Top Banner
Pengaruh Getaran pada Pengelasan Aluminum 5083 H112 Terhadap Porositas dan Sifat Mekanis Menggunakan Proses Las Gas Metal Arc Welding (GMAW) dengan Kawat Las ER 4043 Aji Wicaksono, Winarto Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Kampus Baru UI Depok, Depok, 16436, Indonesia Email: [email protected] ; [email protected] Abstrak Aluminum magnesium seri 5083 H112 banyak diaplikasikan untuk industri perkapalan. Hal tersebut dikarenakan aluminum memiliki kekuatan spesifik yang tinggi serta ketahanan korosi yang baik. Namun pada proses penyambungan berupa pengelasan banyak terjadi permasalahan berupa porositas serta menurunnya sifat mekanis terutama daerah terpengaruh panas. Mengacu kepada pengecoran, pemberian getaran pun diaplikasikan pada penelitian pengelasan dengan menggunakan kawat las ER 4043 ini. Sumber getaran berasal dari sebuah meja getar dan diatur getarannya sebesar 30 Hz. Pengujian yang dilakukan yakni pengujian tarik, metalografi, kekerasan mikro, radiografi-visual, dan image analysis. Dari hasil penggetaran nilai kekerasan daerah las dan juga kekuatan tarik meningkat dengan butir dari lasan yang halus pada tiap kecepatan las, 300 mm/menit dan 400 mm/menit. Jumlah porositas pun berkurang dengan dilakukannya penggetaran sebesar 30 Hz. Effect of Vibration to Porosity and Mechanical Properties of Aluminum 5083 H112 Using GMAW Method and Filler ER 4043 Abstract 5083 series aluminum magnesium is widely used for marine industrial. It is caused aluminum has high spesific strength and good corrosion resistance. However, at process of welding many of porosity occured in the aluminum and it decrease the mechanical properties especially in HAZ (Heat Affected Zone). At casting process of aluminum, there is one method that can reduce the porosity by giving vibration while casting is performed. So this method is tried to be aplicated at this research which is using ER 4043 as welding wire. Vibration that used is around 30 Hz. Tensile test, metallography, micro hardness, radiography-visual test, and image analysis was used for characterize mechanical properties and porosity content at weldment. The higher average result of tensile test and microhardness for ER 4043 filler weldment for vibrated specimen and porosity content decreased for specimen with welding speed 300 mm/minute and 400 mm/minute. And finer grain has found at microstructure of weldment after welded with vibration. Keywords: Aluminum 5083, GMAW, Filler ER 4043, Porosity, Vibration Pengaruh getaran pada..., Aji Wicaksono, FT UI, 2014
13

Pengaruh Getaran pada Pengelasan Aluminum 5083 H112 ...

Nov 17, 2021

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Pengaruh Getaran pada Pengelasan Aluminum 5083 H112 ...

Pengaruh Getaran pada Pengelasan Aluminum 5083 H112 Terhadap Porositas dan Sifat Mekanis Menggunakan Proses Las Gas Metal Arc

Welding (GMAW) dengan Kawat Las ER 4043

Aji Wicaksono, Winarto

Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Kampus Baru UI Depok,

Depok, 16436, Indonesia

Email: [email protected] ; [email protected]

Abstrak

Aluminum magnesium seri 5083 H112 banyak diaplikasikan untuk industri perkapalan. Hal tersebut dikarenakan aluminum memiliki kekuatan spesifik yang tinggi serta ketahanan korosi yang baik. Namun pada proses penyambungan berupa pengelasan banyak terjadi permasalahan berupa porositas serta menurunnya sifat mekanis terutama daerah terpengaruh panas. Mengacu kepada pengecoran, pemberian getaran pun diaplikasikan pada penelitian pengelasan dengan menggunakan kawat las ER 4043 ini. Sumber getaran berasal dari sebuah meja getar dan diatur getarannya sebesar 30 Hz. Pengujian yang dilakukan yakni pengujian tarik, metalografi, kekerasan mikro, radiografi-visual, dan image analysis. Dari hasil penggetaran nilai kekerasan daerah las dan juga kekuatan tarik meningkat dengan butir dari lasan yang halus pada tiap kecepatan las, 300 mm/menit dan 400 mm/menit. Jumlah porositas pun berkurang dengan dilakukannya penggetaran sebesar 30 Hz.

Effect of Vibration to Porosity and Mechanical Properties of Aluminum 5083 H112 Using GMAW Method and Filler ER 4043

Abstract

5083 series aluminum magnesium is widely used for marine industrial. It is caused aluminum has high spesific strength and good corrosion resistance. However, at process of welding many of porosity occured in the aluminum and it decrease the mechanical properties especially in HAZ (Heat Affected Zone). At casting process of aluminum, there is one method that can reduce the porosity by giving vibration while casting is performed. So this method is tried to be aplicated at this research which is using ER 4043 as welding wire. Vibration that used is around 30 Hz. Tensile test, metallography, micro hardness, radiography-visual test, and image analysis was used for characterize mechanical properties and porosity content at weldment. The higher average result of tensile test and microhardness for ER 4043 filler weldment for vibrated specimen and porosity content decreased for specimen with welding speed 300 mm/minute and 400 mm/minute. And finer grain has found at microstructure of weldment after welded with vibration. Keywords: Aluminum 5083, GMAW, Filler ER 4043, Porosity, Vibration

Pengaruh getaran pada..., Aji Wicaksono, FT UI, 2014

Page 2: Pengaruh Getaran pada Pengelasan Aluminum 5083 H112 ...

1. Pendahuluan

Seperti diketahui bahwa seiring kemajuan zaman, material baja dan besi atau material

lain yang memiliki massa jenis yang besar semakin diminimalisir penggunaannya dan mulai

berganti material dengan massa jenis yang tergolong rendah dan memiliki kekuatan yang

tinggi, Aluminum salah satunya. Alumunium merupakan salah satu jenis logam yang banyak

digunakan setelah besi dan baja, khususnya dalam industri otomotif[1]. Hal ini dikarenakan

sifatnya yang cukup baik seperti massa jenisnya yang ringan (2,7 g/cm3) dibandingkan baja

yakni 7,8 g/cm3 dan juga Aluminum ini memiliki keuletan yang tergolong tinggi juga[1].

Pengelasan merupakan metode manufaktur yang paling banyak digunakan untuk

melakukan penyambungan Aluminum, salah satu aplikasinya di industri perkapalan[2]. Kelas

Aluminum yang banyak digunakan untuk aplikasi perkapalan ialah Aluminum 5XXX dengan

paduan utama berupa Magnesium[3], Ada masalah dalam pengelasan aluminum yakni

tingginya kelarutan Hidrogen saat pengelasan dilakukan maka besar kemungkinan terjadi

porositas. Hal ini tentu dapat memengaruhi sifat mekanis dan kualitas dari sambungan

lasannya.

Pada penelitian Chirita dan Taghavi[4,5], membuktikan bahwa pemberian getaran

(rentang antara 10-50 Hz) akan berdampak meningkatkan nukleasi dan mereduksi ukuran

butir dari as-cast, lalu efek lain yang paling penting ialah dapat mengurangi shrinkage

porosities yang hasil akhirnya ialah struktur metal yang lebih homogen[4,5]. Qinghua[6] juga

membahas mengenai pengaruh penggetaran terhadap porositas pada hasil lasan, dimana

dilakukan percobaan antara pengelasan SAW dengan getaran dan tanpa getaran pada material

forged steel A105[6], dan hasil percobaan tersebut mengatakan bahwa dengan penambahan

getaran eksternal akan menghasilkan sub-butir yang lebih halus dan batas butirnya akan

mencegah terjadinya perambatan retak, ditambah lagi dengan penggetaran SAW yang

dilakukan akan melepaskan gas yang terlarut di weld bead (dampaknya akan mengurangi

porositas) dan akan menggiring inklusinya ke teraknya tersebut[6].

Dengan didasari beberapa literatur tersebut, penelitian ini dilakukan dengan

mengaplikasikan penggetaran pada spesimen saat pengelasan berlangsung, dan hal tersebut

diharapkan akan bisa mengurangi porositas yang timbul di kampuh lasan. Maka dari itu,

vibrasi menjadi parameter pada pengelasan Aluminum 5083 H112 terhadap porositas dan sifat

mekanis. Untuk alasan mengenai metode yang digunakan, yakni metode GMAW. Hal inilah

yang mendasari digunakannya GMAW untuk metode pengelasannya. Untuk kawat las yang

Pengaruh getaran pada..., Aji Wicaksono, FT UI, 2014

Page 3: Pengaruh Getaran pada Pengelasan Aluminum 5083 H112 ...

digunakan yakni ER 4043 dengan kandungan 4,5-6 wt.% Silikon dan mengandung beberapa

unsur yang berupa grain refiner seperti Titanium sekitar 0,2 wt.%[7].

2. Dasar Teori 2.1. Aluminum 5083-H112 dan Paduannya

Alumunium seri 5xxx merupakan tipe alumunium yang mekanisme penguatannya

menggunakan metode pengerasan regang dimana proses manufaktur dari Alumunium ini

melalui proses canai dingin atau canai panas dilanjutkan dengan proses anil (untuk seri 5xxx

anil-recovery sekitar 240-280˚C selama 1-4 jam dan anil-recrystallization 330-380˚C selama

0,5-2 jam)[8]. Efek dari pengerasan regang untuk memodifikasi struktur material melalui

proses deformasi plastis, dimana efeknya ialah meningkatkan sifat mekanis, kekerasan, akan

tetapi keuletannya menurun[8]. Alloying yang berperan dalam manufaktur seri 5xxx ialah

Magnesium[8], maka dari itu seri 5xxx bisa disebut juga Al-Mg series.

Tabel 1. Komposisi Kimia Aluminum 5083 H112

Komposisi

(%)

Al Mg

Mn

Cr

Si (Max)

Fe (Max)

Cu (Max)

Lainnya

remainder 4-4,9

0,4-1

0,05-0,25 0,4 0,4

0,1

0,15

2.2. Metode Pengelasan GMAW/MIG Pada penelitian ini digunakan metode pengelasan GMAW (Gas Metal Arc Welding)

atau sekarang lebih dikenal dengan MIG (Metal Inert Gas). Pada metode ini busurnya tercipta

dari elektroda yang consumable dan gas pelindung yang digunakan untuk logam non ferrous

biasanya gas Argon, yang akan melindungi kawah lasan dari lingkungan sekitarnya[9]. Untuk

kecepatan pengelasannya sekitar 0.40 to 1 m/min-1[8]. Untuk metode transfernya, metode

GMAW memiliki empat tipe transfer logam yakni Spray Transfer, Globular Transfer, Short

Circuiting Transfer, dan Pulsed Transfer.

2.3. Variabel Proses Variabel yang menjadi fokus pada penelitian ini ialah getaran, dimana spesimen

diberikan getaran saat proses pengelasan sedang berlangsung. Latar belakang pemilihan

getaran sebagai variabel didasari oleh beberapa penelitian seperti pada G.Chirita, et.al[4]

menyebutkan bahwa dengan dilakukan penggetaran pada cetakan akan berpengaruh terhadap

laju solidifikasi, karakteristik daripada Aluminum, dan tentunya sifat mekanisnya juga

Pengaruh getaran pada..., Aji Wicaksono, FT UI, 2014

Page 4: Pengaruh Getaran pada Pengelasan Aluminum 5083 H112 ...

terpengaruh akibat penggetaran ini. Dan pemberian getaran antara 10-50 Hz akan berdampak

reduksi ukuran butir dan porositasnya berkurang[4]. Taghavi, et. al[5] juga berkesimpulan

sama dengan Chirita, bahwa pemberian getaran (rentang antara 10-50 Hz) akan mengurangi

porositas. Pada penelitiannya dengan frekuensi yang semakin tinggi massa jenis dari

Aluminumnya akan semakin tinggi yang mengindikasikan bahwa porositas dalam

spesimennya berkurang[5].

Gambar 1. Grafik durasi penggetaran vs Reynold number[5]

Lalu pada penelitian Qinghua, et. al[6] melakukan percobaan antara pengelasan SAW

dengan getaran dan tanpa getaran pada material forged steel A105[6], dan hasil percobaan

tersebut mengatakan bahwa dengan penambahan getaran eksternal akan menghasilkan sub-

butir yang lebih halus dan batas butirnya akan mencegah terjadinya perambatan retak,

ditambah lagi dengan penggetaran SAW yang dilakukan akan melepaskan gas yang terlarut di

weld bead (dampaknya akan mengurangi porositas) dan akan menggiring inklusinya ke

teraknya tersebut[6].

2.4. Struktur Mikro Lasan Aluminum Struktur mikro hasil lasan Aluminum mengalami mekanisme seperti fenomena anil,

contohnya seperti terjadi fenomena rekristalisasi dan pertumbuhan butir[9]. Dikarenakan

semakin dekat dengan daerah fusi, temperatur yang diterima struktur material akan semakin

tinggi, dan kecepatan pendinginan juga akan semakin tinggi. Daerah logam las atau daerah

fusi yakni daerah logam pengisi yang cair yang dipanaskan sampai temperatur leleh. Bentuk

butir tergantung dari jenis kawat las yang digunakan. Untuk struktur mikro ER 4043

berbentuk Aluminum Silikon, dimana berbentuk dendrit dengan butir yang lebih bulat karena

Pengaruh getaran pada..., Aji Wicaksono, FT UI, 2014

Page 5: Pengaruh Getaran pada Pengelasan Aluminum 5083 H112 ...

adanya kandungan grain refiner. Daerah pertumbuhan butir, dimana logam induk yang tidak

mencair akan membesar karena pemanasan yang amat tinggi akibat proses pengelasan.

Daerah Rekristalisasi, karena temperatur sedikit lebih rendah dari daerah rekristalisasi, terjadi

pembentukan butir baru yang lebih halus[9]. Butir yang tedeformasi akan sedikit berubah

bentuk dan deformasinya berangsur hilang. Daerah tak terpengaruh panas, fasa logam induk

yang tidak berubah karena tidak terkena pengaruh panas pada pengelasan. Jadi butir yang

terdeformasi tidak berubah bentuk pada daerah ini.

3. Metodologi Penelitian

Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan spesimen uji berupa Aluminum 5083

H112 dengan paduan utamanya berupa Magnesium. Spesimen Aluminum 5083 H112

dipotong dengan dimensi 150x150x8 mm per platnya dan dibentuk sudut kampuh las dengan

sudut 30° (Single V). Untuk memudahkan penanganan sampel, maka setiap sampel diberikan

penamaan sebagai berikut:

Gambar 2. Pengkodean spesimen uji

Sebelum dilakukan pengelasan, terlebih dahulu dilakukan persiapan seperti WPS-nya

yang meliputi posisi pengelasan yang menggunakan 1G dan juga tegangan, arus, dan

kecepatan las yang digunakan. Selain WPS persiapan yang dilakukan ialah kawat las ER

4043, pembersihan daerah kampuh las spesimen dengan alkohol sebelum dilakukan

pengelasan, penyetelan meja getar dengan tachometer, dan terakhir ialah memastikan kembali

setelan mesin las dan pemasangan gas argon sudah benar.

Pengaruh getaran pada..., Aji Wicaksono, FT UI, 2014

Page 6: Pengaruh Getaran pada Pengelasan Aluminum 5083 H112 ...

Gambar 3. Susunan peralatan las dalam penelitian ini Setelah semua persiapan untuk pengelasan telah selesai, getaran pada meja getar diatur

dengan Tachometer. Dimana pada penelitian ini akan dibandingkan sifat mekanis dan

kandungan porositas dari hasil lasan spesimen yang tidak digetarkan dengan yang digetarkan

dengan frekuensi 30 Hz. Dan apabila pengelasan telah selesai dilakukan dan daerah

sambungan telah dibersihkan maka dilakukan pengkarakteristikan hasil lasan apakah

kandungan porositas berkurang atau tidak dengan diberikan penggetaran sebesar 30 Hz.

Karakterisasi material diawali dengan pengamatan visual dengan bantuan welding gauge, lalu

dilanjutkan dengan karakterisasi material dengan pengujian tarik, kekerasan mikro, radiografi,

metalografi (pada artikel jurnal ini hanya dibahas mengenai struktur mikro) dan dengan

menggunakan software image analysis yakni “ImageJ”.

4. Hasil Penelitian

4.1. Pengamatan Visual dan Radiografi

Dalam mendapatkan hasil pengamatan secara visual dibantu dengan menggunakan

welding gauge. Tidak semua spesimen lolos kriteria, dikarenakan ada beberapa spesimen

yang ada cacat lasnya. Untuk spesimen yang tidak digetarkan seluruhnya masuk kategori

accepted yang mengacu kepada standar AWS D1.2 untuk pengujian visual. Dan untuk

spesimen yang digetarkan mengalami beberapa cacat las seperti Incomplete Penetration dan

Excessive stop/run.

Sama halnya dengan pengujian radiografi, hasil dari kedelapan spesimen reject semua

atau dengan kata lain tidak ada yang memenuhi kriteria. Dalam proses radiografi ada

beberapa parameter yang dilakukan oleh pihak PT. Gamma Hipsy seperti waktu papar atau

durasi ketika spesimen ditembakkan dengan sinar γ. IQI atau Image Quality Indicator yang

Pengaruh getaran pada..., Aji Wicaksono, FT UI, 2014

Page 7: Pengaruh Getaran pada Pengelasan Aluminum 5083 H112 ...

digunakan yakni tipe wire dimana IQI ini akan menjadi tolak ukur kualitas pancaran

radiografi. Untuk spesimen tebal 8 mm menggunakan IQI set B dengan mengacu kepada

standar ASME Section V[10].

4.2. Pengujian Tarik

Berikut ini adalah hasil dari pengujian tarik dengan membandingkan kekuatan tarik dan

elongasi dari spesimen yang digetar dan tanpa getar, dan dalam kecepatan las masing-masing,

yakni 300 dan 400 mm/menit :

Gambar 4. Tren kekuatan tarik (atas) dan elongasi (bawah) spesimen

4.3. Pengujian Kekerasan Mikro

Berikut ini adalah hasil dari pengujian kekerasan mikro spesimen yang digetarkan

dengan 30 Hz dan yang tidak digetar dan dalam kecepatan las masing-masing, yakni 300 dan

400 mm/menit. Untuk pengujian kekerasan mikro ini terlihat perbandingan distribusi

Pengaruh getaran pada..., Aji Wicaksono, FT UI, 2014

Page 8: Pengaruh Getaran pada Pengelasan Aluminum 5083 H112 ...

kekerasan mikro dengan menggunakan rata-rata dari 9 titik penjejakan pada setiap

spesimennya, dimana penjejakan meliputi daerah lasan, daerah logam induk, dan daerah

terpengaruh panas. Berikut distribusi kekerasan mikro spesimen uji :

Gambar 5. Distribusi kekerasan mikro spesimen kecepatan las 300 mm/menit (kiri) dan spesimen

kecepatan las 400 mm/menit (kanan)

4.4. Struktur Mikro

Dalam pengamatan struktur mikro yang dilakukan pada perbesaran 200x dan 500x

dengan daerah yang diamati area logam induk, daerah lasan, dan daerah terpengaruh panas

(HAZ). Setelah dipreparasi dari amplas, poles, hingga etsa dengan menggunakan Keller’s

Reagent spesimen siap untuk diamati dibawah mikroskop. Untuk waktu etsa dilakukan selama

35 detik, pada literatur mencapai 1-3 menit[11].

Gambar 1. Perbandingan spesimen AB-1 (kiri) dengan BB-1 (kanan) dengan kedua foto perbesaran 200x

Pengaruh getaran pada..., Aji Wicaksono, FT UI, 2014

Page 9: Pengaruh Getaran pada Pengelasan Aluminum 5083 H112 ...

4.5. Pengamatan Image Analysis

Berikut data yang didapatkan dengan software ImageJ mengenai presentase porositas

dalam spesimen. Foto yang digunakan didapatkan dari pengambilan gambar dengan

perbesaran 50x di titik yang sama pada setiap spesimennya.

Gambar 7. Grafik rata-rata % luas area porositas spesimen

5. Pembahasan

5.1. Pengamatan Visual

Kedelapan spesimen yang akan diinspeksi secara visual ialah AA-1, AA-2, AB-1,

AB-2, BA-1, BA-2, BB-1, dan BB-2. Tidak semua spesimen lolos kriteria, dikarenakan ada

beberapa spesimen yang ada cacat lasnya. Untuk spesimen yang dilakukan penggetaran tidak

ada yang lolos atau dengan kata lain semuanya reject, dikarenakan saat proses pengelasan

diduga contact tip dan liner yang digunakan sudah tidak ideal lagi untuk digunakan, dan harus

diganti dengan contact tip yang baru. Jadi tidak jarang, saat proses pengelasan berlangsung

kawat las mengalami kekusutan dan otomatis proses las berhenti. Hal ini yang menjadi

penyebab munculnya cacat las excessive stop/run. Untuk kasus Incomplete Penetration pada

spesimen diduga karena pada pertengahan arus dan tegangan pada mesin las sempat tidak

stabil sehingga memicu terjadinya penetrasi yang tidak stabil juga pada spesimen las.

Pengaruh getaran pada..., Aji Wicaksono, FT UI, 2014

Page 10: Pengaruh Getaran pada Pengelasan Aluminum 5083 H112 ...

5.2. Pengujian Tarik

Berdasarkan kurva hasil uji tarik akan diketahui informasi tentang nilai kekuatan

tarik spesimen yang nanti akan dibandingkan antara kekuatan tarik spesimen yang digetarkan

dan yang tidak digetarkan. Secara keseluruhan nilai elongasi dan nilai kekuatan tarik dari

kedelapan spesimen tidak ada yang mencapai standar minimalnya, dimana untuk elongasi

minimal 10% dan kekuatan tarik minimal 275 MPa[12]. Akan tetapi tren terlihat pada

pengelasan Aluminum 5083 dengan kawat las ER 4043 ini, dimana spesimen yang dilakukan

penggetaran cenderung memiliki kekuatan tarik yang lebih tinggi dibandingkan yang tidak

digetarkan.

Pada data juga terlihat bahwa lebih tingginya kekuatan tarik pada spesimen yang

diberi getaran diduga karena terjadi penyeragaman butir yang menyebabkan sifat mekanis dari

spesimen menjadi lebih tinggi, hal ini diperkuat dengan analisa struktur mikro. Porositas

diduga menjadi penyebab utama lemahnya kekuatan tarik spesimen dimana kekuatan tarik

maksimal yang dicapai tidak memenuhi standar kekuatan tarik untuk Aluminum 5083 pasca

pengelasan yakni 275 MPa[12].

5.3. Pengujian Kekerasan Mikro

Terlihat tren bahwa pada hampir semua spesimen kekerasan daerah lasan lebih

rendah dibanding HAZ dan logam induknya, kecuali untuk spesimen dengan kecepatan las

400 mm/menit. Hal ini dikarenakan pada struktur logam induk masih berbentuk butir yang

terdeformasi dengan kata lain kekerasan dari struktur logam induk lebih keras dibandingkan

dengan HAZ dan daerah lasan yang terkena panas lebih banyak dan akhirnya menghilangkan

efek deformasi yang ada pada logam induknya. Terlihat pada gambar 5 bahwa kekerasan

daerah lasan spesimen yang digetarkan lebih rendah dari daerah lasan yang tidak digetarkan

untuk kecepatan las 300 mm/menit. Sebaliknya, untuk kecepatan las 400 mm/menit, spesimen

yang digetar lebih tinggi kekerasannya dibanding daerah lasan yang tidak digetar.

Hal ini dapat dijelaskan dengan konsep masukan panas. Dimana masukan panas

berbanding terbalik dengan laju pendinginan dari suatu lasan, dan juga semakin lambat

kecepatan las maka panas yang akan diterima daerah lasan akan semakin lama[13]. Dengan

konsep Masukan Panas, dengan kecepatan las yang lebih lama akan memengaruhi butir

dimana butir akan cenderung lebih besar karena daerah lasan dengan kecepatan rendah akan

mendapatkan panas lebih lama dibanding yang kecepatan lasnya lebih cepat. Ditambah lagi

dengan masukan panas yang tinggi akan memperlambat laju pendinginan yang akan

Pengaruh getaran pada..., Aji Wicaksono, FT UI, 2014

Page 11: Pengaruh Getaran pada Pengelasan Aluminum 5083 H112 ...

memberikan waktu lebih lama untuk membesar. Sebaliknya denngan kecepatan las yang lebih

tinggi, masukan panas akan lebih rendah, dan laju pendinginan pun akan lebih cepat.

5.4. Struktur Mikro

Struktur mikro yang dapat dianalisa terkait dengan penggetaran yang diberikan yakni

struktur mikro daerah lasan. Pada struktur mikro yang tertera di lampiran 6, porositas tidak

banyak berkurang dengan dilakukannya penggetaran, baik di kecepatan las 300 ataupun 400

mm/menit. Akan tetapi ditemukan pengaruh berupa penyeragaman ukuran butir pada

spesimen AB-1 dibandingkan dengan butir pada spesimen BB-1 dimana dilakukan dengan

kecepatan yang sama yakni 300 mm/menit. Perbandingannya dapat dilihat pada gambar 6.

Penyeragaman butir ini sesuai dengan literatur dimana terjadi penyeragaman butir dengan

diaplikasikannya getaran[4,5]. Untuk fenomena poisoning effect tidak terlihat dimana grain

refiner masih tetap berpengaruh kepada butir spesimen. Jadi hasil penelitian pada literatur

Chakraborty et al[11] yang menyebutkan bahwa pengaruh Si lebih dari 2% akan mengganggu

kinerja dari grain refiner.

5.5. Pengamatan Image Analysis

Data yang didapatkan dari software ‘ImageJ’ menjadi penunjang analisa dari data-

data pengujian dan pengamatan lainnya. Hasil yang didapat merupakan persenan dari luas

area keseluruhan dalam foto, dan foto tersebut diambil pada bagian tengah lasan tiap

spesimennya. Jadi sudah cukup untuk mewakilkan porositas yang ada pada tiap spesimen.

Berdasarkan data yang ada kesimpulannya spesimen yang digetarkan baik dengan kecepatan

las 300 mm/menit maupun kecepatan 400 mm/menit mengalami penurunan angka porositas

dibandingkan dengan yang tidak digetarkan.

Pengaruh getaran pada..., Aji Wicaksono, FT UI, 2014

Page 12: Pengaruh Getaran pada Pengelasan Aluminum 5083 H112 ...

6. Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengujian dan analisa yang telah dilakukan maka dapat

ditarik beberapa kesimpulan dari penelitian ini, yaitu :

1. Pemberian getaran 30 Hz pada spesimen saat pengelasan berlangsung akan

menjadikan kekuatan tarik lebih tinggi dibandingkan spesimen yang tidak

dilakukan penggetaran.

2. Dengan dilakukan penggetaran maka akan terjadi dampak pada struktur mikronya

yakni penyeragaman dan penghalusan ukuran butir yang cenderung meningkatkan

kekuatan mekanis karena kekuatannya tersebar secara merata.

3. Spesimen yang digetarkan mengalami penurunan angka porositas dibandingkan

dengan yang tidak digetarkan berlaku untuk kedua kecepatan.

4. Kekerasan mikro daerah lasan cenderung lebih tinggi pada spesimen yang

digetarkan dan pada kecepatan las yang lebih cepat. Dimana kekerasan mikro

untuk spesimen kecepatan 400 mm/menit lebih tinggi dibandingkan spesimen

dengan kecepatan las 300 mm/menit.

7. Saran

Saran dan rekomendasi yang dapat diberikan untuk penelitian lanjutan

mengenai pengelasan GMAW Aluminum 5083 H112 dengan diberikan pengaplikasian

penggetaran dan dengan kawat las ER 4043 adalah sebagai berikut :

1. Untuk pengelasan pelat Aluminum ER 5083 H112 dengan diberikan getaran

masih harus perlu divariasikan dengan getaran dibawah 30 Hz dan getaran diatas

30 Hz agar mendapatkan getaran yang optimal untuk diberikan dalam pengelasan.

2. Harus dipastikan kebersihan dari spesimen dan kawat las sebelum dilakukan

pengelasan dikarenakan adanya kandungan pengotor sedikit saja pada sepesimen

atau kawat las maka porositas dan cacat las lainnya akan timbul.

3. Pada saat pengambilan foto struktur mikro harus melakukan setting untuk tingkat

keterangan foto atau contrast-nya dikarenakan apabila foto gelap maka dapat

diindikasikan sebagai porous oleh aplikasi ImageJ, dan hasil image analysis akan

lebih akurat.

4. Untuk mendapatkan keluaran data (sifat mekanis dan porositas) yang optimal

maka variabel getaran harus dilakukan pada pada 20 Hz, 30 Hz, 40 Hz.

Pengaruh getaran pada..., Aji Wicaksono, FT UI, 2014

Page 13: Pengaruh Getaran pada Pengelasan Aluminum 5083 H112 ...

8. Referensi

[1] Sofyan, T.Bondan. 2010. Pengantar Material Teknik. Salemba Teknika : Jakarta.

Halaman 59-60. [2] Kita-Shinagawa, Shinagawa-Ku. 2011. “Arc Welding of Nonferrous Metals” 4th

edition. Kobe Steel LTD : Tokyo, Japan. Halaman 3-8, 19-21.

[3] Asre Sanat Eshragh (ASE) Company Ltd. “Alumunium 5083/UNS A95083 Product

Data Sheet”. Teheran : Iran.

[4] Chirita, G ; I. Stefanescu ; D. Soares ; F.S. Silva. 2009. Material and Design :

“Influence of vibration on the solidification behaviour and tensile properties of an Al–

18 wt%Si alloy”. Elsevier. Halaman 1575-1580. [5] Taghavi, Farshid ; Hasan Saghafian ; Yousef H.K. Kharrazi. 2009. Material and

Design : “Study on the effect of prolonged mechanical vibration on the grain

refinement and density of A356 aluminum alloy”. Elsevier. Halaman 1604-1611.

[6] Qinghua Lu ; Chen Ligong ; Ni Chunzhen. 2008. Mechanic of Materials 40 : “Effect

of vibratory weld conditioning on welded valve properties”. Elsevier. Halaman 565-

574. [7] Kaufman, J.G. 2002. “Handbook of Materials Selection”. John Wiley & Sons, Inc :

New York. [8] ALCAN Aerospace Transportation and Industry. 2004. Handbook “Alumunium and

The Sea”. Pechiney Rhenalu Alcan Group.

[9] Singh, D.K. 2008. “Fundamentals of Manufacturing Engineering”. Ane Books India :

New Delhi, India & CRC Press : Boca Ranton, USA. Halaman 219-225. [10] ASME Non Destructive Examination : Boiler and Pressure Vessel Code. 2010.

Section V. [11] ASM International Committee. ASM Handbook: Metallography and Microstructure

(Vol. 9). 2004. Ohio, USA: Author. [12] AWS D1.2/D1.2M:2003. An American National Standard for Structural Welding

Code – Aluminum. [13] Funderburk, Scott. R. Paper : “Key Concepts in Welding Engineering : Heat Input”.

Welding Innovation Vol. XVI, No. 1, 1999.

Pengaruh getaran pada..., Aji Wicaksono, FT UI, 2014