TUGAS AKHIR(607408A)

PENGARUH MEDIA PENDINGIN SPOT WELDING

TERHADAP TEGANGAN GESER, METALLOGRAPHY

DAN LAJU KOROSI PADA MATERIAL FERRITIC

STAINLESS STEEL DIN 1.4003

JADDUNG MAULANA MARWADITAMA NRP. 0715040048

Dosen Pembimbing :

1. HENDRI BUDI KURNIYANTO S.ST.,M.T

2. MOH. SYAIFUL AMRI S.ST.,M.T

PROGRAM STUDI D4 TEKNIK PENGELASAN

JURUSAN TEKNIK BANGUNAN KAPAL

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA 2019

ii

i

TUGAS AKHIR (607408A)

PENGARUH MEDIA PENDINGIN SPOT WELDING TERHADAP TEGANGAN GESER, METALLOGRAPHY DAN LAJU KOROSI PADA MATERIAL FERRITIC STAINLESS STEEL DIN 1.4003

JADDUNG MAULANA M

NRP. 0715040048

DOSEN PEMBIMBIMNG :

1. HENDRI BUDI KURNIYANTO S.ST.,M.T

2. MOH. SYAIFUL AMRI S.ST.,M.T

PROGRAM STUDI D4 TEKNIK PENGELASAN JURUSAN TEKNIK BANGUNAN KAPAL POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA 2019

ii

iii

iv

v

vi

vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada kehadirat Allah SWT atas segala

rahmat, ridho, dan hidayah-Nya yang tiada henti sehingga penulis dapat

menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “PENGARUH MEDIA

PENDINGIN SPOT WELDING TERHADAP TEGANGAN GESER,

METALLOGRAPHY DAN LAJU KOROSI PADA MATERIAL FERRITIC

STAINLESS STEEL DIN 1.4003” ini dengan baik dan lancar. Tugas Akhir ini

merupakan salah satu syarat kelulusan dalam pendidikan Diploma 4 (D4) pada

Program Studi Teknik Pengelasan, Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya. Pada

kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar besarnya kepada

semua pihak yang telah membantu penyusunan laporan Tugas Akhir ini

diantaranya kepada:

1. Orang tua saya Siswadi dan Sumartin yang telah memberikan banyak

dukungan yang sangat luar biasa dalam menyelasaikan pendidikan saya

hingga selesai.

2. Bapak Ir. Eko Julianto, M.Sc., FRINA., selaku Direktur Politeknik

Perkapalan Negeri Surabaya.

3. Bapak Ruddianto, S.T., M.T., MRINA., selaku Ketua Jurusan Teknik

Bangunan Kapal.

4. Bapak Muhamad Ari, S.T., M.T., selaku Koordinator Program Studi

Teknik Pengelasan.

5. Bapak Mukhlis, S.T., M.T., selaku Koordinator Tugas Akhir.

6. Bapak Hendri Budi Kurniyanto, S.S.T., M.T., . Dosen Pembimbing 1

yang telah sabar membantu, membimbing, dan mengarahkan selama

pengerjaan Tugas Akhir ini.

7. Moh. Syaiful Amri S.ST.,M.T, ., selaku Dosen Pembimbing 2 yang telah

sabar membantu, membimbing, dan mengarahkan selama pengerjaan

Tugas Akhir ini.

8. Rekan-rekan merput dan team horeinon4ever yang selalu memberi

semngat tanpa henti kepada saya.

viii

9. Rekan-rekan saya TL 8-B, yang telah sabar dan menerima saya apa

adanya.

10. Rekan-rekan saya keluarga teknik pengelasan angkatan 2015 yang selalu

mensupport saya.

11. Ginda Citra Dewi Sugianto yang telah memberi semangat dan motivasi.

12. Kontrakan taubat bumi marina emas blok E 108 (Firman, Dahlan, David,

Rosyid, Kevin, Aca, Gading, Wildan, Nopal, Mbong) yang selalu

memberi saya support yang luar biasa.

13. Seluruh pihak yang membantu yang tidak bisa disebutkan satu persatu.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa pembuatan Tugas Akhir ini masih

jauh dari kesempurnaan, dikarenakan keterbatasan ilmu pengetahuan yang

dimiliki. Oleh karena itu penulis berharap adanya kritik dan saran yang

membangun sehingga dapat memperbaiki kekurangan yang ada. Semoga

buku Tugas Akhir ini dapat memberi manfaat serta dapat digunakan sebagai

salah satu referensi untuk pengembangan Tugas Akhir selanjutnya di

kemudian hari dan dapat menjadi nilai tambah khususnya bagi penyusun dan

umumnya bagi pembaca.

Surabaya, 02 Agustus 2019

Penulis

ix

PENGARUH MEDIA PENDINGIN SPOT

WELDING TERHADAP TEGANGAN GESER,

METALLOGRAPHY DAN LAJU KOROSI PADA

MATERIAL FERRITIC STAINLESS STEEL DIN

1.4003

Jaddung Maulana Marwaditama

ABSTRAK

Spot welding adalah proses penyambungan permanen dimana elektroda

terbuat dari bahan tembaga, paduan tembaga. Kedua elektroda akan saling menekan

permukaan pelat yang akan disambung. Pada saat yang bersamaan arus listrik akan

dialirkan sehingga permukaan pelat akan menjadi panas dan mencair karena

adanya resistansi listrik, adanya media pendingin merupakan variabel yang

berpengaruh. Material Ferritic Stainless Steel DIN 1.4003 digunakan pada

penelitian ini, dengan variasi media pendingin air, angin dan tanpa pendingin. Hasil

pengolahan media pendingin berpengaruh terhadap tension shear load dan laju

korosi. Dari pengujian yang dilakukan, hasil terendah dari pengujian beban geser

adalah spesimen pendingin air, yaitu dengan rata-rata sebesar 27,423 kN.

Sedangkan beban geser tertinggi adalah spesimen tanpa pendingin yaitu dengan

rata-rata sebesar 37,043 kN. Hasil foto makro media spesimen pendingin air

memiliki diameter nugget terlebar yaitu sebesar 9,5 mm, sedangkan yang terkecil

pada spesimen pendingin angin yaitu sebesar 9 mm. Pada foto mikro weld metal

memiliki struktur columnar grains. Hasil pada presentase ferrite pendinginan air

memiliki presentase terendah yaitu sebesar 87,8% sedangkan tanpa pendingin

memiliki presentase ferrite tertinggi yaitu sebesar 90,3%. Pada pengujian laju

korosi hasil terendah dimiliki oleh spesimen pendingin air dengan laju korosi

sebesar 0.021642 mm/year, sedangkan laju korosi tertinggi dimiliki oleh spesimen

tanpa pendingin dengan nilai laju kororsi sebesar 0.025023 mm/year.

Kata Kunci :Spot Welding, Ferritic Stainless Steel DIN 1.4003, Media Pendingin

Spot Welding, beban geser, diameter nungget.

x

xi

THE EFFECT OF SPOT WELDING COOLING MEDIA ON SHEAR LOAD,

METALLOGRAPHY AND CORROSION RATE IN MATERIAL FERRITIC

STAINLESS STEEL DIN 1.4003

Jaddung Maulana Marwaditama

ABSTRACT

Spot welding is a permanent joining process where electrodes are made of

copper, copper alloy. The two electrodes will press against the surface of the plate

to be joined. At the same time an electric current will be flowed so that the surface

of the plate will become hot and melt due to electrical resistance, the presence of a

cooling medium is an influential variable.Ferritic Stainless Steel DIN 1.4003

material was used in this study, by varying the cooling media of water, wind and

without cooling. The results of the processing of the cooling medium most

influential on the tension shear load and corrosion rate.From the tests conducted,

the lowest result of the shear load is water cooling, with an average of 27,423 kN.

While the highest shear load is the specimen without refrigeration, with an average

of 37,043 kN. Macro photo results of water cooling media have the widest nugget

diameter that is 9.5 mm. In photo micro weld metal has a columnar grains structure.

The results on the percentage of water-cooling ferrite has the lowest percentage

that is equal to 87.8% while without refrigeration has the highest percentage of

ferrite that is equal to 90.3%. In testing the corrosion rate the lowest yield is owned

by the water cooling specimen with a corrosion rate of 0.021642 mm / year, while

the highest corrosion rate is owned by the specimen without a cooler with a value

of the corrosion rate of 0.025023 mm / year.

Keywords:Spot Welding, Ferritic Stainless Steel DIN 1.4003, Cooling Media,

Spot Welding, Spot Welding Parameter, shear load, diameter nugget

xii

xiii

DAFTAR ISI

COVER DALAM .................................................................................................... i

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iii

PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT ...................................................................... v

KATA PENGANTAR .......................................................................................... vii

ABSTRAK ............................................................................................................. ix

ABSTRACT ............................................................................................................. xi

DAFTAR TABEL…………………………………………………………........xvii

DAFTAR GAMBAR……………………………………………………………xix

BAB 1 PENDAHULUAN ...................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ......................................................................................... 1

1.2 Perumusan Masalah .................................................................................. 3

1.3 Tujuan Penelitian ...................................................................................... 3

1.4 Batasan Masalah ....................................................................................... 3

1.5 Manfaat Penulisan .................................................................................... 4

1.5.1 Manfaat bagi mahasiswa ....................................................................... 4

1.5.2 Manfaat bagi perusahaan................................................................... 4

1.5.3 Manfaat bagi umum .......................................................................... 4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................. 5

2.1 Teknologi pengelasan logam .................................................................... 5

2.2 Pengelompokan Jenis-Jenis Proses Pengelasan ....................................... 6

2.3 Las Resistansi Listrik ............................................................................... 7

2.3.1 Elektroda ................................................................................................. 8

2.3.2 Pembangkitan Panas ............................................................................... 8

2.3.3 Welding current ...................................................................................... 9

2.3.4 Welding time ........................................................................................... 9

2.3.5 Welding pressure .................................................................................... 9

2.3.6 Welding cycle ........................................................................................ 10

2.4 Keuntungan dan Keterbatasan Spot Welding .............................................. 10

2.4.1 Keuntungan Spot Welding .................................................................... 11

2.4.2 Keterbatasan Spot Welding ................................................................... 11

xiv

2.5 Klasifikasi Baja Tahan Karat ....................................................................... 11

2.5.1 Austenitic Stainless Steel ....................................................................... 12

2.5.2 Feritic Stainless Steel ............................................................................ 12

2.5.3 Martensitic Stainless Steel .................................................................... 13

2.5.4. Duplex Ferritic-austenitic .................................................................... 14

2.5.5.Precipitation Hardening Stainless Steel ............................................... 14

2.6 Pengujian Shear Test ................................................................................... 14

2.7 Metalography test……………………………………………………….…………….15

2.8 Korosi ........................................................................................................... 17

2.8.1 Pengujian Korosi ( Sel Tiga Elektroda ) .............................................. 18

2.9 ANOVA (Analysis of Variance) ................................................................. 20

2.10 Penelitian Terdahulu .................................................................................. 21

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN ................................................................ 23

3.1 Diagram alir penelitian ............................................................................... 23

3.2 Alur Penelitian ............................................................................................. 24

3.2.1 Tahap Identifikasi awal ......................................................................... 24

3.2.2 Studi literatur ......................................................................................... 24

3.2.3 Survei lapangan ..................................................................................... 24

3.3 Persiapan Spesimen dan Alat .................................................................. 24

3.3.1 Material ............................................................................................ 24

3.3.2 Peralatan .......................................................................................... 25

3.3.3 Spesifikasi mesin Spot Welding ....................................................... 25

3.3.4 Dimensi spesimen ............................................................................ 26

3.4 Proses Pengelasan ................................................................................... 27

3.5 Pengujian Spot Welding ......................................................................... 27

3.5.1 Shear test ......................................................................................... 27

3.5.2 Uji metallografi ............................................................................... 28

3.6 Analisa dan Pembahasan.............................................................................. 31

3.7 Kesimpulan .................................................................................................. 31

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................. 33

4.1 Hasil Pengujian Shear Test ..................................................................... 33

xv

4.2 Hasil Pengujian Makro ........................................................................... 34

4.3 Hasil Pengujian Struktur Mikro ............................................................. 36

4.4 Pengujian Laju Korosi ........................................................................ 38

4.5 Analysis of Variance ................................................................................... 41

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 44

5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 45

5.2 Saran ....................................................................................................... 46

LAMPIRAN ...……………………………………..……………….....................49

BIODATA PENULIS…..………………………………………………………..50

xvi

xvii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Komposisi kimia DIN 1.4003 ................................................................ 13

Tabel 2.2 Mechanical properties DIN 1.4003 ....................................................... 13

Tabel 2.3 Acceptance criteria makro.……..........................……...……......….....17

Tabel 3.1 Dimensi spesimen spot welding berdasarkan AWS D8.1M .................. 26

Tabel 3.2 parameter pengelasan ………………...…...........................…......…....27

Tabel 4.1 Nilai hasil pengujian shear test…………………………....…………….….34

Tabel 4.2 Hasil pengukuran diameter nugget………………………………………...36

Tabel 4.3 Hasil pengujian persentase ferrite..........................................................38

Tabel 4. 4 Hasil Pengujian Laju Korosi…………………………………….……40

xviii

xix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Skema Proses Spot Welding…………….............................................7

Gambar 2. 2 Spesimen Shear Test…………………................................................15

Gambar 2. 3 Sel tiga elektroda...............................................................................18

Gambar 3.1 Flow Chart Diagram ........................................................................... 23

Gambar 3.2 Dimensi Spesimen Spot Welding ....................................................... 26

Gambar 3.3 Proses uji geser spot welding.............................................................26

Gambar 4.1 Diagram batang perbandingan shear tension load………………..…..33

Gambar 4.2 Macroetch spesimen Media Pendingin Air………………………... 34

Gambar 4.3 Macroetch spesimen Media Pendingin Angin……...……………....35

Gambar 4.4 Macroetch spesimen Tanpa Media Pendingin…………...………....35

Gambar 4.5 Hasil pengujian struktur mikro daerah weld metal………………….36

Gambar 4.6 Diagram batang perbandingnan persentase ferrite…………...……..38

Gambar 4.7 Hasil Pengujian Korosi Pendingin………………………………….39

Gambar 4.8 Hasil Pengujian Korosi PendinginAngin…………………………...39

Gambar 4.9 Hasil Pengujian Korosi Tanpa Pendingin……………………….....40

Gambar 4.10 Diagram batang perbandingan laju korosi………………………...40

Gambar 4.11 Hasil Analysis of Variance menggunakan software minitab SPSS..41

xx

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Seiring meningkatnya pertumbuhan perekonomian di Indonesia, kebutuhan

kereta api sebagai salah satu moda transportasi masal saat ini turut meningkat.

Kereta api masih banyak diminati masyarakat karena dinilai lebih hemat energi,

memiliki tingkat pencemaran yang rendah, aman, dan adaptif terhadap perubahan

(Samuel & Nadya N, 2009). Dalam Proyek Strategi Nasional (PSN) yang tertuang

dalam Peraturan Presiden (Perpres) Nomor 58 Tahun 2017, setidaknya terdapat 23

proyek di bidang perkeretaapian yang ditetapkan pemerintah. Hal ini membuktikan

kepedulian pemerintah terhadap perkembangan kereta api Indonesia.

PT. Industri Kereta Api (Persero) atau biasa disebut PT.INKA (Persero)

merupakan salah satu Badan Usaha Milik Negara Industri Strategis (BUMN-IS)

yang bergerak dalam bidang manufaktur dan jasa perkeretaapian. Selama ini, 100%

kebutuhan sarana kereta api dalam negeri diproduksi sepenuhnya oleh PT. INKA

(Persero), baik kereta penumpang maupun kereta barang. Untuk itu, kualitas kereta

api menjadi hal yang krusial untuk menjaga kepercayaan masyarakat pada industri

perkeretaapian Indonesia. Dalam proses manufaktur kereta api, pengelasan menjadi

salah satu bagian terpenting, khususnyapada tahap Pengerjaan Pelat (PPL). Teknik

pengelasan yang baik dan benar sangat dibutuhkan agar kekuatan las dapat

maksimal pada setiap sambungan kereta api. Kekuatan las disini kemudian akan

mempengaruhi kualitas performa unit kereta api.

Salah satu metode pengelasan yang ada dalam perusahaan manufaktur

adalah las titik atau spot welding (Wiryosumarto, 2004). Las titik atau spot welding

merupakan cara pengelasan yang menggunakan resistansi listrik (resistance

welding), dimana dua permukaan pelat yang akan disambung ditekan satu sama lain

oleh dua buah elektroda. Disaat yang sama, arus listrik yang besar dialirkan melalui

kedua elektroda melewati dua buah pelat yang dijepit elektroda sehingga

permukaan diantara kedua pelat menjadi panas dan mencair karena resistansi listrik

(Amstead, Ostwald, & Begeman, 1995).Saat ini, metode spot welding telah

2

diterapkan secara umum, terutama dalam proses fabrikasi dan penyambungan

logam.

Tujuan dari penerapan metode spot welding ini adalah untuk mempersingkat

efisiensi waktu penyambungan logam. Maka dari itu, dengan menerapkan metode

spot welding, perusahaan akan diuntungkan dengan meningkatnya efisiensi

produksi tanpa menurunkan kualitas produk.Disamping kecepatan waktu, metode

spot welding juga harus memperhatikan hasil dan kualitas pengelasan. Hasil

pengelasan harus mampu memenuhistandard atau spesifikasi ditetapkan

padamasing-masing perusahaan. Untuk memenuhi hal tersebut,ada beberapa

parameter pengelasan padacarbody kereta yang harus diperhatikan. Parameter

tersebut diantaranya adalahwelding current, squeeze time, weld time, cool time,

pulse, electrode, forcedan hold time.Pada PT.INKA (Persero) sendiri, metode spot

welding untuk fabrikasi side wall akan dinyatakan memenuhi standar apabila lolos

ketika dilakukan ujigeser (shear test) maupun ketika diukur diameter nuggetnya.

Side wall (dinding samping) kereta api merupakan salah satu bagian dari

carbody kereta api yang terbuat dari material DIN 14003 (feritic stainless steel).

Adapun thickness material sesuai dengan welding condition di PT. INKA (Persero)

adalah sebagai berikut :thickness 3 mm dan 2 mm. Material ini kemudian akan dilas

menggunakan resistensi las titik / resistance spot welding. Material DIN 14003

dipilih karena mempunyai sifat tahan korosi yang baik.Saat ini terdapat dua jenis

mesin spot welding yang digunakan di PT. INKA (Persero), yaitu mesin dengan

media pendingin eksternal dan mesin tanpa media pendingin eksternal. Dalam

praktiknya, media pendingin yang sering digunakan dalam proses produksi side

wall adalah air atau angin. Ketika spot weld dilakukan, media pendingin akan

dialirkan melalui pompa yang sudah terhubung dengan selang menuju ujung

elektroda pada bagian material yang dilas. Pemberian media pendingin ini bertujuan

agar elektrode tidak cepat panas sehingga didapatkan efisensi waktu yang lebih

baik(Ardiyanto, 2011)

Oleh karena itu, penelitian dilakukan untuk mengetahui pengaruh antara

beberapa media pendingin terhadap beberapa parameter kualitas side wall, yaitu

kekuatan geser, metallography, dan laju korosi. Penelitan ini diharapkan dapat

3

dijadikan acuan bagi PT. INKA (Persero) dalam proses fabrikasi side

wallkedepannya.

1.2 Perumusan Masalah

1. Bagaimana pengaruh variable media pendingin berupa air, angin dan

tanpa menggunakan media pendingin pada sambungan spot welding

terhadap hasil uji geser (shear test) material Ferritic stainless steel tipe

DIN 1.4003.

2. Bagaimana perbandingan variable media pendingin air, angin dan tanpa

pendingin pada sambungan spot welding terhadap metallography dan

diameter nugget material Ferritic stainless steel tipe DIN 1.4003.

3. Bagaimana perbedaan variable media pendingin air, angin dan tanpa

menggunakan media pendingin pada sambungan spot welding terhadap

hasil uji laju korosi material Ferritic stainless steel tipe DIN 1.4003.

1.3 Tujuan Penelitian

1. Mengetahui pengaruh variable media pendingin air, angin dan tanpa

menggunakan media pendingin pada sambungan spot welding terhadap

hasil uji geser (shear test) material Ferritic stainless steel tipe DIN

1.4003.

2. Mengetahui perbandingan variable media pendingin air, angin dan

tanpa menggunakan media pendingin pada sambungan spot welding

terhadap metallography dan diameter nugget material Ferritic stainless

steel tipe DIN 1.4003.

3. Mengetahui perbandingan variable media pendingin air, angin dan

tanpa menggunakan media pendingin pada sambungan spot welding

terhadap hasil uji laju korosi material Ferritic stainless steel tipe DIN

1.4003.

1.4 BaStasan Masalah

1 Pengambilan data dan pelaksanaan spot welding dilakukan di PT. INKA

(Persero).

2 Material yang digunakan adalah Ferritic stainless steel tipe DIN 1.4003.

4

3 Pengujian geser sesuai AWS D8.1M.

4 Variabel utama yang dirubah adalah media pendingin berupa air, angin

dan tanpa media pendingin.

5 Squeeze time, hold time, cool time, force welding current dan weld time

sesuai data welding condition.

6 Kehalusan dan kebersihan permukaan spesimen dianggap sama.

7 Pengujian yang dilakukan adalah uji geser, uji diameter nugget dan uji

laju korosi.

1.5 Manfaat Penulisan

1.5.1 Manfaat bagi mahasiswa

Sebagai sarana pembelajaran atau ilmu pengetahuan seputar teknologi

pengelasan dan mengetahui pengaruh yang ditimbulkan akibat perubahan

pada media pendingin spot welding.

1.5.2 Manfaat bagi perusahaan

Bagi industri terutama PT. INKA (Persero) diharapkan dari hasil yang di

dapatkan menjadi data tambahan untuk mengembangkan dan membantu

pada pengelasan resistansi spot welding dengan variasi media pendingin

pada carbody pada material Ferritic stainless steel tipe DIN 14003.

1.5.3 Manfaat bagi umum

Sebagai tambahan literatur dan informasi tambahan tentang proses

pengelasan resistansi spot welding dengan variasi media pendingin terhadap

kualitas pengelasannya.

5

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Teknologi pengelasan logam

Pengelasan (welding) adalah salah salah satu cara menyambung benda padat

dengan jalan mencairkannya melalui pemanasan (Widharto, 1996). Berdasarkan

definisi dari DIN (Deutch Industrie Normen) las adalah ikatan metalurgi pada

sambungan logam paduan yang dilaksanakan dalam keadaan lumer atau

cair(Jokosisworo, 2009). Dari dua definisi diatas, dapat diketahui bahwa

pengelasan adalah teknik atau cara menyambungkan dua logam atau lebih dengan

menggunakan energi panas. Untuk melakukan penyambungan, sebagian logam

induk dan logam pengisi akan dicairkan dengan atau tanpa tekanan dan logam

penambah sehingga menghasilkan sambungan yang kontinyu.

Teknik pengelasan ditemukan dalam rentang waktu antara 4000 SM – 3000

SM. Setelah energi listrik tersebar, teknologi pengelasan juga turut melaju dengan

pesatnya. Saat ini pengelasan telah menjadi teknik penyambungan yang mutakhir.

Lingkup penggunaan teknik pengelasan dalam kontruksi sangat luas, meliputi

konstruksi perkapalan, jembatan, rangka baja, bejana tekan, pipa pesat, pipa saluran

dan sebagainya. Selain penting untuk proses manufaktur, proses pengelasan juga

berperan penting dalam tahapan reparasi. Contohnya adalah ketika coran berlubang,

maka proses pengelasan berperan untuk mereparasi kerusakan dengan mengisi

lubang-lubang pada coran. Contoh lain adalah manfaat adanya lapisan las pada

perkakas berfungsi untuk mempertebal bagian-bagian yang sudah terkikis.

Pengelasan bukan tujuan utama dari kontruksi, tetapi hanya merupakan

sarana untuk mencapai ekonomi pembuatan yang lebih baik. Karena itu rancangan

las dan cara pengelasan harus betul-betul memperhatikan dan memperlihatkan

kesesuaian antara sifat-sifat las dengan kegunaan kontruksi serta kegunaan

disekitarnya(Saragih, 2012).

Jika dilihat sepintas, prosedur pengelasan akan terlihat sangat sederhana.

Padahal sebenarnya terdapat begitu banyak masalah kompleks dan memerlukan

6

berbagai macam pengetahuan untuk menyelesaikannya(Jokosisworo, 2009). Inilah

mengapa dalam pengelasan praktik dan pengetahuan haruslah seimbang. Secara

lebih terperinci dapat dikatakan bahwa dalam perancangan kontruksi bangunan dan

mesin harus merencanakan sambungan las beserta cara-cara pengelasannya. Cara-

cara ini meliputi prosedur pemeriksaan, bahan las, dan jenis las yang akan

digunakan berdasarkan fungsi dari bagian-bagian bangunan atau mesin yang

dirancang.

2.2 Pengelompokan Jenis-Jenis Proses Pengelasan

Hingga hari ini terdapat begitu banyak metode pengklasifikasian dalam

bidang las. Hal ini disebabkan karena belum adanya kesepakatan terkait hal

tersebut. Secara konvensional terdapat dua golongan metode pengklasifikasian,

yaitu klasifikasi berdasarkan cara kerja dan klasifikasi berdasarkan energi yang

digunakan. Klasifikasi pengelasan berdasarkan kerja membagi las dalam kelompok

las cair, las tekan, las patri dan lain-lainnya. Sedangkan klasifikasi pengelasan

berdasarkan energi yang digunakan membedakan las kedalam kelompok-kelompok

seperti las listrik, las kimia, las mekanik dan seterusnya.

Dari dua klasifikasi diatas, metode klasifikasi pengelasan berdasar energi

lebih banyak digunakan. Metode klasifikasi berdasar energi membagi las dalam tiga

kelas utama, yaitu pengelasan cair, pengelasan tekan, dan pematrian.

1. Pengelasan Cair

Pengelasan cair adalah metode pengelasan dengan cara

memanaskan sambungan hingga mencair degan sumber panas yang

berasal dari busur listrik atau sumber gas api yang terbakar.

2. Pengelasan Tekan

Pengelasan tekan adalah metode pengelasan dengan cara

memanaskan sambungan dan ditekan hingga menyatu.

3. Pematrian

Pematrian adalah metode pengelasan dengan mengikat sambungan

dan disatukan dengan paduan logam bertitik cair rendah. Dalam

pematrian, logam induk tidak turut mencair.

7

2.3 Las Resistansi Listrik

Las resistensi listrik atau electric resistance welding (ERW) adalah

sebuah metode pengelasan logam yang menggunakan prinsip tahanan listrik

sebagai sumber panasnya. Metode pengelasan ini mula-mula dikembangkan

oleh Elihu Thompson diakhir abas ke-19 (Haga, Aoki, & Sato, 1980). Pada

metode pengelasan ERW, kedua permukaan yang akan disambung ditekan

satu sama lain dan dialiri arus listrik yang tinggi di saat yang bersamaan.

Ketika arus mengalir di dalam logam, maka selanjutnya akan timbul panas

di daerah dengan resistensi listrik terbesar, yaitu pada batas permukaan

kedua lembaran logam.Hasil dari operasi pengelasan dengan metode ERW

akan membentuk seperti titik. Ada beberapa proses pengelasan yang

menggunakan resistansi listrik, yaitu las titik, las proyeksi, las kampuh, las

tumpul, las nyala, dan las perkusi.

Pada metode pengelasan ini, elektroda penekan terbuat dari batang

tembaga yang dialiri arus listrik, tepatnya pada elektroda atas dan bawah.

Elektroda sebelah bawah berguna sebagai penumpu pelat dalam keadaan

diam dan elektroda atas bergerak menekan pelat yang akan disambung. Agar

pelat yang akan disambung tidak rusak (bolong) sewaktu proses

pencairan,maka kedua ujung elektroda diberi air pendingin. Air pendingin

ini dialirkan melalui selang-selang air agar secara terus menerus

mendinginkan batang elektroda. Hasil dari operasi tersebut dalam las titik

disebut manik las (weld nugget) dan berada dalam daerah lebur antara dua

benda kerja. Untuk lebih jelasnya, berikut merupakan skema prosesspot

welding:

Gambar 2. 1 Skema Proses Spot Welding(Cary, 1989)

8

Metode pengelasan ini tidak menggunakan gas pelindung, fluks, atau

logam pengisi. Selain itu, elektroda yang menghubungkan daya listrik

dalam metode ini merupakan elektroda tak terumpan.Metode pengelasan

risistansi listrik ini diklasifikasikan sebagai pengelasan lebur karena panas

yang timbul akanmeleburkan permukaan kontak ke dua lembaran logam.

Namun demikian, tetap terdapat pengecualian untuk beberapa pengelasan

ERW ketika suhu berada di bawah titik lebur logam yang disambung. Jika

suhu berada di bawa titik lebur logam, maka tidak akan terjadi proses

peleburan.

2.3.1 Elektroda

Elektroda terbuat dari bahan tembaga, paduan tembaga atau bahan lain

yang lebih keras seperti tungsten. Ketika pengelasan dilakukan dengan mesin

las titik yang besar, maka elektroda akan didinginkan menggunakan air untuk

menghindari kerusakan pada logam.Elektroda yang digunakan harus

memiliki permukaan ujung yang rata dan mempunyai ukuran antara 3/6” –

3/8”. Jika terjadi kerusakan pada permukaan ujung maka dapat diperbaiki

dengan cara mengikirnya. Bentuk elektroda bisa bermacam-macam

tergantung keperluan las titik.

2.3.2 Pembangkitan Panas

Pada suatu konduktor listrik, jumlah dari panas bangkitan tergantung pada

3 faktor yaitu :

1. Arus dalam ampere.

2. Tahanan dari konduktor.

3. Durasi waktu dari arus (welding time)

Ketiga faktor tersebut dapat dirumuskan menjadi persamaan :

𝑄 = 𝐼2𝑅𝑡 (2.1)

dimana:

Q : Panas yang dibangkitkan (Joule).

I : Arus (Ampere).

9

Persamaan diatas menunjukan bahwa panas yang dihasilkan akan

sebanding dengan kuadratarus las dan berbanding lurus dengan tahanan dan

waktu. Bagian daari panas bangkitan nantinya akan digunakan untuk

pengelasan dan sebagian sisanya akan hilang disekeliling logam.Jika arus

tinggi dan jumlah waktu pendek, maka kombinasi keduanya akan

menghasilkan distribusi panas yang tidak dikehendaki pada daerah las. Hal

ini dapat memicu terjadinya pelelehan permukaan sehingga terputus serta

kerusakan pada elektroda (Rusadiq, 2018).

2.3.3 Welding current

Pada persamaan rumus (2.1),arus memiliki efek yang paling besar dalam

proses pembangkitan panas dari pada tahanan dan waktu. Oleh karena itu,

arus merupakan variabel penting yang harus dikontrol. Dua faktor yang

menyebabkan variasi pada arus adalah fluktuasi dalam powerline voltage dan

variasi pada sirkuit sekunder dengan mesin bolak balik(Rusadiq, 2018).

2.3.4 Welding time

Agar hasil las memiliki kekuatan yang baik maka laju dari pembangkitan panas

haruslah dibuat sedemikian rupa. Disamping kekuatan yang baik, hal ini dapat

menghindari terjadinya kelebihan panas dan penurunan kekuatan pada

elektroda. Jumlah total panas yang diproduksi sebanding dengan waktu

pengelasan. Panas yang hilang terjadi pada daerah di sekeliling logam induk

dan pada elektrode, sebagian kecil hilang karena radiasi(Cary, 1989). Panas

yang hilang ini akan meningkat seiring dengan meningkatnya waktu

pengelasan dan temperatur logam.

2.3.5 Welding pressure

Tahanan (R) dalam persamaan pembangkitan panas dipengaruhi oleh

tekanan selama pengelasan melalui efek pada tahanan kontak pada daerah

interface antara benda kerja. Tekanan pengelasan(welding pressure) dihasilkan

R : Tahanan dari proses (ohm).

t : Durasi waktu dari arus (detik).

10

oleh gaya yang digunakan pada joint yang ditekan elektroda. Bila gaya

elektroda atau welding pressure naik, maka kekuatan arus(ampere) akan naik

dalam nilai yang terbatas(Jokosisworo, 2009). Efek welding pressure pada

panas bangkitan merupakan kebalikan dari pernyataan diatas. Bila tekanan naik

maka tahanan kontak dan panas yang dibangkitkan pada daerah interface akan

menurun.

2.3.6 Welding cycle

Welding cycle untuk spot welding pada dasarnya terdiri dari empat tahap,

yaitu (Jokosisworo, 2009):

1. Waktu Penekanan (Squeeze time)

Waktu penekanan merupakan interval waktu antara penyalaan timer

dan aplikasi pertama dari arus. Interval waktu ini dibutuhkan untuk

memastikan bahwa elektroda sudah terkontak dengan benda kerja dan

menghasilkan gaya elektroda penuh sebelum arus diaplikasikan.

2. Waktu Pengelasan (Weld Time)

Waktu pengelasan adalah waktu dimana arus las diaplikasikan pada

benda kerja untuk membuat lasan (pada single-impulse welding).

3. Waktu Penahanan (Hold Time)

Waktu penahanan adalah waktu dimana gaya(penekanan)

dipertahankan pada benda kerja setelah arus berhenti. Selama tahap ini

weld nugget akan membeku dan didinginkan sampai memiliki kekuatan

yang cukup baik

4. Off Time

Off time adalah waktu dimana elektroda dilepaskan dari benda

kerja(lasan) dan benda kerja dipindahkan ke posisi pengelasan

selanjutnya. Tahap ini biasanya dilakukan pada pengelasan berulang.

2.4 Keuntungan dan Keterbatasan Spot Welding

Dalam penggunaan proses spot welding terdapat keuntungan dan kerugian

seperti berikut:

11

2.4.1 Keuntungan Spot Welding

Spot welding banyak digunakan karena dinilai lebih cepat dan lebih

mudah beradaptasi dengan otomasi dalam produksi logam lembaran.

Banyak perusahaan memilih menggunakan spot welding dengan alasan

efisiensi waktu produksi. Spot welding juga dianggap lebih ekonomis dari

sisi sumber daya karena dalam prosesnya hanya membutuhkan keahlian

proses las biasa tanpa tuntutan keahlian khusus.

2.4.2 Keterbatasan Spot Welding

Disamping memiliki beberapa keunggulan, spot welding juga memiliki

keterbatasan, yaitu:

1. Proses pembongkaran untuk maintenance atau perbaikan sangat sulit.

2. Lap joint menambah berat dan ongkos material dari produk bila

dibandingkan dengan butt joint.

3. Ongkos perlengkapan pada umumnya lebih tinggi dari las listrik.

4. Waktu yang pendek, dan kebutuhan listrik arus tinggi membuat

kebutuhan kabel listrik tertentu, terutama pada mesin las single phase.

5. Lasan memiliki kekuatan tarik dan fatigue yang rendah.

2.5 Klasifikasi Baja Tahan Karat

Stainless Steel (SS) adalah paduan besi dengan minimal 10,5 %

kromium(Ardiyanto, 2011). Komposisi ini kemudian akan membentuk

protective layer, yaitu sebuah lapisan pelindung anti korosi. Lapisan ini

terbentuk dari hasil oksidasi oksigen terhadap krom yang terjadi secara

spontan. Mekanisme kerja protective layertentunya tidak bisa disamakan

dengan baja yang dilindungi dengan coating (misal seng dan cadmium)

ataupun cat. Meskipun seluruh kategori stainless steel didasarkan pada

kandungan krom (Cr), namun paduan lainnya perlu ditambahkan untuk

memperbaiki sifat-sifat SS sesuai aplikasinya.

Jika baja lain memiliki kategori berdasarkan persentase karbon, kategori

stainless steel didasarkan pada struktur metalurginya. Lima golongan utama

stainless steel adalah :

12

2.5.1 Austenitic Stainless Steel

Austenitic Stainless Steel mengandung sedikitnya 18% Chrom dan 8%

Nickel (grade standar untuk 304), sampai ke grade Super Autenitic SS

seperti 904L (dengan kadar Chrom dan Nickel lebih tinggi serta unsur

tambahan Mo sampai 6%). Molybdenum (Mo), Titanium (Ti) atau Copper.

2.5.2 Feritic Stainless Steel

Feritic stainless steel yang memiliki bentuk strucktur (BCC) body

centered cubic dengan kadar Chrom bervariasi antara 10,5 – 18 % seperti

grade 430 dan 409. Ketahanan korosi Feritic stainless steel tidak begitu

istimewa dan relatif lebih sulit di fabrikasi / machining.

Tipe DIN 1.4003 Ferritic stainless steel memiliki struktur mikro yang

halus sehingga dapat mengurangi pertumbuhan butir pada daerah terkena

panas (HAZ). Untuk mendapatkan hasil pengelasan yang bagus maka

stainless steel ini dapat digunakan hingga ketebalan 30mm. Metode

pengelasan yang akan sesuai dengan material ini meliputi SMAW, GTAW,

FCAW, laser, spot dan seam. Desain dan prosedur las harus

dipertimbangkan untuk menghindari sensitisasi yang terjadi dalam

pengelasan.

Jika dibandingkan dengan baja ringan seperti BSEN10113 kelas Fe430A

(ASTM A36), maka tipe DIN 1.4003 Ferritic stainless steel memiliki

kekuatan yang lebih tinggi. Tipe ini juga memiliki kekuatan impact dan

resistance energy lebih besar daripada aluminium. Dalam kondisi basah

atau lembab di mana korosi biasa hadir, tipe DIN 1.4003 memberikan

kinerja yang sangat baik dengan menolak serangan korosi. Tipe ini memiliki

ketahanan korosi 250 kali daripada mild steel. Adapun komposisi kimia dan

mechanical properties yang ditunjukkan pada Tabel 2.1 dan Tabel 2.2

berikut.

13

Tabel 2. 1Komposisi kimia DIN 1.4003(Jokosisworo, 2009)

Chemical Element Kandungan %

Carbon (C) 0.0 – 0.03

Chromium (Cr) 10.50 – 12.50

Manganese (Mn) 0.0 – 1.50

Silicon (Si) 0.0 – 1.00

Phosporous (P) 0.0 – 0.04

Sulphur (S) 0.0 – 0.02

Nickel (Ni) 0.30 - 1.00

Nitrogen (N) 0.0 – 0.03

Iron (Fe) Balance

Tabel 2. 2 Mechanical properties DIN 1.4003(Jokosisworo, 2009)

Mechanical Property Nilai

Proof Stress Minimum 280 Mpa

Tensile Tension 450 – 650 Mpa

Elongation Minimum 20%

Untuk lebih jelas dapat dilihat di lampiran A.

2.5.3 Martensitic Stainless Steel

Martensitic stainless steelmemiliki unsur utama Chrom yang masih

lebih sedikit jika dibanding Ferritic stainless steel. Selain itu, martensitic

stainless steelmemiliki kadar karbon relatif tinggi, seperti grade 410 dan

416. Grade SS lain misalnya 17-4PH/ 630 memiliki tensile tension tertinggi

dibanding SS lainnya. Kelebihan dari grade ini, jika dibutuhkan kekuatan

yang lebih tinggi maka dapat di hardening.

14

2.5.4. Duplex Ferritic-austenitic

Duplex Ferritic-austenitic memiliki kombinasi sifat tahan korosi dan

temperatur relatif tinggi atau secara khusus tahan terhadap stress corrosion

cracking. Meskipun kemampuan stress corrosion cracking-nya tidak sebaik

Ferritic stainless steel tetapi ketangguhannya jauh lebih baik dibanding

Ferritic stainless steel namun tidak lebih baik dibanding austenitic stainless

steel. Naun begitu, kekuatannya dua kali lebih baik dibanding austenitic

stainless steel.. Namun demikian, ketangguhan duplex stainless steel akan

menurun ketika berada pada temperatur di bawah – 50°C dan diatas 300°C.

2.5.5.Precipitation Hardening Stainless Steel

Precipitation hardeningstainless steel adalah jenis stainless steel yang

keras dan kuat. Hal ini diakibatkan karena terbentuknya suatu presipitat

(endapan) dalam struktur mikro logam sehingga gerakan deformasi menjadi

terhambat dan memperkuat material stainless steel.

2.6 Pengujian Shear Test

Sifat logam dapat diukur atau diketahui melalui rangkaian pengujian.Salah

satu pengujian mekanik yang banyak digunakan adalah shear test. Pada uji

shear test dapat dilihat ukuran specimen seperti pada Gambar 2.2.

Gambar 2. 2 Spesimen Shear Test (AWS D 8,1M)

15

Dalam uji shear test dapat diketahui beban minimun dengan rumus :

𝑆𝑇 =(−6.36 𝑥 10−7 𝑥 𝑆2+6.58 𝑥 10−4 𝑥 𝑆+1.674) 𝑥 𝑆 𝑥 4 𝑥 𝑡1.5)

1000 (2.2)

Dimana : ST = Tension Shear Load (kN)

S = Base Metal Tensile Strength (Mpa)

t = Material Thickness (mm)

2.7 Metallography Test

Metallography testing merupakan metode pengujian struktur material

untuk mengetahui informasi penting seputar struktur dari sampel material

(Haryadi, 2007). Metode metallography testingdilakukan dengan pengujian

foto makro dimanamaterial dapat diperiksa langsung menggunakan mata

telanjang atau menggunakan kaca pembesar dengan pembesaran rendah (low

magnification). Tujuan dari penggunaan metode ini adalah memeriksa

permukaan material yang berpotensi terdapat celah-celah, lubang-lubang pada

struktur logam yang sifatnya rapuh(Riyadi & Setyawan, 2011). Bentuk-bentuk

patahan bekas pengujian mekanis ini selanjutnya dibandingkan dengan

beberapa logam menurut bentuk dan strukturnya antara satu dan yang lain

sesuai kebutuhannya. Metode pengujian ini biasanya diterapkan untuk bahan-

bahan dengan struktur kristal yang tergolong besar dan kasar, seperti logam

hasil coran atau tuangan dan bahan-bahan yang termasuk non metal.

Disamping memanfaatkan pengujian foto makro, metallograppphy test

juga dapat dilakuakn dengan menggunakan pengujian foto mikro. Pengujian

foto mikro ialah pemeriksaan bahan logam dengan angka pembesaran lensa

mikroskop antara 50 kali sampai 3000 kali atau lebih dengan menggunakan

mikroskop industri. Pengujian dengan menggunakan foto mikro biasanya

digunakan untuk material yang memiliki bentuk kristal logam halus. Berikut

merupakan tahapan dalam melakukan metallography test, baik foto mikro

maupun foto makro:

1. Cutting

16

Pada tahap ini akan didapatkan sampel metalografi untuk diuji. Maka dari

itu sangat penting untuk mengetahui prosedur pemotongan sampel serta

teknik pemotongan yang tepat agar didapat benda uji yang representatif.

2. Moanting

Pada fase ini sampel yang sudah dipotong akan diletakan pada sebuah

media. Tujuannya adalah menghindari kerusakan sampel serta

memudahkan penanganan sampel, khususnya yang berukuran kecil dan

tidak beraturan.

3. Grinding

Pada tahap ini sampel akan digosok pada kain abrasif atau ampelas agar

halus dan rata.

4. Polishing

Tahap polishing atau pemolesan dilakukan dengan tujuan untuk

mendapatkan permukaan sampel yang halus dan mengkilat seperti kaca.

Proses pemolesan harus dilakukan secara hati-hati agar sampel tidak

tergores dan menjadi tidak teratur.

5. Etsa

Tahap etsa dilakukan dengan mengamati dan mengidentifikasi detail

struktur logam dengan bantuan mikroskop optik. Setelah proses etsa

dilakukan pada sampel, maka harus dilakukan perbandingan antara etsa

kimia dengan menggunakan elektro etsa.

Mekanisme metallography test pada dasarnya adalah mengamati

perbedaan intensitas sinar pantul permukaan logam yang dimasukkan ke dalam

mikroskop sehingga nampak perbedaan. Perbedaan tersebut biasanya

dibedakan dalam beberapa tingkatan, yaitu sedikit terang, terang, dan

gelap.Dengan demikian maka apabila seberkas sinar dikenakan pada

permukaan spesimen, maka 16 sinar tersebut akan dipantulkan sesuai dengan

orientasi sudut permukaan bidang yang terkena sinar. Semakin tidak rata

permukaan, maka semakin sedikit intensitas sinar yang terpantul ke dalam

mikroskop. Akibatnya, warna yang tampak pada mikroskop adalah warna

hitam. Sedangkan permukaan yang sedikit terkorosi akan tampak berwarna

terang (putih).

17

Acceptance criteria uji makro sesuai AWS D8.1M table 2.3.

Tabel 2.3 Acceptance criteria uji makro (AWS D8.1M)

Governing Metal Thickness (mm) weld metal size (mm)

0.60-0.79 3.5

0.80-0.99 4.0

1.00-1.29 4.5

1.30-1.59 5.0

1.60-1.89 5.5

1.90-2.29 6.0

2.30-2.69 6.5

2.70-3.09 7.0

3.10-3.59 7.5

2.8 Korosi

Definisi dari korosi adalah perusakan atau penurunan mutu dari material

akibat bereaksi dengan lingkungan, dalam hal ini adalah interaksi secara

kimiawi(Fontana, 1987). Sering terjadi kesalahpahaman seputar korosi dan

penurunan mutu yang diakibatkan interaksi secara fisik. Penurunan mutu yang

diakibatkan interaksi fisik disebut erosi dan keausan.Beberapa contoh

korosi,yaitu karat besi dan paduannya pada temperatur kamar, kerak baja pada

temperatur tinggi, noda pada perak, dan lain sebagainya. Menurut jenis

reaksinya, korosi dibagi menjadi dua macam, yaitu korosi kimia atau biasa

disebut korosi kering (dry corrosion) dan korosi elektrokimia atau biasa

disebut koros basah (aqueous corrosion).

Korosi basah adalah perusakan logam dimana logam akan mengalami

penurunan kualitas (degradation) karena bereaksi dengan lingkungan sekitar.

Reaksi disini bisa terjadi secara kimia maupun secara elektrokimia pada waktu

pemakaiannya. Terkorosinya suatu logam pada cairan elektrolitmerupakan

sebuah proses elektrokimia. Proses ini dapat terjadi apabila setengah sel

melepaskan elektron melalui reaksi anodic bereaksi dengan setengah sel yang

menerima elektrok melalui realsi katodic. Reaksi ini akan terus berlangsung

sampai terjadi kesetimbangan dinamis antara jumlah electron yang dilepas

dengan jumlah electron yang diterima (Fontana, 1987).

18

Sedangkan yang dimaksud dengan korosi kimia atau korosi kering atau

korosi temperature tinggi atau adalah proses korosi yang terjadi melalui reaksi

kimia secara murni. Murni disini berarti korosi ini terjadi tanpa adanya

elektrolityang biasanya melibatkan air dengan segala bentuknya. Korosi kimia

biasanya terjadi pada kondisi temperatur tinggi atau dalam keadaan kering

yang melibatkan logam dengan oksigen, nitrogen, sulfide(Fontana, 1987).

2.8.1 Pengujian Korosi ( Sel Tiga Elektroda )

Sel tiga elektroda merupakan salah satu perangkat laboratorium baku untuk

penelitian kuantitatif terhadap sifat-sifat korosi bahan. Sel tiga elektroda adalah

versi penyempurnaan dari sel korosi basah. Sel ini dapat digunakan dalam

berbagai macam percobaan korosi (Chamberlain & Trethewey, 1991). Metode

sel tiga elektroda ditunjukan pada Gambar 2.3 di bawah ini

Gambar 2. 3 Sel tiga elektroda (Chamberlain & Trethewey, 1991)

Perangkat sel tiga elektroda terdiri dari beberapa komponen dengan fungsi

masing-masing. Berikut merupakan komponen yang terdapat dalam komponen

sel tiga elektroda (Chamberlain & Trethewey, 1991):

1. Elektroda Kerja

Elektroda kerja adalah elektroda yang akan diteliti. Istilah elektroda

digunakan sebagai ganti dari anoda karena tidak terbatas pada prilaku yang

berhubungan dengan anoda saja. Elektroda kerja dapat disiapkan dengan

berbagai cara, salah satunya adalah dengan memasang sebuah specimen

19

kecil dalam mesin pendingin. Spesimen harus memiliki hubungan listrik dan

ini dapat disiapkan sebelum pemasangan.Sebelum dipasang, permukaan

spesimen harus digerinda dan diampelas hingga rata dan halus.

2. Elektroda Pembantu

Elektroda pembantu adalah sebutan yang diberikan untuk elektroda kedua

yang memiliki fungsi untuk mengangkut arus dalam rangkaian penelitian.

Elektroda ini tidak diperlukan untuk pengukuran potensial. Bahan yang

sering digunakan untuk elektroda pembantu adalah batang karbon. Namun

sebenarnya bahan lain dapat digunakan selama tidak menimbulkan

kontaminasi ion-ion kedalam elektrolit. Bahan lain yang dapat digunakan

diantaranya adalah pelatina dan emas, terutama bila semua komponen harus

berukuran kecil.

3. Elektroda Acuan

Elektroda acuan adalah elektroda yang digunakan sebagai titik dasar untuk

acuan pengukuran potensi dari elektroda kerja. Jumlah arus yang mengalir

melalui elektroda ini harus sekecil-kecilnya agar dapat diabaikan. Bila tidak

demikian, elektroda ini akan ikut dalam reaksi sel dan pontensialnya tidak

lagi konstan. Sejauh ini elektroda acuan yang paling praktis adalah elektroda

kalomel jenuh.

4. Sumber Potensial

Sumber potensial memiliki fungsi sebagai penggerak elektroda kerja

sehingga reaksi sel yang dikehendaki dapat berlangsung. Potensiotat

merupakan instrumen yang paling sering digunakan sebagai sumber

potensial. Instrumen tersebut banyak terdapat di pasaran digunakan untuk

meneliti korosi. Potensiotat memberikan potensial yang telah ditentukan

terlebih dahulu dalam elektroda kerja sehingga pengukuran arus sel dapat

dilakukan. Proses ini dilakukan dengan cara mengubah arus yang melalui

elektroda pembantu ke suatu harga yang sedemikian rupa sehingga beda

potensial antara elektroda kerja dan elektroda acuan tidak berubah.

5. Alat Pengukur Potensial

Selama proses pengukuran, alat ini tidak boleh teraliri arus agar perangkat

model lama yang memenuhi persyaratan adalah potensiometer. Alat ukur

20

digital yang modern bisa mempunyai impedasi hingga satuan giga ohm,

karena itu dapat digunakan dengan ketelitian sama seperti potensiomer.

6. Alat Pengukur Arus

Alat pengukur arus yang digunakan adalah alat pengukur arus yang dapat

dibaca hingga miliampere atau bahkan microampere. Hal tersebut

dibutuhkan agar mendapatkan percobaan dengan hasil yang lebih akurat.

7. Larutan Elektrolit

Larutan elektrolit yang digunakan berkisar antara 1 sampai 2 liter.

Larutan elektrolit sangat penting karena berfungsi sebagai pengangkut arus

ionic dalam reaksi – reaksi korosi.

Untuk melakukan perhitungan laju korosi dengan metode sel

elektokimia dapatmengunakan rumus berdasarkan (ASTM G102, 1992)

sebagai berikut:

Keterangan :

CR = Laju korosi (mmpy)

K = 3,27 x10ˉ ³ (mm g/ µA cm yr)

Icorr = Rapat arus saat Ecorr (µA/cm²)

ρ =Density (g /cm³) ( 7,98 g/cm3)

2.9 ANOVA (Analysis of Variance)

Setiap perusahaan perlu melakukan pengujian terhadap kumpulan hasil

pengamatan mengenai suatu hal, misalnya hasil penjualan produk, hasil

produksi produk, gaji pekerja di suatu perusahaan nilainya bervariasi antara

satu dengan yang lainnya. Hal ini berhubungan dengan varian dan rata-rata

yang banyak digunakan untuk membuat kesimpulan melalui penaksiran dan

pengujian hipotesis mengenai parameter, maka dari itu dilakukan analisis

varian yang ada dalam cabang ilmu statistika industri yaitu ANOVA.Penerapan

ANOVA dalam dunia industri adalah untuk menguji rata-rata data hasil

pengamatan yang dilakukan pada sebuah perusahaan ataupun industri.

Rumus : CR = K .Icorr . EW/ρ (2.3)

21

Analisis varian (Analysis of Variance) atau ANOVA adalah suatu metode

analisis statistika yang termasuk ke dalam cabang statistika inferensi. Uji dalam

ANOVA menggunakan uji F karena dipakai untuk pengujian lebih dari 2

sampel. Dalam praktik, analisis varians dapat merupakan uji hipotesis (lebih

sering dipakai) maupun pendugaan (estimation, khususnya di bidang genetika

terapan).

ANOVA (Analysis of Variance) digunakan untuk melakukan analisis

komparasi multivariabel. Teknik analisis komparatif dengan menggunakan test

yakni dengan mencari perbedaan yang signifikan dari dua buah mean hanya

efektif bila jumlah variabelnya dua. Untuk mengatasi hal tersebut ada teknik

analisis komparatif yang lebih baik yaitu Analysis of Variance yang disingkat

ANOVA.

2.10 Penelitian Terdahulu

Penelitian terdahulu dapat dilihat pada tabel 2.4

Tabel 2. 4Penelitian Terdahulu NO PENGARANG JUDUL TAHUN KESIMPULAN

1 Lebbal Habib Experimental

Study of Tensile

in Resistance Spot

Welding Process

2016 Mechanical properties

adalah aspect terpenting

resistnce spot welding

dimana mechanical

properties ini memiliki

pengaruh besar pada

properties las lasannya dan

kualitas las lasan seperti

shear test

2 Ariadi

Suhermanto

Analisa Pengaruh

Parameter

Pengelasan Spot

Welding

TerhadapShear

Tension

Menggunakan

Metode Taguchi

2011 Presentase parameter

kontribusi pada Spot

Welding terhadap shear

22

23

BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Diagram alir penelitian

Metode yang dilakukan pada percobaan ini berdasarkan flow chart seperti

yang ditunjukan pada Gambar 3.1 :

Gambar 3. 1 flow chart diagram

Selesai

Kesimpulan

Analisa

Uji metallography Uji laju korosi

Pengujian

Tanpa pendingin

Uji geser

Proses pengelasan dengan

media pendingin dan tanpa

pendingin

pendingin air

Persiapan alat dan material

Survei lapangan

Identifikasi masalah

Studi literatur

Mulai

pendingin angin

24

3.2 Alur Penelitian

Adapun alur penelitian sesuai dengan diagram alir penelitian di atas adalah

sebagai berikut:

3.2.1 Tahap Identifikasi awal

Tahap identifikasi awal merupakan langkah pertama dari penelitian ini.

Pada tahap ini akan ditetapkan tujuan dan diadakan identifikasi mengenai

permasalahan yang akan diangkat. Langkah ini bisa dibilang merupakan dasar

tentang apa yang akan dilakukan selama penelitian. Sebab dalam tahap ini

permasalahan dari hasil pengamatan serta tujuan yang ingin dicapai ditentukan.

Selain itu mulai disusun pula manfaat penelitian ini bagi pihak terkait serta bagi

penelitian selanjutnya.

3.2.2 Studi literatur

Pada tahap ini dilakukan pengumpulan teori-teori yang berhubungan

dengan penelitian ini yang nantinya akan digunkan sebagai acuan dalam

penelitian ini. Dalam penelitian ini teori-teori yang diangkat adalah semua teori

yang berhubungan dengan proses spot welding.

3.2.3 Survei lapangan

Pada tahap ini akan dilakukan pengamatan langsung terhadap proses spot

welding serta kondisi fisik dari material. Dengan adanya pengamatan lagsung ini

maka akan didapatkan gambaran secara detail mengenai perubahan

perbandingan ketebalan pada proses spot welding.

3.3 Persiapan Spesimen dan Alat

Penelitian ini membutuhkan peralatan-peralatan yang mendukung proses

pembentukan dan penganalisaan spesimen uji. Peralatan-peralatan tersebut antara

lain:

3.3.1 Material

Material yang digunakan pada penelitian ini adalah baja tahan karat

ferriteik (Ferritic stainless steel) tipe DIN 1.4003 dengan komposisi kimia

25

10.5-12.5%Cr, 1.5%Mn, 0.3-1.0%Ni, 1.0%Si, 0.04%P, 0.03%C, 0.03%N,

0.02%S dan sisanya adalah Fe. Untuk lebih detailnya dapat dilihat pada

spesifikasimill certificate dan uji pmi yang telah dilampirkan.

3.3.2 Peralatan

Peralatan sangat diperlukan dalam proses pembentukan spesimen,

seperti:

1. Mesin spot welding

2. Tang amper

3. Gerinda tangan

4. Tang

5. Alat ukur

6. Steel marker

7. Sikat baja stainless

3.3.3 Spesifikasi mesin Spot Welding

Mesin spot welding yang digunakan di PT. INKA memiliki spek

sebagai berikut

Machine name : Welding Indirect Side Wall

Rated capacity : 255 KVA

Input voltage :380 V

Max input capacity : 402 KVA

Duty cycle : 20%

Max current : 22000 A

Pressure power : 1000 Kgf

Stroke of cylinder : 200 MM

Cooling water : 16 liter/min

Untuk lebih jelasnya spesifikasi mesin spot dapat dilihat di lampiran

B.

26

3.3.4 Dimensi spesimen

Dimensi spesimen yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 3.2

Gambar 3. 2 Dimensi spesimen spot welding

Dimana : W = 60 mm

L = 138 mm

O = 35 mm

SL = 175 mm

UL = 105 mm

GL = 62.5 mm

T = 2mm;3mm

Untuk mengetahui dimensi yang akan digunakan dapat dilihat pada

Tabel 3.1 berdasarkan standar AWS D8.1M.

Tabel 3. 1 Dimensi spesimen spot welding berdasarkan AWS D8.1M

27

3.4 Proses Pengelasan

Langkah-langkah yang dilakukan dalam proses pengelasan adalah

sebagai berikut:

1. Mempersiapkan mesin spot welding.

2. Mempersiapkan semua material DIN 1.4003 yang akan dilakukan

proses pengelasan.

3. Membersihkan permukaan spesimen dari kotoran yang menempel

(surface preparation).

4. Pengaturan parameter pengelasan sesuai welding condition. Yang

ditunjukan oleh table 3.2

Tabel 3. 2 parameter pengelasan

Untuk lebih jelas parameter dapat di lihat di welding condition

lampiran C

5. Setelah pengaturan selesai, maka siap untuk melakukan pengelasan

dengan memberi media pendingin dan tanpa tanpa media pendingin.

6. Mengulang langkah 3-6 untuk spesimen berikutnya.

3.5 Pengujian Spot Welding

Setelah proses pengelasan dilakukan, kemudian dilakukan proses pengujian

untuk mengetahui kekuatan dari proses spot welding pada materialtipe DIN 1.4003.

Pengujian yang dilakukan adalah:

3.5.1 Shear test

Pengujian ini adalah salah satu yang dilakukan untuk mengetahui

kemampuan geser pada proses pengelasan spot welding. Adapun tahapan

untuk melakukan shear test sebagai berikut:

1. Menyiapkan spesimen pengukuran yang lebih presisi.

Mat.

1

Mat.

2

Diameter

electrode

Squeeze

time

(cycle)

Welding

current

(kA)

Weld

time

(cycle)

Hold

time

(cycle)

Cool

time

(cycle)

Pulsation

(time)

(cycle)

Force

(Kgf)

T: 3 T : 3 D : 16 83 1 : 12.5 1 : 22 83 6 1 900

28

Ambil spesimen dan jepit pada ragum. Ratakan dengan kikir ujung-

ujung permukaan spesimen bekas proses pemotongan agar

mendapatkan hasil pengukuran yang lebih presisi.ulangi langkah

tersebut untuk seluruh spesimen.

2. Pengukuran dimensi

Ambil spesimen dan alat ukur dimensinya. Catat jenis spesimen dan

data pengukurannya pada form lembar kerja. Ulangi langkah

tersebut untuk seluruh spesimen

3. Pengujian geser pada mesin uji tarik

Mencatat data proses pengujian pada form lembar kerja. Ambil

kertas dan letakkan pada printer. Ambil spesimen dan letakkan pada

ragum penjepit pada mesin uji tarik. Setting beban dan pencatat

grafik pada mesin uji tarik. Secara otomatis beban akan naik secara

kontinyu sampai daerah ultimate kemudian turun bebannya sampai

spesimen patah. Amati dan catat besarnya beban pada saat ultimate

dan patah sebagaimana yang tampak pada monitor beban. Ulangi

langkah tersebut untuk seluruh spesimen. Gambar 3.3 di bawah ini

menunjukkan proses uji geser berlangsung

Gambar 3.3 Proses uji geser spot welding

3.5.2 Uji metallografi

Pengujian ini untuk mengetahui struktur yang terbentuk baik secara

makro maupun mikro akibat dari proses pengelasan. Adapun tahapan untuk

melakukan pengujian tersebut adalah sebagai berikut:

1. Persiapan bendauji

Benda uji yang digunakan untuk persiapan matalografi memerlukan

29

persiapan yang baik dan benar.. tujuannya adalah agar struktur

logam yang akan dilihat melalui mikroskop dapat nampak dengan

jelas. Dalam persiapa tersebut maka diperlukan beberapa tahap

diantaranya pemotongan, penyalutan, penggerindaan, pemolesan,

dan pengetesan.

2. Pemotongan spesimen

Proses pemotongan spesimen tidak dilakukan pada praktik makro

etsa. Hal ini dikarenakan spesimenyang disediakan telahdipotong

dengan ukuran tertentu. Sedangkan untuk uji mikro spesimen perlu

dipotong agar memudahkan pengujian. Alat atau mesinyang dapat

digunakan untuk memotong bahan uji metalografi perlu dipilih

agar alat tersebut tidak menimbulkan efek samping pada sampel

bahan. Ketika dilakukan pemotongan hindari adanya tekanan dan

tarikan yang besar pada bahan uji. Selain itu bahan uji harus terus

dialiri cairan pendingin agar tidak timbul panas berlebih yang dapat

emmpengaruhi kondisi bahan.

3. Grinding

Tahapan perlakuan grinding adalah sebagai berikut:

(1) Ambil kertas gosok paling kasar (grid 600) yang telah

digunting sesuai dengan bentuk piringan hand grinding dan

pasang pada hand polishing machine.

(2) Menyalakan polishing machine, buka katup sehingga air

mengalir di kertas. Gosok sampai permukaan terasa halus.

(3) Angkat spesimendan amati permukaan yangdigosok.Bila

masih ada goresan yang tidak searah dengan orientasi

gosokkan, gosok lagi sampai tidak ada lagi goresan yang tidak

searah.

(4) Bila goresan sudah searah, matikan polishing machine dan

aliran air. Kemudian ganti kertas gosok dengan grid yang lebih

halus (600,800, 1200 dan 1500) dan gosok lagi seperti langkah

sebelumnya.

(5) Bila proses grinding telah selesai, matikan polisher dan aliran

30

polisher kemudian cuci spesimen dengan air.

Dalam proses grinding perlu diiperhatikan bahwa setiap pergantian

kertasgosok, maka arah orientasi penggosokan harustegak lurus

dengan arah orientasi penggosokan sebelumnya.

4. Etsa (Etching)

Berikut merupakan langkah-langkah melakukan etsa:

(1) Menyiapkanalat-alatyangdiperlukan, seperti:pipet,cawankimia

dan hand dryeryang telah dibersihkan terlebih dahulu.

(2) Mengambil larutan HCl sebanyak l5ml dengan pipet dan

tuangkan kecawan kimia.

(3) Campur larutan HCldengan air sebanyak 5 ml.

(4) Masukkanspesimenkedalamcawankimiatersebutselamabebera

pa detik dan ambil kembali. Kemudian siram dengan air.

(5) Keringkan spesimen tersebut dengan dryer.

5. Proses pengambilan gambar menggunakan mikroskop (mikro etsa)

(1) Meletakkan spesimen di bawah lensamikroskop

(2) Mengatur pembesaranyang sesuai atauyang diinginkan

(3) Menyalakan lampu danmengatur fokusnya

(4) Mengambil gambar di daerah basemetal, HAZ, danweldmetal

(5) Menganalisagambar struktur mikro

6. Pengamatan dengan kameradigital (makroetsa)

(1) Letakan spesimen di bawah lensa kamera.

(2) Nyalakan lampu dan atur fokusnya.

(3) Apabilatelah selesai, matikan lampu.

3.5.3 Pengujian Laju Korosi

Berikut merupakan beberapa material yang dibutuhkan dalam

pengujian laju korosi, yaitu :

Material dengan media pendingin air (1 buah)

Material dengan media pendingin angin (1 buah)

Material tanpa media pendingin (1 buah)

31

3.6 Analisa dan Pembahasan

Pada tahap ini dilakukan analisa data dan pembahasan dari hasil pengujian

dan pengolahan data yang telah didapatkan. Data-data tersebut kemudian akan

diolah dan dianalisa menggunakan metode anova.

Langkah-langkah operasional pengolahan data menggunakan software

minitab sebagai berikut:

a. Memilih progam minitab yang ada pada jendela windows kemudian klik

b. Masukkan data pada minitab

c. Klik menu start.

d. Klik anova, lalu pilih general linier model untuk anova one way.

e. Klik fit general linier model.

f. Selanjutnya pada bagian general linier model, masukkan data.

g. Yang harus di input ke dalam setiap kotak adalah hasil dari setiap pengujian.

h. Isi kotak faktor dengan media pendingin

i. Klik model.

j. Lanjut untuk anova One way dengan interaksi, pada kotak factors klik media

pendingin.

Langkah-langkah pada menugeneral linier model:

a. Pada kotak interacttions though order diisi bebas (1 atau 2)

b. Selanjutnya pada kotak term in the media pendingin

c. Pilih cross faktor, covariates and term in the model lalu klik.

d. Lalu muncul interaksi media pendingin lalu klik.

e. Klik OK.

3.7 Kesimpulan

Setelah analisa sudah selesai, maka dilakukan penarikan kesimpulan

daripenelitian yang sudah dilakukan secara keseluruhan.

32

33

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengujian Shear Test

Syarat keberterimaan dari pengujian shear test dilihat dari hasil tension shear

load dengan acceptance criteria beban minimum sesuai dengan rumus (2.2) bab 2,

𝑆𝑇 =(−6.36 𝑥 10−7 𝑥 4502+6.58 𝑥 10−4 𝑥 450+1.674) 𝑥 450 𝑥 4 𝑥 31.5)

1000

berdasarkan rumus tersebut didapatkan nilai beban geser minimum yaitu

17,22 kN

Setelah dilakukan pengujian geser, maka akan didapatkan data-data hasil

pengujian. Data hasil pengujian shear test dapat dilihat pada Tabel 4.1 berikut.

Tabel 4.1 Nilai hasil pengujian shear test

Eks Media Pendingin

Hasil Tension Shear Load (kN)

Rata- rata

Result

Replika

1

Replika

2

Replika

3

1 Pendingin Air 25,92 27,71 28,64 27,423 Acc

2 Pendingin Angin 34,85 34,35 - 34,600 Acc

3 Tanpa Pendingin 35,84 37,41 37,88 37,043 Acc

Sumber : (Hasil Penelitian Pribadi)

Gambar 4.1 Diagram batang perbandingan shear tension load

27.423

34.637.043

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Pendingin Air Pendingin

Angin

Tanpa

Pendingin

kN

Perbandingan Tension Shear Load

Rata-rata Tension Shear

Load

34

Grafik dari pengujian shear tension load dapat dilihat pada lampiran D. Dari

hasil pengujian tersebut dapat dilihat semakin cepat pendinginan maka hasil beban

geser semakin rendah, hal ini disebabkan pendingan cepat mengakibatkan

kandungan presentase ferrite menurun dapat dilihat pada tabel 4.3 sehingga

mengakibatkan hasil shear tension load lebih rendah.

4.2 Hasil Pengujian Makro

Syarat keberterimaan dari pengujian makro dilihat dari diameter nugget

yang dihasilkan dan juga bebas dari adanya discontinuity. Persyaratan diameter

nugget dapat dilihat pada bab 2 Tabel 2.3, sehingga diameter nugget minimum

untuk thickness 3mm yaitu 7 mm

Hasil pengujian makro dapat digunakan untuk mengetahui kualitas hasil

spot welding akibat pengaruh media pendingin. Dari hasil makro ini dapat dilihat

daerah-daerah yang terbentuk akibat proses pengelasan. Hasil pengujian makro

dapat dilihat pada Gambar 4.2 sampai 4.4 berikut:

Media Pendingin Air

Gambar 4.2 Macroetch spesimen Media Pendingin Air (Hasil Penelitian Pribadi)

mm

35

Media Pendingin Angin

Gambar 4.3Macroetch spesimen Media Pendingin Angin (Hasil Penelitian Pribadi)

Tanpa Media Pendingin

Gambar 4.4Macroetch spesimen Tanpa Media Pendingin (Hasil Penelitian Pribadi)

Dari hasil foto makro Gambar 4.2 sampai 4.4 tersebut semua variabel spot

welding tidak terdapat discontinuity dan menghasilkan fusi yang baik (full

penetration). Selain itu foto makro Gambar 4.2 sampai 4.4 juga menjelaskan semya

variabel menghasilkan diameter nugget sesuai acceptance criteria standar AWS

D8.1M.

Semua parameter menghasilkan diameter nugget sesuai dengan standar.

Adapun lebih detailnya dapat dilihat pada Tabel 4.2 berikut:

mm

mm

mm mm

mm

36

Tabel 4.2 Hasil pengukuran diameter nugget

No Spesiment Nugget (mm) Result

1 Pendingin Air 9,5 Acc

2 Pendingin Angin 9 Acc

3 Tanpa Pendingin 9,25 Acc

Sumber : (Hasil Penelitian Pribadi)

Dengan melihat hasil uji makro tersebut, semua parameter sesuai dengan

standar AWS D8.1M dimana batas minimum diameter nugget 7 mm, sedangkan

hasil pendinginan air menghasilkan diameter nugget 9,5 mm, kemudian pendingin

angin dengan diameter nugget 9 mm dan untuk tanpa pendingin menghasilkan

diameter nugget 9,25 mm.

4.3 Hasil Pengujian Struktur Mikro

Pengujian mikro dilakukan bertujuan untuk mengetahui struktur yang

terbentuk akibat proses pengelasan. Daerah yang diamati pada mikroskop adalah

weld metal. Hasil foto mikro dari media pendingin air, angin dan tanpa media

pendingin dapat dilihat pada Gambar 4.5:

37

Pembesaran 200x

Spesimen Weld metal

Pendingin

air

Pendingin

angin

Tanpa

pendingin

Gambar 4.5 Hasil pengujian struktur mikro daerah weld metal (Hasil Penelitian Pribadi)

Columnar grains

Columnar grains

Columnar grains

38

Dari hasil foto mikro Gambar 4.5 tersebut dapat dilihat struktur mikro pada

weld metal batas butirannya memanjang columnar grains, butiran memanjang ini

berawal dari fusion line menuju ke pusat dari weld metal.

Setelah pengujian mikro pengujian presentase ferrite dibutuhkan sebagai

korelasi antar pengujian, berikut hasil pengujian presentase ferrite yang dilakukan

di PT Robutech, hasil dapat dilihat pada tabel 4.3

Tabel 4.3 Hasil pengujian persentase ferrite

Sumber : (Hasil Penelitian Pribadi)

Gambar 4.6 Diagram batang perbandingnan persentase ferrite

Dari hasil pengujian tersebut dapat dilihat pendingin air memiliki

presentase ferrite terendah 87,8%, kemudian pendingin angin memiliki presentase

ferrite 89,3 %, dan yang tanpa pendingin dengan presentase ferrite 90,3%. Hasil

pengujian presentase ferrite dapat dilihat di lampiran E.

4.4 Pengujian Laju Korosi

Proses pengujian yang dilakukan adalah roses pengujian korosi yang

dimaksudkan untuk mengetahui pengaruh dari media pendingin terhadap laju

korosi itu sendiri. Proses pengujian ini dilakukan di laboratorium S1 Teknik

87.8

89.3

90.3

86.5

87

87.5

88

88.5

89

89.5

90

90.5

Pendingin Air Pendingin Angin Tanpa Pendingin

%

Perbandingan persentasse ferrite

persentase ferrite

No Spesiment Result (%)

1 Pendingin Air 87,8

2 Pendingin Angin 89,3

3 Tanpa Pendingin 90,3

39

Metalurugi ITS. Pengujian korosi dilakukan dengan metode sel tiga elektroda dan

menggunakan larutan NaCl sebagai media pengkorosifnya. Hasil pengujian korosi

untuk pendingin air, angin dan tanpa pendingin dapat dilihat pada Gambar 4.6

sampai 4.8 berikut ini, hasil pengujian langsung keluar dari monitor mesin uji atau

bisa dihitung secara manual berdasakan rumus (2.3) yang ada di bab 2.

Gambar 4.7 Hasil Pengujian Korosi Pendingin Air (Hasil Penelitian)

Gambar 4.8 Hasil Pengujian Korosi PendinginAngin (Hasil Penelitian)

40

Gambar 4.9 Hasil Pengujian Korosi Tanpa Pendingin (Hasil Penelitian)

Berdasarkan data Gambar 4.7 sampai 4.9 maka dapat diketahui nilai

corrosion rate nya,seperti yang akan ditunjukan pada Tabel 4.4 berikut ini.

Tabel 4. 4 Hasil Pengujian Laju Korosi

Sumber : (Hasil Penelitian Pribadi)

Gambar 4.10 Diagram batang perbandingan laju korosi

0.021642

0.024772 0.025023

0.019

0.02

0.021

0.022

0.023

0.024

0.025

0.026

Pendingin Air Pendingin Angin Tanpa Pendingin

La

ju K

oeo

si (

mm

/yea

r)

Perbandingan Nilai Laju Korosi

Laju Korosi

No Spesimen Corrosion rate

(mm/year)

1 Pendingin Air 0.021642

2 Pendingin Angin 0.024772

3 Tanpa Pendingin 0.025023

41

Gambar 4.11 Diagram TTT ferritic stainless steel AISI 430 (Farias, 2010)

Hasil dari Gambar 4.10 bisa dilihat laju korosi terendah dimiliki oleh

spesimen pendingin air dengan laju korosi sebesar 0.021642mm/year, disusul

dengan pendingin angin 0,024772 mm/year, sedangkan laju korosi tertinggi

dimiliki oleh spesimen tanpa pendingin dengan nilai laju kororsi sebesar 0.025023

mm/ year. Dengan tingkat laju korosi sebesar 0.025023 mm/year disebabkan

tingginya kandungan presentase ferrite dapat di lihat di tabel 4.3 sehingga laju

korosinya semakin cepat.

Dari gambar 4.11 dapat dilihat semakin lama waktu pendinginan kandungan

ferrite semakin banyak sehingga laju korosinya tinggi begitu pula sebaliknya

semakin cepat pendinginan kandunga ferrite semakin sedikit sehingga laju

korosinya lambat

4.5 Analysis of Variance

Analysis of variance dilakukan dengan satu arah adalah data eksperimen

yang terdiri dari dua atau lebih kelompok dimana hanya terdapat satu faktor yang

dipertimbangkan Hasil keluaran dari software Minitab SPSS Analysis of Variance

for Tension Shear Load dapat dilihat pada Gambar 4.12 berikut:

42

Gambar 4.12 Hasil uji ANOVA menggunakan software spss (Hasil Penelitian Pribadi)

H0 : Tidak ada pengaruh yang signifikan antar media pendingin terhadap

tension shear load jika Sig. > 0,05

H1 : Adanya pengaruh yang signifikan antar media pendingin terhadap

tension shear load jika Sig. < 0,05

Dari hasil pengujian ANOVA diatas Sig. Yang dihasilkan adalah 0,000,

maka ada pengaruh yang signifikan antar media pendingin dan tanpa pendingin

terhadap tension shear load sehingga tolak H0,

Karena hasil uji Anova menunjukan adanya pengaruh yang signifikan maka

diperlukan uji lanjutan, berikut hasil uji (Post Hoc Test) Pendingin air dan

pendingin angin memiliki mean difference -7.17667 dengan p = 0,019 (p < 0,05),

sehingga ada pengaruh antara pendingin air dengan pendingin angin.

Pendingin air dan tanpa pendingin memiliki mean difference -9.62000

dengan p = 0,002 (p < 0,05), sehingga ada pengaruh antara pendingin air dengan

tanpa pendingin.

43

Pendingin angin dan tanpa pendingin memiliki mean difference -2.44333

dengan p = 0,095 (p > 0,05), sehingga tidak ada pengaruh antara pendingin angin

dengan tanpa pendingin.

44

45

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan pengaruh media

pendingin spot welding adalah sebagai berikut:

1. Dari hasil pengujian shear test menunjukkan bahwa terjadi penurunan

beban geser seiring dengan cepatnya pendinginan spot welding. Dimana

beban geser terendah adalah pada pendingin air yaitu dengan rata-rata

sebesar 27,423 kN, sedangkan beban geser tertinggi adalah pada

spesimen tanpa pendingin yaitu dengan rata-rata sebesar 37,043 kN.

Hasil tersebut berbanding lurus dengan nilai presentase ferrite dimana

semakin tinggi presentase ferrite maka hasil tension shear load semakin

besar. Dari hasil ANOVA ada pengaruh yang signifikan antar media

pendingin dan tanpa media pendingin karena (Sig 0,000 < 0,05).

2. Pada foto makro tidak terjadi perbedaan yang signifikan pada ukuran

diameter nugget seiring cepatnya pendinginan.Ukuran diameter nugget

pada semua media pendingin dapat diterima karena ukuran dimeter

nuggetnya lebih dari syarat minimum yaitu ≥ 7 mm. Pada foto mikro

memperlihatkan bahwa ukuran butir pada weld metal sangatlah besar

dan batasnya berbentuk memanjang columnar grains. Hasil pada

presentase ferrite pendinginan air memiliki presentase yang paling

rendah yaitu sebesar 87,8% sedangkan tanpa pendingin memiliki

presentase ferrite tertinggi yaitu sebesar 90,3%.

3. Pada pengujian laju korosi hasil terendah dimiliki oleh spesimen

pendingin air dengan laju korosi sebesar 0.021642mm/year, sedangkan

laju korosi tertinggi dimiliki oleh spesimen tanpa pendingin dengan

nilai laju kororsi sebesar 0.025023 mm/ year. Struktur delta ferrite

memiliki peranan yang tinggi dalam penyebab awal mula terjadinya

korosi. Presentase ferrite pada weld metal meningkat seiring

lambatnya penurunan temperatur yang diberikan.

46

5.2 Saran

Dalam pengerjaan tugas akhir ini masih terdapat kekurangan-kekurangan

sehingga nantinya dapat menjadi bahan evaluasi dan dapat dikembangkan lebih

baik. Beberapa saran yang perlu diperhatikan adalah sebagai berikut:

1. Menambah variasi aliran flow air, dan angin sehingga menghasilkan

parameter spot welding yang lebih baik

2. Ditambahkannya pengujian SEM (Scanning Electron Microscope)agar

lebih memberikan detailtentang karbidakhrom.

47

DAFTAR PUSTAKA

Amstead, B. H., Ostwald, P. F., & Begeman, M. L. (1995). Teknologi Mekanik

Jilid 1 Edisi Ketujuh, Terjemahhan Djaprie S. Jakarta: Erlangga.

Ardiyanto, E. (2011). Studi Pengaruh Pendinginan Elektroda Pada Proses Spot

Welding Terhadap Kualitas Produk. Tugas Akhir S-1, Teknik Mesin

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Cary, H. B. (1989). Modern Welding Technology. New Jersey: McGraw-Hill.

Chamberlain, J., & Trethewey, K. (1991). KOROSI (Untuk Mahasiswa dan

Rekayasawan). Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama.

Christian, R. S. (2017). ANALISIS RISIKO PADA UNIT PENGERJAAN

PEMOTONGAN PLAT (PPL) PEKERJAAN PENGELASAN GMAW PT.

INKA (PERSERO) MADIUN. Doctoral Disertation.

Farias, Cláudia. (2010). Spectral Analysis of Ultrasonic Lamb waves applied to

the study of the Intermetallic phase presence on plates of AISI 430 Ferritic

Stainless Steel submitted to Isothermal Treatments

Fontana, M. (1987). Corrosion Engineering 3rd Edition. New York: McGraw-

Hill.

Haga, H., Aoki, K., & Sato, T. (1980). Welding phenomena and welding

mechanisms in high frequency electric resistance welding-1st report.

Welding Journal, 208-212.

Haryadi, D. G. (2007). ANALISA KERUSAKAN HASIL PENGELASAN

BAWAH AIR PADA LAMBUG KAPAL DENGAN BAHAN

ELEKTRODA RB 26 TERSELOTI. ROTASI-Volume 9 Nomor 1, 32.

Jokosisworo, S. (2009). Pengaruh Besar Arus Listrik Dengan Menggunakan

Elektroda SMAW Terhadap Kekuatan Sambugan Butt Joint Pada Plat Mild

Steel. KAPAL, Vol.6, No 2, 119-123.

48

Riyadi, F., & Setyawan, D. (2011). ANALISA MECHANICAL DAN

METALLURGICAL PENGELASAN BAJA KARBON A36 DENGAN

METODE SMAW. INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER.

Rusadiq, A. J. (2018). Analisa Pengaruh Variasi Kuat Arus Dan Waktu Terhada

Kekuatan Tarik Plat Mildsteel Dengan Ketebalan 1 Milimeter

Menggunakan Spotwelding. Skripsi Polnes Teknik Mesin, 22-23.

Samuel, H., & Nadya N. (2009). Service Quality, Perceive Value, Satisfaction,

Trust, dan Loyalty pada PT. Kereta Api Indonesia Menurut Penilaian

Pelanggan. Surabaya: Jurnal Manajemen Pemasaran Vol 4 No.1.

Saragih, P. (2012). Pengaruh Posisi Pengelasan Terhadap Kekuatan Takik dan

Kekerasan Pada Sambungan Las Pipa. Jurnal Pendidikan Teknologi dan

Kejuruan Fakultas Teknik Unimed Vol 14 No.1, 25.

Widharto, S. (1996). Petunjuk Kerja Las. Jakarta: Pradnya Paramita.

Wiryosumarto, H. (2004). Teknologi Pengelasan Logam. Jakarta: PT. Pradnya

Paramita.

49

Lampiran

50

51

BIODATA PENULIS

Nama : Jaddung Maulana Marwaditama

Alamat : Jalan Mastrip No.61A Sukorame, Kediri

Tempat/ tanggal lahir : Kediri, 16 Agustus 1996

Jenis Kelamin : Laki-laki

No. Telpon : 082257640880

E-mail : jaddung20@gmail.com

Pendidikan : 1. SDN Sukorame 2, Kediri lulus tahun

2009

2. SMPN 1 Keidiri, lulus tahun 2012

3. SMA 1 Kediri, lulus tahun 2015

Pekerjaan : -

52