ELEKTRODA LAS

Elektroda

Tujuan Kegiatan Pemelajaran
Setelah menyelesaikan kegiatan belajar elemen ini, Anda akan dapat:

•  Menjelaskan fungsi salutan-salutan elektroda
•   Menjelaskan klasifikasi elektroda
•   Menjelaskan cara menyimpan elektroda

 Uraian Materi
 A.     Elektroda Berselaput
Seperti telah dijelaskan pada kegiatan belajar 2, bahwa pada las busur logam manual menggunakan elektroda berselaput seperti ditunjukkan pada gambar 3.1. Elektroda ini terdiri dari kawat inti (core wire) yang dilapis dengan selaput (coating) yang terdiri dari flux, komposisi kawat dan selaput menentukan perbedaan elektroda.
1.     Kawat inti (Core wire)
Ukuran standar diameter kawat inti dari 1,5 mm  s.d  7 mm dengan panjang 250 s.d 450 mm.
Tebal selaput elektroda berkisar antara 10% sampai 50% dari diameter elektroda. Selaput elektroda sangat berpengaruh terhadap sifat mekanik logam las, dan semua logam las (all weld metal).

2.      Salutan (Coating) Elektroda
Dalam proses pengelasan (gambar 3.1) salutan akan terbakar membentuk gas yang berfungsi sebagai pelindung dari pengaruh atmosfir dan pembentuk terak cair, kemudian membeku dan melindungi logam las yang sedang proses pembekuan.
Flux salutan juga berfungsi sebagai pemantap busur dan melancarkan pemindahan butir-butir logam cair.
Terutama sebagai sumber unsur-unsur logam paduan yang akan sangat berpengaruh terhadap sifat mekanik logam las, yaitu tegangan luluh, tegangan tarik dan kekerasan.
a.   Bahan salutan
Bahan-bahan yang digunakan pada pembungkus/salutan dapat digolongkan sebagai bahan:

• Pemantap busur
• Pembentuk terak
• Penghasil gas deoksidator
• Penambah unsur paduan, dan
• Pengikat

Bahan-bahan tersebut antara lain:
Oksida logam karbonat, silikat, fluorida logam paduan, serbuk besi dan zat-zat organik.
b.    Karakteristik Salutan

• Menambah konduktifitas pada panjang busur
• Menghasilkan gas (H₂, O₂, H₂O, CO, CO₂, N₂), asap metalik dan asap organik.
• Menyebabkan terak (slag), sebagai proteksi, isolasi melawan panas, reaksi metalurugi penghasil komposisi yang pasti, berpengaruh pada kristalisasi.

Mengingat pentingnya fungsi salutan, maka diusahakan salutan pada elektroda tidak rusak.
Kerusakan pada salutan bisa terjadi karena:

• Benturan
• Umur terlalu lama
• Udara yang lembab

Proses Pengelasan

 B.     Klasifikasi  Elektroda
Kalasifikasi elektroda ini menggunakan kode dan digunakan untuk mengelompokkan elektroda-elektroda dari perbedaan pabrik pembuatannya terhadap kesamaan jenis dan pemakaiannya.
Klasifikasi elektroda ini dibutuhkan baik pada elektroda maupun pada bungkusnya. Klasifikasi elektroda menurut standar AWS (American Welding Society) maupun ASTM (American Society for Testing Material) dinyatakan dengan tanda E diikuti oleh 4 digit. Penjelasan dapat dilihat pada skema dan tabel berikut:
 
TABEL 3.1
KARAKTERISTIK DIGIT KETIGA POSISI PENGELASAN

Angka Ketiga(E XXXX)	POSISI PENGELASAN
0	-	-	-	-
1	di bawah tangan	horisontal	tegak	di atas kepala
2	di bawah tangan	horisontal	-	-
3	di bawah tangan	-	-	-

TABEL 2
KARAKTERISTIK DIGIT KEEMPAT TIPE SELAPUT DAN ARUS LISTRIK    

Angkakeempat (EXXXX)

Sumber arus

Polaritas elektroda

Tipesalutan

Dayatembus

Kadarserbuk besi

1

AC

DC

+

Cellulose potasium

Kuat

Tidak ada

2

AC

DC

-

Rutile Sodium

Medium

0 – 10 %

3

AC

DC

+

-

Rutile Potasium

Lunak

0 – 10 %

4

AC

DC

+

-

Rutile iron powder

Lunak

30–50 %

5

DC

+

Low hydrogen sodium

Medium

Tidak ada

6

AC

DC

-

Low hydrogen potassium

Medium

Tidak ada

7

AC

DC

+

-

Iron oxide, Iron powder

Lunak

50 %

8

AC

DC

+

Low hydrogen,Iron powder

Medium

30 – 50 %

9

AC

DC

0

Lihat data-data di bawah, angka akhir 0 ada pengecualian

E 6010

DC

+

Cellulose sodium

Kuat

0 – 10 %

E 6020

AC

DC

-

Iron oxide sodium

Medium

0 – 10 %

E 6040

AC

DC

-

Iron oxide

Lunak

Penting :       Keterangan tentang penggunaan elektroda pengaturan arus las, hubungannya dengan kutub-kutub las, posisi pengelasan, klasifikasi dan jenis salutan biasanya tercantum pada bungkus elektroda.
C.      Penyimpanan Elektroda Las
Penyimpanan elektroda untuk mendapat pengelasan yang baik adalah penting.

• Disimpan ditempat kering, terutama untuk low hydrogen (basic electrode).
• Pengepakkan dari pabrik sebagai profeksi untuk menghindari pengaruh kelembapan harus baik.
• Elektroda yang mempunyai kelembaban lebih besar dari 50% diharuskan disimpan di oven (sesuai rekomendasi pabrik).
• Elektroda low hydrogen, seperti:  E 7016, E7015, E 7018 dan E 7028, sangat keritis karena mudah menyerap kebasahan (moisture).
• Jika bungkus elektroda dibuka hanya untuk digunakan selama 8 jam, apabila ada sisa harus disimpan di oven.
• Untuk elektroda baja lunak apabila dibuka harus disimpan pada oven temperatur 100–150⁰ C selama 8 jam.
• Ruang penyimpanan elektroda harus dikontrol dengan kelembapan lebih kecil dari 50%.
• Untuk elektroda selulosa atau E 6010 dan E 6011 tidak harus selalu di oven, karena mempunyai level moisture 3-7 %. Hal ini tidak berpengaruh  dalam proses las.

POSISI PENGELASAN

Tujuan Kegiatan Pemelajaran
Setelah menyelesaikan kegiatan belajar elemen ini, Anda akan dapat:

•  Menafsirkan  posisi pengelasan yang harus dikerjakan.

Uraian Materi
 Posisi pengelasan untuk sambungan las sudut (fillet) dan sambungan las tumpul untuk pengelasan pelat masing-masing terdiri  dari 4 (empat) posisi pengelasan, yaitu posisi bawah tangan, mendatar, tegak dan atas kepala. Untuk penjelasan posisi pengelasan sambungan tumpul dan sambungan sudut pelat serta sambungan tumpul pipa. Perhatikan table 6.1
 Tabel 6.1  Deskripsi Posisi Pengelasan

Jenis Sambungan	Posisi Pengelasan	Proses Pengelasan
Sambungan Tumpul (Butt Weld) Untuk Pelat.	q   Bawah Tangan (Flat)Kode Posisi 1Gq   Mendatar (Horizontal)Kode Posisi 2G	Pengelasan dilakukan di bawah tangan, sumbu las pada benda kerja horizontal. Pengelasan dilakukan mendatar, sumbu las pada benda kerja horizontal.
	Tegak (Vertikal) Kode Posisi 3G Atas Kepala (Overhead) Kode Posisi 4G	Pengelasan dilakukan dari bawah ke atas, sumbu las pada  benda kerja  vertikal. Pengelasan dilakukan di atas kepala, sumbu las pada benda kerja horizontal.
Sambungan Sudut (Fillet Weld)Untuk Pelat.	q   Bawah Tangan (Flat)Kode Posisi 1Fq   Mendatar (Horizontal)Kode Posisi 2Fq   Tegak (Vertikal) Kode Posisi 3F	Pengelasan dilakukan di bawah tangan, sumbu las pada benda kerja horizontal. Pengelasan dilakukan mendatar,  sumbu las pada benda kerja horizontal. Pengelasan dilakukan dari bawah ke atas, sumbu las pada  benda kerja  vertikal.
	q   Atas Kepala(Overhead)Kode Posisi 4F	Pengelasan dilakukan di atas kepala, sumbu las pada benda kerja horizontal.
Sambungan Tumpul Pipa (Pipe Weld)	q   Posisi 1 Gq   Posisi 2Gq   Posisi 5Gq   Posisi 6G	Pengelasan dilakukan di bawah tangan, sumbu pipa mendatar, pipa boleh diputar. Pengelasan dilakukan mendatar, sumbu pipa tegak, pipa boleh diputar
		Pengelasan dilakukan bawah tangan, tegak dan atas kepala, sumbu pipa mendatar, pipa tidak boleh diputar.
		Pengelasan dilakukan bawah tangan, tegak dan atas kepala, sumbu pipa miring 450, pipa tidak boleh diputar.

PERALATAN LAS BUSUR MANUAL

Peralatan las busur

Tujuan Kegiatan Pemelajaran
Setelah menyelesaikan kegiatan belajar elemen ini, Anda akan dapat:

• Menjelaskan terjadinya busur listrik dalam proses pengelasan
• Menjelaskan terjadinya pemindahan logam las
• Menjelaskan penyebab kecelakaan karena radiasi busur

 Uraian Materi
 A.         Busur Listrik
Las busur metal manual atau istilah lain Shielded Metal Arc Welding/SMAW adalah salah satu jenis proses las busur metal yang menggunakan busur listrik sebagai sumber panas. Panas yang timbul pada busur listrik yang terjadi antara elektroda dan benda kerja, mencairkan kawat las (elektroda) dan benda kerja, kemudian membentuk paduan logam, setelah membeku disebut lasan.
Udara yang bersifat bukan kondusif arus, harus dibuat bersifat kondusif arus untuk tujuan pengelasan, hal ini dikerjakan dengan pengionan pada udara.
Pengionan terjadi, yang mana udara dijadikan bersifat kondusif  arus, yang disusul dengan pemanasan ke temperatur yang lebih tinggi pada benda kerja dan batang kawat las. Hal ini terjadi pada saat kontak pertama (hubungan pendek).
Perbedaan suhu busur listrik tergantung pada tempat titik pengukurannya, misalnya pada ujung elektroda bersuhu 3400^oC dan  pada benda kerja dapat mencapai 4000^oC.
Busur listrik arus searah menghasilkan suhu pada kutub positif (DC+) antara 400^o – 600^oC lebih tinggi dari dari pada kutub negatif (DC-). Hal itu yang menjadi alasan, mengapa kutub positif dipasang pada benda kerja. Dengan arus bolak-balik (AC), temperatur busur listrik pada benda kerja juga lebih tinggi dari pada ujung elektroda.
Faktor lain yang penting adalah panjang busur listrik harus disesuaikan dengan diameter inti kawat elektroda untuk menghasilkan busur yang baik seperti ditunjukkan pada gambar 1.1 .

Gambar : Busur Listrik

B.         Elektroda
Salah satu jenis elektroda terumpan ialah elektroda terbungkus sebagai logam pengisi dalam proses pengelasan dengan las busur metal manual atau SMAW. Lazim disebut Elektroda Las.
Elektroda las busur metal manual terdiri dari logam inti (core wire) dan selaput (coating) yang terdiri dari bahan flux. Dalam proses pengelasan flux akan turut mencair dan mengeluarkan gas serta membentuk terak cair yang akan terapung di atas permukaan kawah las (welding pool).
Gas dan terak akan melindungi kawah las terhadap oksidasi udara luar agar hasil pengelasan tidak terjadi keropos.

C.      Pemindahan Logam Las
Seperti telah dijelaskan di atas bahwa busur listrik terbentuk diantara logam induk dan ujung elektroda. Karena panas dari busur ini, maka logam induk dan ujung elektroda tersebut mencair dan kemudian membeku bersama.
Proses pemindahan logam elektroda terjadi pada saat ujung elektroda mencair dan membentuk butir-butir yang terbawa oleh arus busur listrik yang terjadi. Apabila digunakan arus listrik yang sesuai dengan petunjuk penggunan arus las untuk suatu diameter elektroda, maka butiran logam cair yang terbawa menjadi halus seperti terlihat pada gambar 1.4(a). Sebaliknya apabila arusnya kecil atau arus las lebih kecil dari penggunaan yang seharusnya, maka butiran menjadi besar seperi pada gambar 1.4(b).
Pola pemindahan logam yang seperti diterangkan di atas sangat mempengaruhi sifat mampu las dari logam. Secara umum dapat dikatakan bahwa logam mempunyai sifat las tinggi bila pemindahan terjadi dengan butir yang halus
D.     Radiasi Busur
Dalam proses pengelasan dengan elektroda terbungkus menghasilkan gas pelindung (shielding gas) yang berasal dari salutan elektroda, yaitu gas karbon monoksida (CO), karbon dioksida (CO₂), ozon (O₃) dan gas nitrogen dioksida (NO₂). Disamping itu mungkin ada gas-gas beracun yang terbentuk karena penguraian dari bahan-bahan pembersih dan pelindung terhadap karat. Gas-gas tersebut jika terhirup dalam jangka yang panjang akan merusak kesehatan bahkan dapat meracuni darah. Oleh sebab itu dalam pelaksanaan pengelasan harus terhindar dari gas-gas tersebut dengan jalan menggunakan alat-alat bantu keselamatan dan kesehatan kerja yang sesuai dengan fungsinya. Apabila  pengelasan dilakukan di dalam ruangan harus ada lubang ventilasi dan dilengkapi dengan blower supaya gas hasil dari pengelasan terisap keluar.

PENGELASAN

1. PENDAHULUAN

Las busur listrik atau umumnya disebut dengan las listrik adalah termasuk suatu proses penyambungan logam dengan menggunakan tenaga listrik sebagai sumber panas. Jenis sambungan dengan las Iistrik ini adalah merupakan sambungan tetap. Ada beberapa macam proses yang dapat digolongkan kadalam proses Ias Iistrik antara lain yaitu :

1. Las Listrik dengan Elektroda Karbon, Misalnya:
   • Las listrik dengan elektroda karbon tunggal.
   • Las listrik dengan elektroda karbon ganda.

2. Las Listrik Dengan Elektroda Logam, misalnnya:

• Las^-listrik dengan elektroda berselaput
• Las iistrik TIG (Tungsten Inert Gas)
• Las Iiarik submerged

2 PRINSIP-PRINSIP LAS LISTRIK

Pada dasarnya las listrik yang menggunakan elek­troda karbon maupun logam menggunakan tenaga listrik sebagai sumber panas. Busur listrik yang terjadi antara ujung elektroda dan benda kerja dapat mancapai temperatur tinggi yang dapat melelehkan sebagian bahan merupakan perkalian antara tegangan listrik (E) dangan kuat arus (I) dan waktu (t) yang dinyatakan delam satuan, panas joule atau kalori seperti rumus dibawah ini :

H = E x I x t

dimana :

H = panas dalam satuan joule

E = tegangan listrik delam volt

I = kuat arus dalam amper

t = waktu dalam detik

2.1. Las Listrik Dengan Elektroda Karbon

Busur listrik yang terjadi diantara ujung elek­troda karbon dan logam atau diantara dua ujung elektroda karbon akan memanaskan dan mencairkan logam yang akan dilas. Sebagai bahan tambah dapat dipakai elektroda de­ngan fluksi atau elektroda yang berselaput fluksi.

2. Las Listrik Dengan Ekktroda Berselaput ( SMAW )

Las tistrik ini menggunakan alektroda berselaput sebagai bahan tambah. Busur listrik yang terjadi diantara ujung elektroda dan bahan dasar akan mencairkan ujung elektroda dan sebagian bahan dasar. Selaput elektroda yang turut terbakar akan mencair dan menghasilkan gas yang melindungi ujung elektroda, kawah Ias, busur Iistri dan daerah Ias di sekitar busur listrik terhadap pengaruh udara luar. Cairan selaput elektroda yang membeku akan menutupi permukaan Ias yang juga berfungsi sebagai pelindung terhadap pengaruh luar.

Gbr. Dibawah ini adalah sirkuit Ias listrik dengan elektroda berselaput dimana G adalah sumber tenaga arus searah dan elektroda dihubungkan ke terminal negetif sedang bahan ke terminal positif.

Dalam Gbr. Dibawah ini ditunjukkan pemindahan cairan logam dari elektroda ke bahan dasar dimana gas dari pembakaran selaput elektroda melindungi daerah ini.

Las Iistrik TIG menggunakan elektroda wolfram yang bukan merupakan bahan tambah. Busur listrik yang terjadi antara ujung elektroda wolfram dan bahan dasar adalah marupakan sumber panas untuk pengelasan. Titik cair dari alektroda wolfram sedemikian tingginya sampai 3410^o sehingga tidak ikut mencair pada saat terjadi busur listrik. Tangkai Ias dilengkapi dangan nosel keramik untuk penyembur gas pelindung yang melindungi daerah Ias dari pengaruh luar pada saat pangelasan.

Sebagai bahan tambah dipakai elektroda tanpa selaput yang digerakkan dan didekatkan ke busur lirtrik yang terjadi antara elektroda wolfram dengan bahan dasar.

Sebagai gas pelindung dipakai argon, helium ateau campuran dari kedua gas tersebut yang pemekaiannya ter­gsntung dari jenis logem yang akan dilas.

Tangkai las TIG biasanya didinginkan dengan air yang bersirkulasi. Proses Ias listrik TIG ditunjukkan pada Gbr dibawah ini

2. Las Listrik MIG

Las listrik MIG adalah juga las busur listrik di­mana panas yang ditimbulkan oleh busur listrik antara ujung elektroda dan bahan dasar, karena adanya Arus Listrik

Elektrodanya adalah merupakan gulungan kawat yang berbentuk rol yang gerakannya diatur oleh pasangan roda gigi yang digerakkan oleh motorl listrik.

Kecepatan gerakan elektroda dapat diatur sesuai dengan keperluan. Tangkai Ias dilengkapi dengan nosal logam untuk menyemburkan gas pelindung yang dialirkan dari botol gas malalui selang gas.

Gas yang dipakai adalah C02 untuk pengelasan baja lunak dan baja, argon atau campuran argon dan helium untuk pengelasan Aluminium dan baja tahan karat

Proses pengelasan MIG ini dapat secara semi otomatik atau otomatik. Semi otomatik dimaksudkan pengelasan secara manual sedangkan otomatik adalah pengelasan di mana seluruh pekerjaan Ias dilaksanakan secara otomatik. Proses Ias MIG ditunjukkan pada Gbr. di bawah ini. dimana elek­troda keluar melalui tangkai las bersama dengan gas pelindung.

2. Las Listrik Submerged

Las listrik submerged yang umumnya otamatik atau semi otomatik menggunakan fluksi serbuk untuk pelindung dari pengaruh udara luar. Busur listrik diantara ujung elektroda dan bahan dasar berada didalam timbunan fluksi serbuk sehingga tidak terjadi sinar las keluar separti biasanya pada Ias listrik lainnya. Dalam hal ini operator Ias tidak perlu menggunakan kaca pelindung mata (helm Ias).

Pada waktu pengelasan, fluksi serbuk akan mencair dan membeku menutup Iapisan Ias. Sebagian fluksi serbuk yang tidak mencair dapat dipakai lagi setelah dibersihkan dari terak-terak Ias. -

Elektroda yang merupakan kawat tanpa selaput berbentuk gulungan (rol) digerakkan maju oleh pasangan roda gigi. pasangan roda gigi yang diputar oleh motor listrik dapat diatur kecepatannya sesuai dengan kebutuhan pengelasan .

3. ARUS LISTRIK

3.1. Arus Searah (DC)

Pada jenis arus ini, elektron-elektron bergerak sepajang penghantar hanya dalam satu arah.

3.2. Arus Bolak-Balik (AC)

Arah aliran dari arus bolak-balik adalah merupa­kan gelombang sinusoida yang memotong garis nol pada interval waktu 1/100 detik untuk mesin dengan frekwensi 50 Hz. Tiap siklus gelombang terdiri dari setengah gelom­bang positif dan setengah gelombang. Arus bolak-balik dapat diubah menjadi arus searah dengan menggunakan pengubah arus (rectifier).

4. PENGKUTUBAN ELEKTRODA

4.1. Pengkutuban Langsung

Pada pengkutuban langsung, kabel elektroda dipasang Pada terminal negatif dan kabel massa pada terminal positif. Pengkutuban langsung sering disebut sebegai sirkuit las listrik dengan elektroda negatif. (DC-).

4.2. Pengkutuban Terbalik

Untuk pengkutuban terbalik, kabel elektroda dipasang pada terminal positif dan kabel massa dipasang pada ter­minal negative.

Pengkutuban terbalik sering disebut sirkuit las listrik dengan elektroda positif (DC+)

4.3. Pangaruh Pengkutuban Pada Hasil Las.

Pemilihan jenis arus maupun pengkutuban pada pangelasan bergantung kepada :

• Jenis bahan dasar yang akan dilas
• Jenis elektroda yang dipergunakan

Pengaruh pengkutuban pada hasil las adalah pada penembusan lasnya. Pengkutuban langsung akan meng­hasilkan penembusan yang dangkal sedangkan Pada pengkutuban terbalik akan terjadi sebeliknya. Pada arus bolak-balik penembusan yang dihasilkan antara keduanya.

1. PESAWAT LAS.

Pesawat-pesawat las yang dipakai bermacam­-macam, tapi bila ditinjau dari jenis arus yang keluar dapat digolongkan sebagai berikut:

• pesawat las arts bolak-balik (AC)
• pesawat las arus searah (DC)
• pesawat las arus bolak-balik dan searah (AC-DC) yang merupakan gabungan dari pesawat AC den DC.

1.1. Pesawat Las Arus Bolak-Balik (AC)

Macam-macam pesawat las ini seperti Transfor­mator las, pembangkit listrik motor diesel atau motor ben­sin. Transformator las yang kebanyakan digunakan di industri-industri mempunyai kapasitas 200 sampai 500 amper. Pesawat las ini sangat banyak dipakai karena biaya operasinya yang rendah disamping harganya yang relatif murah. Voltase keluar dari pesawat transformator ini antara 38 sampai 70 volt.

1.2. Pesawat Las Arus Searah (DC)

Pesawat las arus searah ini dapat berupa pesawat transformator rectifier, pembangkit listrik motor diesel atau motor bensin, maupun pesawat pembangkit listrik yang digerakkan oleh motor listrik.

Salah satu jenis dari pesawat las arus searah yaitu pesawat pembangkit listrik yang digerakkan oleh motor tistrik (motor generator)

1.3. Pesawat Las AC-DC.

Pesawat las ini merupakan gabungan dari pesawat las arus bolak-balik dan arus searah. Dengan, pesawat ini akan lebih banyak kemungkinan pemakaiannya karena arus yang keluar dapat arus searah maupun arus bolak-­balik. Pesawat las jenis ini misalnya transformator-rectifier maupun pembangkit listrik motor diesel.

2. ALAT-ALAT BANTU LAS

2.1. Kabel Las

Kabel las biasanya dibuat dari tembaga yang dipilin dan dibungkus dangan karet isolasi Yang disebut kabel las ada tiga macam yaitu :

• kabel elektroda
• kabel massa
• kabel tenaga

Kabel elektroda adalah kabel yang menghubungkan pesawat las dengan elektroda_. Kabel massa menghubungkan pesawat las dengan benda kerja. Kabel tenaga adalah kabel yang menghubungkan sumber tenaga atau jaringan listrik dengan pesawat las. Kabel ini biasanya terdapat pada pe­sawat las AC atau AC - DC.

Dalam tabel 1 ditunjukkan ukuran luas penampang kabel las (kabel elektroda atau kabel massa) untuk panjang tertentu pada kapasitas arus pesawat las.

2.2. Pemegang Elektroda

Ujung yang tidak berselaput dari elektroda dijepit dengan pemegang elektroda. Pemegang elektroda terdiri dari mulut penjepit dan pegangan yang dibungkus oleh bahan penyekat. Pada waktu berhenti atau selesai mengelas, bagian pegangan yang tidak berhubungan dengan kabel digantungkan pada gantungan dari bahan fiber atau kayu.

2.3. Palu Las

Palu Ias digunakan untuk melepaskan dan me­ngeluarkan terak las pada jalur Ias dengan jalan memukul­kan atau menggoreskan pada daerah las_.

Berhati-hatilah membersihkan terak Ias dengan palu Ias karena kemungkinan akan memercik ke mata atau ke bagian badan lainnya.

2.4. Sikat Kawat

Dipergunakan untuk :

• membersihkan benda kerja yang akan dilas
• membersihkan terak Ias yang sudah lepas dari jalur las oleh pukulan palu las.

2.5. Klem Massa

Klem massa edalah suatu alat untuk menghu­bungkan kabel massa ke benda kerja. Biasanya klem massa dibuat dari bahan dengan penghantar listrik yang baik seperti Tembaga agar arus listrik dapat mengalir dengan baik, klem massa ini dilengkapi dengan pegas yang kuat. Yang dapat menjepit benda kerja dengan baik .

Walaupun demikian permukaan benda kerja yang akan dijepit dengan klem massa harus dibersihkan terlebih dahulu dari kotoran-kotoran seperti karat, cat, minyak.

2.6. Tang (penjepit)

Penjepit (tang) digunakan untuk memegang atau memindahkan benda kerja yang masih panas

3.PERLENGKAPAN KESELAMATAN KERJA.

3.1. Helm Las

Helm Ias maupun tabir las digunakan untuk melindungi kulit muka dan mata dari sinar las (sinar ultra violet dan ultra merah) yang dapat merusak kulit maupun mata, Sinar Ias yang sangat terang/kuat itu tidak boleh dilihat dangan mata langsung sampai jarak 16 meter. Helm las ini dilengkapi dengan kaca khusus yang dapat mengurangi sinar ultra violet dan ultra merah tersebut. Ukuran kaca Ias yang dipakai tergantung pada pelaksanaan pengelasan.

Umumnya penggunaan kaca las adalah sebagai berikut:

No. 6. dipakai untuk Ias titik

No. 6 dan 7 untuk pengelasan sampai 30 amper.

No. 6 untuk pengelasan dari 30 sampai 75 amper.

No. 10 untuk pengelasan dari 75 sampai 200 amper.

No. 12. untuk pengelasan dari 200 sampai 400 amper.

No. 14 untuk pangelasan diatas 400 amper.

Untuk melindungi kaca penyaring ini biasanya pada bagian luar maupun dalam dilapisi dengan kaca putih.

3.2. Sarung Tangan

Sarung tangan dibuat dari kulit atau asbes lunak untuk memudahkan memegang pemegang elektroda. Pada waktu mengelas harus selalu di­pakai sepasang sarung tangan.

3.3. Balu Las/Apron

Baju las/Apron dibuat dari kulit atau dari asbes. Baju las yang lengkap dapat melindungi badan dan sebagian kaki. Bila mengelas pada posisi diatas kepala, harus memakai baju las yang lengkap. Pada pengelasan posisi lainnya dapat dipakai apron.

3.4. Sepatu Las

Sepatu las berguna untuk melindungi kaki dari semburan bunga api, Bila tidak ada sepatu las, sepatu biasa yang tertutup seluruhnya dapat juga dipakai.

3.5. Kamar Las

Kamar Ias dibuat dari bahan tahan.api. Kamar las penting agar orang yang ada disekitarnya tidak terganggu oleh cahaya las.

Untuk mengeluarkan gas, sebaiknya kamar las dileng­kapi dangan sistim ventilasi: Didalam kamar las ditempatkan meja Ias. Meja las harus bersih dari bahan-bahan yang mudah terbakar agar terhindar dari kemungkinan terjadinya kebakaran oleh percikan terak las dan bunga api.

3.6. Masker Las

Jika tidak memungkinkan adanya kamar las dan ventilasi yang baik, maka gunakanlah masker las, agar terhindar dari asap dan debu las yang beracun.

4. ELEKTRODA (filler atau bahan isi)

4.1. Elektroda Berselaput

Elektroda berselaput yang dipakai pada Ias busur listrik mempunyai perbedaan komposisi selaput maupun kawat Inti. Pelapisan fluksi pada kawat inti dapat dengah cara destrusi, semprot atau celup. Ukuran standar dia­meter kawat inti dari 1,5 mm sampai 7 mm dengan pan­jang antara 350 sampai 450 mm. Jenis-jenis selaput fluksi pada elektroda misalnya selulosa, kalsium karbonat (Ca C03), titanium dioksida (rutil), kaolin, kalium oksida mangan, oksida besi, serbuk besi, besi silikon, besi mangan dan sebagainya dengan persentase yang berbeda-beda, untuk tiap jenis elektroda.

Tebal selaput elektroda berkisar antara 70% sampai 50% dari diameter elektroda tergantung dari jenis selaput. Pada waktu pengelasan, selaput elektroda ini akan turut mencair dan menghasilkan gas CO2 yang melindungi cairan las, busur listrik dan sebagian benda kerja terhadap udara luar. Udara luar yang mengandung O2 dan N akan dapat mempengaruhi sifat mekanik dari logam Ias. Cairan selaput yang disebut terak akan terapung dan membeku melapisi permukaan las yang masih panas.

4.2. Klasifikasi Elektroda

Elektroda baja lunak dan baja paduan rendah untuk las busur listrik manurut klasifikasi AWS (American Welding Society) dinyatakan dengan tanda E XXXX yang artInya sebagai berikut :

E menyatakan elaktroda busur listrik

XX (dua angka) sesudah E menyatakan kekuatan tarik deposit las dalam ribuan Ib/in² lihat table.

X (angka ketiga) menyatakan posisi pangelasan.

angka 1 untuk pengelasan segala posisi. angka 2 untuk pengelasan posisi datar di bawah tangan

X (angka keempat) menyataken jenis sela­put dan jenis arus yang cocok dipakai un­tuk pengelasan lihat table.

Contoh : E 6013

Artinya:

• Kekuatan tarik minimum den deposit las adalah 60.000 Ib/in2 atau 42 kg/mm2
• Dapat dipakai untuk pengelasan segala po­sisi
• Jenis selaput elektroda Rutil-Kalium dan pengelasan dengan arus AC atau DC + atau DC -

4.3. Elektroda Baja Lunak

Dan bermacam-macam jenis elektroda baja lu­nak perbedaannya hanyalah pada jenis selaputnya. Sedang kan kawat intinya sama.

4.3.1. E 6010 dan E 6011

Elektroda ini adalah jenis elektroda selaput selulosa yang dapat dipakai untuk pengelesan dengan penembusan yang dalam. Pengelasan dapat pada segala posisi dan terak yang tipis dapat dengan mudah dibersih­kan. Deposit las biasanya mempunyai sifat sifat mekanik yang baik dan dapat dipakai untuk pekerjaan dengan peng­ujian Radiografi. Selaput selulosa dengan kebasahan 5% pada waktu pengelasan akan menghasilkan gas pelindung. E 6011 mengandung Kalium untuk mambantu menstabil­kan busur listrik bila dipakai arus AC.

4.3.2. E 6012 dan E 6013

Kedua elektroda ini termasuk jenis selaput rutil yang dapat manghasilkan penembusan sedang. Keduanya dapat dipakai untuk pengelasan segala posisi, tetapi ke­banyakan jenis E 6013 sangat baik untuk posisi pengeles­an tegak arah ke bawah. Jenis E 6012 umumnya dapat di­pakai pada ampere yang relatif lebih tinggi dari E 6013. E 6013 yang mengandung lebih benyak Kalium memudah­kan pemakaian pada voltage mesin yang rendah. Elektroda dengan diameter kecil kebanyakan dipakai untuk pangelasan pelat tipis.

4.3.3. E 6020

Elektroda jenis ini dapat menghasilkan penem­busan las sedang dan teraknya mudah dilepas dari lapisan las. Selaput elektroda terutama mengandung oksida besi dan mangan. Cairan terak yang terlalu cair dan mudah mengalir menyulitkan pada pengelasan dengan posisi lain dari pada bawah tangan atau datar pada las sudut.

4.3.4. Elektroda dengan Selaput Serbuk Besi

Selaput elektroda jenis E 6027, E 7014. E 7018. E 7024 dan E 7028 mengandung serbuk besi untuk meningkatkan efisiensi pengelasan. Umumnya selaput elek­troda akan lebih tebal dengan bertambahnya persentase serbuk besi. Dengan adanya serbuk besi dan bertambah tebalnya selaput akan memerlukan ampere yang lebih tinggi.

4.3.5. Elektroda Hydrogen Rendah

Selaput elektroda jenis ini mengandung hydrogen yang rendah (kurang dari 0,5 %), sehingga deposit las juga dapat bebas dari porositas. Elektroda ini dipakai untuk pengelasan yang memerlukan mutu tinggi, bebas porositas, misalnye untuk pengelasan bejana dan pipa yang akan mengalami tekanan

Jenis-jenis elektroda hydrogen rendah misalnya E 7015, E 7016 dan E 7018.

4.3.6. Kondisi Pengelasan

Berikut ini diberikan daftar kondisi pengelasan untuk elektroda Philips baja lunak dan baja paduan rendah.

4.3.7. Elektroda Untuk Besi Tuang

Elektroda yang dipekai untuk mengelas besi tuang adalah sebagei berikut :

• elektroda baja
• elektroda nikel
• elektrode perunggu
• elektroda besi tuang

Elektroda nikel

Elektroda jenis ini dipakai untuk mengelas besi tuang, bila hasil las masih dikerjakan lagi dengan mesin. Elektroda nikel dapat dipakai dalam sagala posisi pengelasan. Rigi-rigi las yang dihasilkan elektroda ini pada besi tuang adalah rata dan halus bila dipakai pada pesawat las DC kutub terbalik. Karakteristik elektroda nikel dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

Elektroda baja

Elektroda jenis ini bila dipakai untuk mengelas besi tuang akan menghasilkan deposit las yang kuat se­hingga tidak dapat dikerjakan dengan mesin. Dengan demikian elektroda ini dipakai bila hasil las tidak di­kerjakan lagi. Untuk mengelas besi tuang dengan elektroda baja dapat dipakai pesawat las AC atau DC kutub terbalik.

Elektroda perunggu

Hasil las dengan memakai elektroda ini tahan ter­hadap retak, sehingga panjang las dapat ditambah. Kawat inti dari elektroda dibuat dari perunggu fosfor dan diberi selaput yang menghasilkan busur stabil.

Elektroda dengan Hydrogen rendah

Elektroda jenis ini pada dasarnya dipakai untuk baja yang mengandung karbon kurang dari 1,5%. Tetapi dapat juga dipakai pada pengelasan besi tuang dengan hasil yang baik. Hasil lasnya tidak dapat dikerjakan dengan mesin.

4.3.8. Elektroda Untuk Aluminium.

Aluminium dapat dilas listrik dengan elektroda yang dibuat dari logam yang sama. Pemilihan elektroda aluminium yang sesuai dengan pekerjaan didasarkan pada tabel keterangan dari pabrik yang membuatnya. Elektroda aluminium AWS-ASTM AI-43 untuk las busur listrik adalah dengan pasawat las DC kutub terbalik dimana pemakaian arus dinyatakan dalam tabel berikut

4.2.9. Elektroda untuk palapis Keras

Tujuan pelapis keras dari segi kondisi pemakaian yaitu agar alat atau bahan tahan terhadap kikisan, pukulan dan tahan aus. Untuk tujuan itu maka Elektroda untuk pelapis keras dapat diklasifikasikan dalam tiga macam Yaitu :

• elektroda tahan kikisan
• elektroda tahan pukulan
• elektroda tahan aus.

Elektroda tehan kikisan.

Elektroda jenis ini dibuat dari tabung chrom karbida yang diisi dengan serbuk-serbuk karbida. Elektroda dengan diameter 3,25 mm - 6,5 mm dipakai peda pesawat las AC atau DC kutub terbalik.

Elektroda ini dapat dipakai untuk pelapis keras permukaan pada sisi potong yang tipis, peluas lubang dan beberapa type pisau.

Elektroda tahan pukulan.

Elektroda ini dapat dipakai pada pesawat las AC atau DC kutub terbalik. Dipakai untuk pelapis keras bagian pemecah dan palu.

Elektroda tahan keausan.

Elektroda ini dibuat dari paduan-paduan non ferro yang mengandung Cobalt, Wolfram dan Chrom. Biasanya dipakai untuk pelapis keras permukaan katup buang dan dudukan katup dimana temperatur dan keausan sangat tinggi.

1. MEMILIH BESARNYA ARUS LISTRIK

Besarnya arus listrik untuk pengelasan tergantung pada ukuran diameter dan macam elektroda las.

Pada prakteknya dipilih empere pertengahan. Sa­bagai contoh; untuk elektroda. E 6010, ampere minimum dan maximum adalah 80 amp. sampai 120 amp. Sehingga dalam hal ini ampere pertengahan 100 amp.

1.2. Cara-cara Menyalakan Busur

Untuk mamperoleh busur yang baik di perlukan pangaturan arur (ampere) yang tepat sesuai dengan type dan ukuran elektroda, Menyalahkan busurd apat dilakukan dengan 2 (dua) cara.

• Bila pesawat Ias yang dipakai pesewat Ias AC, menyalakan busur dilakukan dengan menggoreskan elektroda pada benda kerja lihat Gbr.
• Untuk menyalakan busur pada pesawat Ias DC, elektroda disentuhkan seperti pada Gbr

Bila elektroda harus diganti sebelum pangelasan selesai, maka untuk melanjutkan pengelasan, busur perlu di­nyalakan lagi. Menyalakan busur kembali ini dilakukan pada tempat kurang lebih 26 mm dimuka las berhenti seperti pada gambar. Jika busur berhenti di B, busur dinyalakan lagi di A dan kembali ke B untuk melanjutkan pengelasan. Bilamana busur sudah terjadi, elektroda diangkat sedikit dari pekerjaan hingga jaraknya ± sama dengan diameter elektroda. Untuk elektroda dia­meter 3,25 mm, jarak ujung elektroda dengan permukaan bahan dasar ± 3,25 mm.

1.3. Pengaruh panjang busur pada hasil las. Pan­jang busur (L) Yang normal adalah kurang lebih sama dengan diameter (D) kawat inti elektroda.

1. Bila panjang busur tepat (L = D), maka cairan elektroda akan mengalir dan mengendap dengan baik.

Hasilnya :

• rigi-rigi las yang halus dan baik.
• tembusan las yang baik
• perpaduan dengan bahan dasar baik
• percikan teraknya halus.

2. Bila busur terlalu panjang (L > D), maka timbul bagian-bagian yang berbentuk bola dari cairan elektroda.

Hasilnya :

• rigi-rigi las kasar
• tembusan las dangkal
• percikan teraknya kasar dan keluar dari jalur las.

3. Bila busur terlalu pendek, akan sukar me­meliharanya, bisa terjadi pembekuan ujung elektroda pada pengelasan (lihat gam­bar 158 c).

Hasilnya :

• rigi las tidak merata
• tembusan las tidak baik
• percikan teraknya kasar dan berbentuk bo­la.

1.4. Pengaruh Besar Arus.

Besar arus pada pengelasan mempengaruhi hasil las. Bila arus terlalu rendah akan menyebabkan sukarnya penyalaan busur listrik dan busur listrik yang terjadi tidak stabil. Panas yang terjadi tidak cukup untuk melelehkan elektroda dan bahan dasar sehingga hasilnya merupakan rigi-rigi las yang kecil dan tidak rata serta penembusan yang kurang dalam.

Sebaliknya bila arus terlalu besar maka elektroda akan mencair terlalu cepat dan menghasilkan permukaan las yang lebih lebar dan penembusan yang dalam.

Besar arus untuk pengelasan tergantung pada jenis kawat las yang dipakai, posisi pengelasan serta tebal bahan dasar.

1.5. Gerakan Elektroda.

Gerakan elektroda pada saat pengelesan ada tiga macam yaitu :

1. Gerakan arah turun sepanjang sumbu elek­troda. Gerakan ini dilakukan untuk me­ngatur jarak busur listrik agar tetap.
2. Gerakan ayunan elektroda. Gerakan ini diperlukan untuk mengatur lebar jalur las yang dikehendaki.

Ayunan keatas menghasilkan alur las yang kecil, sedangkan ayunan kebawah menghasilkan jalur las yang lebar. Penembusan las pada ayunan keatas lebih dangkal daripada ayunan kehawah.

Ayunan segitiga dipakai pada jenis elektroda Hydrogen rendah untuk mendapatkan penembusan las yang baik diantara dua celah pelat.

Beberapa bentuk-bentuk ayunan diperlihatkan pada gambar dibawah ini. Titik-titik pada ujung ayunan menyatakan agar gerakan las berhenti sejenak pada tempat tersebut untuk memberi kesempatan pada cairan las untuk mengisi celah sambungan.

Tembusan las yang dihasilkan dengan gerekan ayun tidak sebaik dengan gerakan lurus elektroda. Waktu yang diperlukan untuk gerakan ayun lebih lama, sehingga dapat menimbulkan pemuaian atau perubahan bentuk dari bahan dasar. Dengan alasan ini maka penggunaan gerakan ayun harus memperhatikan tebal bahan dasar.

Alur Spiral

Alur Zig-zag

Alur Segitiga

1.6. Pengaruh Kecepatan Elektroda Pada Hasil Las.

Kecepatan tangan menarik atau mendorong elektroda waktu mengelas harus stabil, sehingga menghasil­kan rigi-rigi las yang rata dan halus. Tidak dibolehkan rigi­-rigi las yang berbentuk gergaji­

Jika elektroda digerakkan tarlalu lambat, akan di­hasilkan jalur yang kuat dan lebar. Hal ini dapat pula menimbulkan kerusakan sisi las, ter­utama bila bahan dasar tipis.

Bila elektroda digerakkan terlalu cepat, tembusan lasnya dangkal oleh karena kurang waktu pemanasan bahan dasar dan kurang waktu untuk cairan elektroda monembus bahan dasar

Bila kecepatan gerakan elektroda tepat, daerah per­paduan dengan bahan dasar dan tembusan lasnya baik

1.7. Las Catat (Las Ikat)

Las catat (tack weld) adalah las kecil (pendek) yang digunakan-untuk semua pakerjaan las permulaan sebagai pengikat bagian-bagian yang akan dilas, untuk mempertahankan posisi benda kerja.

Panjang las catat :

• Untuk las catat pada ujung-ujung sam­bungan biasanya tiga sampai empat kali tebal pelat dan maximum 35 mm.
• Untuk las catat yang berada diantara ujung ujung sambungan, biasanya dua sampai tiga kali tebal pelat dan maximum 35 mm.

Jarak normal, las catat :

• Untuk pelat baja lunak (mild steel) dengan tebal 3,0 mm, jaraknye adalah 160 mm.
• Jarak ini bertambah 25 mm untuk setiap pertambahan tebal satu milimeter hingga jarak maximum 800 mm untuk tebal pelat diatas 33,0 mm.

Bila panjang las kurang dari dua kali jarak normal diatas, cukup dibuat las catat pada kedua ujungnya. Pada sambungan las T, jarak las catat dibuat dua kali jarak normal diatas.