Teknik pengelasan 1F dan 1G pada pipa dengan proses las SMAW

PENGERTIAN LAS SMAW

Apa itu las SMAW?

Las SMAW yang berasal dari kata Shield Metal Arc Welding adalah proses pengelasan yang menggunakan panas untuk mencairkan material dasar atau logam induk dan elektroda (kawat las). Panas tersebut ditimbulkan oleh lompatan ion listrik yang terjadi antara katoda dan anoda (ujung elektroda dan permukaan plat yang akan dilas ). Panas yang timbul dari lompatan ion listrik ini besarnya dapat mencapai 4000o sampai 4500o Celcius.

Proses terjadinya pengelasan karena adanya kontak antara ujung elektroda dan material dasar sehingga terjadi hubungan pendek dan saat terjadi hubungan pendek tersebut tukang las (welder) harus menarik elektrode sehingga terbentuk busur listrik yaitu lompatan ion yang menimbulkan panas. Panas akan mencairkan elektrode dan material dasar sehingga cairan elektrode dan cairan material dasar akan menyatu membentuk logam lasan (weld metal).

Untuk menghasilkan busur yang baik dan konstan tukang las harus menjaga jarak ujung elektroda dan permukaan material dasar tetap sama. Adapun jarak yang paling baik adalah sama dengan diameter elektroda yang dipakai,misalnya kawat las (elektroda) 3,2 mm maka jarak yang baik antara material dasar dengan ujung elektroda adalah sekitar 3 mm juga.

JENIS POLARITY PENGELASAN SMAW

Dalam proses pengelasan SMAW tenaga listrik yang di peroleh dari mesin menurut jenis arus yang dikeluarkan terbagi menjadi 3 jenis mesin yaitu:

1.Mesin dengan arus bolak balik (AC)

2.Mesin dengan arus searah (DC)

3.Mesin dengan kombinasi arus searah (DC) dan arus bolak balik (AC)

Mesin arus bolak balik(AC) cukup dengan transformator.

Pada mesin arus (DC) dilengkapi dengan komponen yang merubah sifat arus bolak balik (AC) menjadi arus searah yaitu dengan generator listrik. Karakteristik electric effeciensinya 80-85%. Pada mesin kombinasi antara AC dan DC dilengkapi dengan transformator dan rectifier,dimana rectifier ini mempunyai fungsi untuk meratakan arus.

Pada proses pengelasan smaw arus AC (Alternating Current), voltage drop tidak di pengaruhi panjang kabel, kurang cocok untuk arus yang lemah, tidak semua jenis elektroda dapat dipakai.Secara teknik arc starting lebih sulit terutama untuk diameter elektrode kecil. Arus ini menghasilkan pengelasan yang kasar,  sehingga kurang cocok di pakai.Biasanya banyak di pakai pada saat di lapangan.

Sedangkan pada proses pengelasan smaw arus DC (Direct Current), voltage drop sensitif terhadap panjang kabel sependek mungkin, dapat dipakai untuk arus kecil dengan diameter electroda kecil, semua jenis elektrode dapat dipakai, arc starting lebih mudah terutama untuk arus kecil, Mayoritas industry fabrikasi menggunakan polarity DC khususnya untuk pengelaan Carbos steel.

Pada prinsipnya DC polarity pada pengelasan smaw dibagi kedalam dua bagian yaitu polarity DCEP dan Polarity DCEN

1. Polarity DCEP (Reversed Polarity)

Cara kerjanya material dasar disambungkan dengan kutub negatif (-) dan elektrodenya dihubugkan dengan kutup positif (+) dari mesin las DC, sehingga busur listrik bergerak dari material dasar ke elektrode dan berakibat 2/3 panas berada di elektroda dan 1/3 panas berada di material dasar.

Cara ini akan menghasilkan pencairan elektrode lebih banyak sehingga hasil las mempunyai penetrasi dangkal.

2. Polarity DCEN (Straight Polarity)

Prinsip dasarnya material dasar atau material yang akan dilas dihubungkan dengan kutub positif (+)dari Travo, dan elektrodenya dihubungkan dengan kutub negatif (-) pada travo las DC. 

Dengan cara ini busur listrik bergerak dari elektrode ke material dasar,  yang berakibat 2/3 panas berada di material dasar dan 1/3 panas berada di elektroda.

 KOMPONEN-KOMPONEN LAS SMAW

Perlengkapan yang diperlukan untuk proses pengelasan SMAW adalah peralatan yang paling sederhana dibandingkan dengan proses pengelasan listrik yang lainnya. Adapun perlengkapan las smaw adalah : 

counter(li)Transformator DC/ACcounter(li)Kabel massa dan kabel elektrodacounter(li)Holder dan klem massacounter(li)Elektrodacounter(li)Connectorscounter(li)Palu cippingcounter(li)Sikat kawat dan alat perlindungan diri yang sesuai.

Berikut uraian mengenai komponen-komponen Las SMAW

- Sumber Tegangan (power source)

Sumber tegangan diklasifikasikan sebagai mesin las AC dan mesin las DC, mesin las AC biasanya berupa trafo las, sedangkam mesin las DC selain trafo juga ada yang dilengkapi dengan rectifier atau diode (perubah arus bolak balik menjadi arus searah) biasanya menggunakan motor penggerak baik mesin diesel, motor bensin dan motor listrik. mesin las DC, saat ini banyak digunakan mesin las DC karena DC mempunyai beberapa kelebihan dari pada mesin las AC yaitu busur stabil dan polaritas dapat diatur. mesin las AC yang menggunakan transformator atau trafo las.

- Kabel masa dan kabel elektoda (ground cable and electrode cable)

Kabel masa dan kabel elektroda berfungsi menyalurkan aliran listrik dari mesin las ke material las dan kembali lagi ke mesin las. Ukuran kabel masa dan kabel elektroda ini harus cukup besar untuk mengalirkan arus listrik, apabila kurang besar akan menimbulkan panas pada kabel dan merusak isolasi kabel yang akhirnya membahayakan pengelasan.

- Holder (penjepit elektroda) dan claim masa

Pemegang elektrode berguna untuk mengalirkan arus listrik dari kabel elektrode ke elektrode serta sebagai pegangan elektrode sehingga pengelas tidak merasa panas pada saat mengelas. Klem masa berguna untuk menghubungan kabel masa dari mesin las dengan material biasanya klem masa mempunyai per untuk penjepitnya. Klem ini sangat penting karena apabila klem longgar arus yang dihasilkan tidak stabil sehingga pengelasan tidak dapat berjalan dengan baik.

- Elektroda

Sebagian besar elektrode las SMAW dilapisi olehlapisan flux, yang berfungsi sebagai pembentuk gas yang melindungi cairan logam dari kontaminasi udara sekelilingnya. Selain itu fluk berguna juga untuk membentuk terak las yang juga berfungsi melindungi cairan las dari udara sekelilingnya. Lapisan elektrode ini merupakan campuran kimia yang komposisisnya sesuai dengan kebutuhan pengelasan. Menurut AWS (American Welding Society ) elektrode diklasifikasikan dengan huruf E dan diikuti empat atau lima digit sebagai berikut E xxxx (x) ,contohnya E 6010, E 6013, E 7018 dan lain-lain.

Baca juga : Arti Kode Dan Symbol Pada Kawat Las SMAW

- Palu las dan sikat kawat (chipping hammer and wire brush)

Palu Ias digunakan untuk melepaskan dan me­ngeluarkan kerak las pada logam Ias (weld metal) dengan jalan memukul­kan atau menggoreskan pada daerah las an.Berhati-hatilah membersihkan kerak Ias dengan palu Ias karena kemungkinan akan memercik ke mata atau ke bagian badan lainnya. Jangan membersihkan kerak las sewaktu kerak las masih panas/merah.

Sikat kawat dipergunakan untuk : membersihkan benda kerja yang akan dilas dan membersihkan terak las yang sudah lepas dari jalur las oleh pukulan palu las.

POSISI PENGELASAN SMAW

Apa yang dimaksud posisi 1G,2G,3G,5G atau 6G pada pengelasan?

Sambungan pada material dasar atau logam yang berkaitan dengan pengelasan mempunyai jenis yang bervariasi,mulai dari sambungan tumpul(Butt Joint),sambungan fillet(T Joint),sambungan sudut(Corner Joint) atau sambungan tumpang(Lap Joint).

Jenis-jenis sambungan tersebut tentunya mempunyai maksud dan tujuan tersendiri.Hal ini berkaitan juga dengan posisi pengelasan.Itulah sebabnya kita mengenal berbagai jenis posisi pengelasan.Untuk plat kita mengenal posisi pengelasan 1F,2F,3F dan 4F ada juga 1G,2G,3G dan 4G.Sedangkan pada pipa ada 1G,2G,5G dan 6G.

Jenis sambungan dan posisi pengelasan di atas dapat diaplikasikan untuk pengelasan SMAW, GTAW, GMAW dan FCAW. 

Untuk lebih jelas mengenai posisi pengelasan bisa lihat pada gambar berikut.

- Jenis sambungan fillet (T Joint) ada posisi 1F (datar),2F,3F dan 4F seperti tampak pada gambar di bawah ini:

- Jenis sambungan plat biasa ada posisi 1G(datar),2G,3G dan 4G :

-Jenis sambungan pengelasan pada pipa ada 1G,2G,5G dan 6G :

Jenis sambungan 1G  artinya bahwa pada saat pengelasan posisi tetap datar namun pipanya yang diputar.Sedangkan pada posisi 5G kedudukan pipa tetap namun posisi pengelasan mengikuti alur sambungan pipa.

PROSEDUR PENGELASAN YANG BAIK

Untuk menghasilkan kualitas pengelasan smaw yang berkualitas ada 7  parameter yang perlu di perhatikan, trik ini di dapatkan dari buku moderen welding teknologi, berikut parameter-parameternya:

1. Pemilihan jenis elektroda yang tepat mulai dari kuat tarik, jenis material, dan jenis coatingnya agar matching/sesuai dengan material  yang akan di las.

2. Pemilihan diameter alektroda yang di gunakan di pertimbangkan berdasarkan type elektroda, posisi pengelasan, joint desain, ketebalan material, dan skill dari weldernya.

3. Pemakaian arus yang tepat

Pada pengelasan smaw sangat berpengaruh terhadap hasil lasan , jika arus terlalu besar maka elektroda akan terlalu cepat meleleh  dan susah di kontrol, jika arus terlalu rendah maka hasil pengelasan akan menumpuk dan tak beraturan.

4. Arc length yang tepat dan konsisten

Pada pengelasan smaw jika arc length terlalu tinggi maka akan terjadi large globule sehingga akan terjadi banyak spatter saat mengelas, dan bisa terjadi porosity  jika arc length yang terlalu pendek maka akan terjadi panas yang berlebih sehingga menghasilkan deep penetration dan bisa menyebabkan base metal jebol( blow hole ).

5. Tavel speed yang tepat

Jika travel speed terlalu tinggi maka logam cair akan cepat membeku dan weld bead akan rendah, kotoran dan gas  akan terjebak dan bisa menimbulkan cacat las,  jika terlalu lambat weld bead terlalu tinggi dan lebar dan hasil pengelasan akan berkerut.

6. Sudut pengelasan yang tepat

Pada pengelasan smaw sudut elektroda sangat penting, terutama pada saat pengelasan fillet dan groove sambungan yang dalam. apabila sudut pengelasan yang kurang tepat dapat mengakibatkan  undercut, dll. biasanya sudut yang di pakai 70-80 derajat

7. Ayunan elektroda ( welding manipulation)yang benar.

Karena setiap elektroda memiliki karakteristik ayunan yang berbeda-beda welding manipulation pengelasan smaw  berdasarkan : type elektroda, desain sambungan, posisi pengelasan dan pengalaman dari welder itu sendiri.

Posisi Pengelasan pada Pipa

oPosisi sumbu horizontal pipa dapat diputar diameter sama/sambungan tumpul (1G)

oPosisi sumbu horizontal pipa dapat diputar diameterberbeda/sambungan sudut/fillet (1F)

oPosisi sumbu tegak sambungan tumpul (2G)

oPosisi sumbu tegak sambungan sudut/fillet (2F)

oPosisi sumbu horizontal pipa tidak dapat diputar (tetap) sambungan tumpul (5G)

oPosisi sumbu horizontal pipa tidak dapat diputar (tetap) sambungan sudut /fillet (5F)

oPosisi sumbu miring 45° sambungan tumpul (6G)

oPosisi sumbu miring 45° sambungan pipa-pelat / sambungan sudut/fillet (6F) yang

Posisi Pengelasan 1F dan 1G Pipa

Materi atau Bahan 1F dan 1G Pipa

          1F pipa adalah posisi pengelasan sambungan sudut atau fillet pada pipa posisi bawah tangan atau hand down pipa dapat di putar.

          1G pipa adalah posis pengelasan sambungan tumpul atau butt atau groove pada pipa posisi bawah tangan atau hand down pipa dapat di putar.

Video

          Link 1F Pipa : https://m.youtube.com/watch?v=5Qe56fSIt1I

          Link 1G Pipa : https://m.youtube.com/watch?v=_4v-AmUlJX0

Job Sheet

A.   TUJUAN :

Setelah melaksanakan pembelajaran peserta diharapkan akan mampu :
1.    Menggunakan peralatan dan perlengkapan keselamatan dan kesehatan kerja.
2.    Mengatur penggunaan arus pengelasan sesuai dengan pekerjaan.
3.    Menyambung 2 pipa dengan menggunakan las listrik sesuai SOP

B.   ALAT DAN BAHAN :
       1. Alat :
a.    Seperangkat peralataan las busur manual.
b.    Alat keselamatan dan kesehatan kerja kerja.
c.    Lembaran kerja/gambar kerja
       2. Bahan :
a.    Pipa baja karbon ukuran (2 buah)
b.    Elektroda E 6013 dengan diameter 2,6 mm

C.   KESELAMATAN KERJA :
    1.  Periksa persambungan kabel-kabel las. Jaga agar tidak ada yang kurang kuat/ longgar.  Jauhkan benda-benda yang mudah terbakar dari lokasi pengelasan.
    2.  Gunakan alat keselamatan dan kesehatan kerja yang layak dan sesuai dengan fungsinya.
    3.  Jangan gunakan tang dan kabel las yang tidak terisolasi.
    4. Bekerjalah pada ruang las dengan sirkulasi udara / ventilasi yang cukup.
    5. Usahakan ruang las/ tempat pengelasan tidak terbuka, sehingga cahaya las tidak mengganggu lingkungan/ orang lain yang berada di sekitar lokasi.
    6.  Bertanyalah pada Instruktor/ pembimbing jika ada hal-hal yang tidak dimengerti dalam melaksanakan pekerjaan.
    7.   Bersihkan alat dan tempat kerja setelah selesai bekerja.

D.   LANGKAH KERJA :

    1.   Siapkan 2 bahan las dengan ukuran masing-masing 50 x 20 mm, kikir/ grinda bagian-bagian yang tajam.
    2.  Dekatkan 2 plat yang akan dilas kemudian tempatkan dimeja las
    3.  Atur amper pengelasan
    4.  Buat las titik dibagian kedua ujung benda yang akan disambung                                                                                           
    5.  Bersihkan kerak hasil las titik tersebut dengan palu, setelah bersih dari kerak lakukan pengelasan pada sambungan plat besi.
    6.  Dinginkan dan bersihkan bahan sebelum diserahkan pada Instruktor/ pembimbing.
    7. Periksakan hasil las yang dikerjakan pada Instruktor/ pembimbing
    8.Lakukan pengelasan ulang sesuai petunjuk Instruktor/ pembimbing, jika belum mencapai kriteria.

Soal-soal

1.Apa yang dimaksud dengan 1F Pipa?

2.Apakah posisi pengelasan 1F dan 1G Pipa dapat diputar?

3.Apa yang dimaksud dengan 1G Pipa?

4.Apa kepanjangan dari SMAW?

5.Sudut bevel pada sambungan tumpul 1G pipa adalah?