan.
Keberagaman fungsi pelindung elektrode misalnya sebagian elektroda mengkonversi pelindungnya menjadi :
1. gas dan panas serta hanya sebagian kecil slag pelindung yang terbentuk
2. Slag oleh panas busur listrik, sehingga hanya sedikit gas yang ditimbulkan. Hal ini dapat diverifikasi dengan melihat hasil pengelasan yang mempunyai endapan slag yang tebal dan metal lasan yang tipis.

- Submerged arc welding ( SAW )
Proses las GMAW ialah dan retak dengan arus dipasok bersamaan dengan kawat pejal pengisi secara otomatis. Kawat elektroda dilindungi dengan gas pelindung dari luar.

Prosesnya : setelah operator pertamakali menset arus, voltage dan kecepatan kawat las sesuai dengan kebutuhan WPS, mesin las akan secara otomatis mengatur busur arusnya. Sehingga operator hanya diperlukan menggerakkan gun tube ke arah pengelasan. Apabila dioperasikan secara otomatis, para welder hanya diperlukan untuk menset awal, mengamati dan mematikan.
Gas pelindung yang umum digunakan ialah Argon, helium atau campuran dari keduanya. Untuk memantapkan busur kadang ditambahkan gas O2 (2 – 5 %) atau CO2 (5 – 20%)

Keunggulan GMAW
1. Konsentrasi busur tinggi, stabil dan percikan api sedikit sehingga mudah pengoperasiannya
2. Penggunaan arus yang tinggi dan kecepatan tinggi sehingga meningkatkan produktivitas
3. Slag terbentuk cukup banyak sehingga dapat melindungi lasan yang masih mencair dan retak
4. Ketangguhan pelindungan udara luar yang tinggi sehingga dapat menghindarkan lasan dari kontaminasi gas luar yang dapat mengakibatkan porosity

Dasar peralatan yangdibutuhkan, terdiri dari :
1. Welding gun and cable assembly / pemegang elektroda dan sambungan kabel
2. Elektroda feet unit / pemasok kawat elektroda
3. Power supply / pemasok arus listrik
4. Source of shielding gas / sumber dan pemasok gas

Kombinasi pemasokan kawat las:
1. Voltage tetap dengan konstan kecepatan kawat las (paling umum dipakai untuk mendapatkan mutu lasan yang diinginkan)
2. Arus tetap namun kawat elektroda dengan konstan Voltage (V) tetap
Dengan memperpanjang keluaran (stick out) kawat elektroda pada moncong welding gun, maka secara otomatis pasokan arus akan menurun sehingga akan mempertahankan panas pengelasan yang stabil.
Alternatif proses pemasok arus pada GMAW kadang diperlukan untuk mengelas alumunium dengan menggunakan arus tetap dan kecepatan elektroda yang konstan.
Panas yang dihasilkan proses pengelasan GMAW cukup tinggi apabila dioperasikan secara kontinu maka peralatan mesin las GMAW ada yang dilengkapi dengan pendingin air (water calcullation)

- gas metal Arc welding ( GMAW/MIG )
- Flux-cored arc welding ( FCAW )
- Plasma Arc Welding ( PAW)
- Spot Arc Welding ( SpAW )
* RESISTANCE PROCESS
- Flash butt welding ( FW )
- Resistance spot welding ( RSW )
- Resistance seam Welding ( RSEW)
- hight Frequency resistace welding ( HFRW )
*THERMO CHEMICAL PROCESED
- Oxy fuel gas welding ( OFW )
- Thermit Welding
* RADIATION PROCESS
-Laser beam welding
- Electron beam Welding
* SOLID PHASE PROCESS
- Cold pressure welding ( CW )
- Explasion welding ( EXW )
- Ultrasonic Welding ( USW )
*MISCELLANEOUS PROCESS
- Electro slag Welding ( ESW )
- Electro gas welding ( EGW )