PENGEMBAGAN PENGELASAN TRANSIENT FLAME DAN STATIC
COOLING PADA LAS FCAW ( Flux Cored Arc Welding ) TEHADAP
SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan
memperoleh gelar Sarjana Teknik
Disusun oleh :
Rizky Setyo Agriawan
201310120311019
TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2018
PENGEMBAGAN PENGELASAN TRANSIENT FLAME DAN STATIC
COOLING PADA LAS FCAW ( Flux Cored Arc Welding ) TEHADAP
SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan
memperoleh gelar Sarjana Teknik
Disusun oleh :
Rizky Setyo Agriawan
201310120311019
TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2018
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala limpahan
nikmat, rahmat dan karunia yang telah diberikan, juga sholawat dan salam penulis
tujukan kepada Nabi Besar Muhammad SAW sehingga penulis dapat menyelesaikan
skripsi yang berjudul “Pengelasan Transient Flame dan Static Cooling Pada Las
FCAW (Flux Cored Arc Welding) Terhadap Sifat Mekanik dan Mikrostruktur”.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang secara langsung
atau tidak langsung membantu menyelesaikan skripsi ini dengan baik :
1. Bapak Dr. Ahman Mubin, ST., MT. selaku Dekan Fakultas Teknik
2. Bapak Murjito, ST., MT. selaku Ketua Jurusan Mesin
3. Ibu Iis Siti Aisyah, ST, MT, PhD selaku Sekretaris Jurusan Mesin
4. Bapak Dr. Nur Subeki, ST, MT. selaku dosen pembimbing pertama yang
banyak meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan, masukan, dan
arahan yang membangun bagi penulis.
5. Bapak Ir. Sudarman, MT. selaku dosen pembimbing kedua yang banyak
meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan, masukan, dan arahan
yang membangun bagi penulis.
6. Bapak Setyo Budiono, Ibu Umi Khulsum, serta keluarga di Jombang yang telah
memberikan dukungan moril dan materiil, serta nasehat yang sangat berarti
sehingga skripsi ini dapat terselesaikan.
7. Teman – teman seperjuangan yang membantu atas kelancaran penelitian yang
saya lakukan.
8. Teman–temanku seperjuangan Mesin 2013, Terima kasih atas bantuan dan
kerjasamanya.
9. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu yang telah
membantu penulis selama ini.
Penulis menyadari bahwa yang dimilki masih jauh dari kesempurnaan, begitu
pula dengan skripsi ini. Oleh sebab itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang
membangun guna penyusunan karya ilmiah yang lebih baik lagi.
Malang, Agustus 2018
Penulis
DAFTAR ISI
POSTER .................................................................................................................. . ii
LEMBAR PENGESAHAN..................................................................................... iii
LEMBAR ASISTENSI I.................................................. ...................................... iv
LEMBAR ASISTENSI II................................................. ..................................... v
SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT....................................................... vi
ABSTRAK BAHASA INDONESIA...................................................................... vii
ABSTRAK BAHASA INGGRIS........................................................................... viii
KATA PENGANTAR............................................................................................. ix
DAFTAR ISI ........................................................................................................... xi
DAFTAR TABEL .................................................................................................. xiv
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xv
DAFTAR GRAFIK................................................................................................. xvi
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 1
1.1. Latar Belakang ................................................................................. 1
1.2. Rumusan Masalah ............................................................................ 3
1.3. Batasan Masalah............................................................................... 4
1.4. Tujuan Penelitian ............................................................................. 4
1.5. Manfaat Penelitian ........................................................................... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... 6
2.1. Pengelasan ........................................................................................ 6
2.2. Las Busur Listrik .............................................................................. 6
2.3. Jenis Pengelasan ............................................................................... 7
2.3.1 Pengelasan Flux Cored Arc Welding (FCAW) ..................... 9
2.3.2 Pengelasan Gas Metal Arc Welding (GMAW) ..................... 9
2.3.3 Pengelasan Submerged Arc Welding (SAW)........................ 10
2.3.4 Pengelasan Electroda Terbungkus (SMAW) ........................ 11
2.4. Baja Karbon Rendah A36 ................................................................ 12
2.5. Teori Perpindahan Panas Pada Pengelasan ...................................... 13
2.5.1 Area Sebaran Panas……........................................................ 13
2.5.2 Masukan Panas (Heat Input)............. .................................... 14
2.5.3 Transient Thermal Tensioning............................................... 15
2.5.4 Siklus Thermal ...................................................................... 15
2.6. Diagram Fasa Fe3C .......................................................................... 17
2.6.1 Struktur Mikro Baja .............................................................. 19
2.6.2 Diagram TTT (Time Temperatur Treansformation) ............. 22
2.7. Pengujian Metalografi ...................................................................... 23
2.8. Pengujian Sifat Mekanik .................................................................. 23
2.8.1 Uji Kekerasan Vickers ......................................................... 23
2.8.2 Daerah Titik Uji Kekerasan ................................................. 25
2.8.3 Pengujian Impak................................................................... 26
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ............................................................ 27
3.1. Jenis Penelitian ................................................................................. 27
3.2. Tempat dan Waktu Penelitian .......................................................... 27
3.3. Diagram Alir .................................................................................... 28
3.4. Persiapan Bahan dan Peralatan ........................................................ 29
3.4.1 Persiapan Bahan ...................................................................... 29
3.4.2 Persiapan Alat Yang Digunakan ............................................. 29
3.5. Variabel Penelitian ........................................................................... 26
3.5.1. Variabel Bebas ..................................................................... 29
3.5.2. Variabel Terikat ................................................................... 30
3.6. Tahap Penelitian ............................................................................... 30
3.6.1 Prosedur Pengelasan dan Pemasangan Static Cooling ............ 30
3.6.2 Pembentukan Spesimen Plat Baja ASTM A36 ....................... 30
3.6.3 Pembuatan Kampuh V ......................................................... 31
3.6.4 Persiapan Parameter Pengelasan FCAW ............................... 31
3.6.5 Proses Pengelasan dan Pemanas Transient ............................. 32
3.6.6 Pengamatan Distribusi Temperatur ......................................... 33
3.6.7 Tahap Pembuatan Spesimen Pengujian .................................. 34
3.6.8 Pelaksanaan Pengujian ............................................................ 34
3.7. Analisa Data ..................................................................................... 37
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... 38
4.1. Data Hasil Pengujian Kekerasan ...................................................... 38
4.1.1 Grafik Kekerasan 150OC ...................................................... 40
4.1.2 Grafik Kekerasan 250OC ...................................................... 41
4.1.3 Grafik Kekerasan 350OC ...................................................... 41
4.1.4 Grafik Perbandingan Ketiga Temperatur ............................. 42
4.2. Data Hasil Pengujian Impak............................................................. 43
4.2.1 Grafik Harga Impak Terhadap Temperatur .......................... 44
4.2.2 Grafik Energi Impak Tehadap Temperatur .......................... 45
4.3. Hasil Pengamatan Mikrostruktur ..................................................... 45
4.3.1 Hasil Pengamatan Mikrostruktur Daerah Las ..................... 46
4.3.2 Hasil Pengamatan Mikrostruktur Daerah HAZ.................... 47
4.3.3 Hasil Pengamatan Mikrostruktur Daerah Logam Induk ...... 48
BABV PENUTUP ................................................................................................ 49
5.1. Kesimpulan ...................................................................................... 49
5.2. Saran ................................................................................................. 50
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR LAMPIRAN
1. Curriculum Vitae
2. Data Pengujian Impak
3. Data Pengujian Kekeraasan
4. Foto Pengujian Mikrostruktur
5. Makalah Presentasi
6. Naskah Publikasi (JEMME)
DAFTAR PUSTAKA
Okumura, T. dan Wiryosumarto, H., (2000),”Teknologi Pengelasan Logam”, PT
Pradnya Paramita, Jakarta.
Subeki, N, (2011), “Optimalisasi komposisi kandungan mn pada filler untuk
mendapatkan ketangguhan dan kekerasan”, Jurnal Teknik Industri Vol. 12 Nomor
1. Februari 2011 Hal 43-52, Malang.
Habibi, M.L, Ilman, M.N. (2017). Studi metode static termal tensioning untuk
meminimalkan distorsi las mig alumunium AA5083 dan pengaruhnya terhadap sifat
mekanis. Yogyakarta.
Subeki, N, Ilman, M.N, jasmari, dan Iswanto.P.T. (2015). Pengaruh pengelasan
fcaw tanpa dan dengan penambahan panas terhadap sifat mekanik dan struktur
mikro sambungan las, Jurnal Teknik Mesin Vol. 7 Nomor 2 Februari 2015 Hal 164-
170, Yogyakarta.
Aa, E.M., Murugaiyan, A., 2006, Influence of Trailing Heat Sink on the Welding
Residual Stress Distribution, ESRF.
Michaleris.P, (2011). Minimization of Welding And Buckling. Woodhead Publishing
Ltd: England.
Sorensen. M.B., 1999, “Simulation of Welding Distortion in Ship Section’, Depaetment
of Naval Architecture dan Offshore Engineering, Technical University of Denmark.
Subeki, N., 2009, Optimalisasi Penggunaan Heat Input pada Pengelasan Pipa Spiral
untuk Meningkatkan kualitas Sambungan”, Jurnal Teknik Industri Vol. 10 Nomor
2. Agustus 2009 Hal 141- 147, Malang.
Gathot, Dwi. Nur, H., Budi, LS., Abdillah, GB. Pengaruh variasi suhu preheat terhadap
sifat mekanik material SA 516 Grade 7 yang disambung dengan metode pengelasan
SMAW. Proceeding seminar Nasional sains dan teknologi terapan III. 2015.
Subeki, N., Ilman, M.N, Jasmari, dan Iswanto, P.T. (2017). The effect of heating
temperature in Static Thermal Tensioning (STT) welding on mechanical properties
and fatigue crack propagation rate of FCAW in steel A 36, Yogyakarta.
Subeki, N., Kusmono, Wibowo, H., Muslih, M.R. (2016). Mitigating distortion and
residual stress by static Thermal Tensioning to improve fatigue crack growth
performance of MIG AA5083 welds, Jurnal Teknik Mesin, Universitas Gajah Mada,
Yogyakarta.
Ilman, M.N., Kusmono, Iswanto, P.T. (2013). Fatigue crack growth rate behaviour of
frictionstir aluminium alloy AA2024-T3 welds under transient thermal tensioning,
Journal of Materials and Design, Elsevier.
Subeki, N. Jamasri, Ilman, M.N., Iswanto, P. T. “The Influence of Preheat on
Distortion and Fatigue Crack Propagation Rate of FCAW Weld in A 36 Steel
Structure,” Appl. Mech. Mater., vol. 842, pp. 83–91, 2016.