Pengaruh Preheat dan Variasi Arus Pengelasan Pada Material SA 516 G70 Terhadap Sifat Mekanik dan Struktur Mikro

Effect of Preheat and Variation of Welding Current in SA 516 G70 Materials on Mechanical Properties and Microstructure

Material SA 516 G70 merupakan material khusus yang dalam implementasinya digunakan untuk pembuatan bejana tekan. Permasalahan yang sering terjadi dalam industri fabrikasi bejana tekan adalah kerusakan pada daerah hasil pengelasan disebabkan karena kurang ketatnya pengawasan terhadap parameter heat input pengelasan, kelembaban pada area sekitar pengelasan dan terjadi perbedaan temperatur antara sumber panas lokal dengan material induk. Perbedaan temperatur dapat menyebabkan perbedaan pemuaian dan penyusutan termal serta tegangan sisa tinggi di sekitar daerah yang akan dilas. Permasalahan tersebut dapat diatasi dengan melakukan pengawasan terhadap parameter heat input khususnya arus dan perlakuan preheating atau pemanasan awal. Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui pengaruh preheat dan variasi arus pengelasan terhadap uji impak, tarik dan pengamatan struktur mikro.

Pada penelitian ini akan dilakukan pengelasan SMAW dengan perlakuan preheat dan variasi arus pada material SA 516 G70. Jenis penelitian yang digunakan yaitu eksperimen dengan metode kuantitatif bertujuan untuk mengetahui hasil uji ketangguhan, tarik dan struktur mikro pada material SA 516 G70 dengan perlakuan preheat dan variabel arus las. Variasi arus yang digunakan yaitu 120 A, 130 A, 140 A, dan perlakuan preheat 200 . Pengujian yang digunakan yaitu uji impak charpy untuk memperoleh nilai ketangguhan, uji tarik untuk mendapatkan nilai kekuatan tarik, dan pengamatan struktur mikro pada hasil pengelasan.

Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwasannya perlakuan preheat dan peningkatan arus pengelasan berpengaruh terhadap hasil uji tarik, ketangguhan dan pengamatan struktur mikro. Nilai ketangguhan tertinggi terdapat pada spesimen dengan perlakuan pada kuat arus 110 A sebesar 0,81 J/mm² sedangkan ketangguhan terendah pada spesimen tanpa perlakuan preheat dengan arus 140 A sebesar 0,482 J/mm². Nilai kekuatan tarik tertinggi terdapat pada spesimen dengan perlakuan pada kuat arus 140 A sebesar 536,627 N/mm² sedangkan kekuatan tarik terendah pada spesimen tanpa perlakuan preheat dengan arus 120 A sebesar 503 N/mm². Melalui pengamatan struktur mikro, peningkatan arus dan penambahan perlakuan preheat akan menghasilkan struktur ferrite dan perlite, ukuran butir perlite mengecil dan terdistribusi lebih merata sehingga dapat meningkatkan nilai dari kekuatan tarik namun dapat menurunkan nilai ketangguhan pada material hasil pengelasan.

SA 516 G70 material is a special material which in its implementation is used for the manufacture of pressure vessels. The problem that often occurs in the pressure vessel fabrication industry is damage to the weld area caused by the lack of strict monitoring of the parameters of the welding heat input, humidity in the area around the welding and the temperature difference between the local heat source and the parent material. Temperature differences can cause differences in thermal expansion and contraction as well as high residual stresses around the area to be welded. These problems can be overcome by monitoring the heat input parameters, especially the current and preheating treatment. The purpose of this study was to determine the effect of preheat and variations in welding current on impact, tensile and microstructural observations.

In this research SMAW will be welded with preheat treatment and current variation on SA 516 G70 material. The type of research used is experiments with quantitative methods aiming to determine the results of toughness, tensile and microstructure tests on SA 516 G70 material with preheat treatment and variable welding current. Current variations used are 120 A, 130 A, 140 A, and 200 ℃ preheat treatment. The tests used are the charpy impact test to obtain toughness values, tensile tests to obtain tensile strength values, and observation of the microstructure of the welding results.

The results of this study indicate that the preheat treatment and the increase in welding current have an effect on the results of the tensile test, toughness and microstructure observation. The highest toughness value was found in specimens treated at 110 A current of 0.81 J/mm² while the lowest toughness was found in specimens without preheat treatment with 140 A current of 0.482 J/mm². The highest tensile strength value was found in the specimen treated at 140 A current of 536.627 N/mm² while the lowest tensile strength was found in the specimen without preheat treatment with a current of 120 A of 503 N/mm². By observing the microstructure, increasing current and adding preheat treatment will produce ferrite and perlite structures, the perlite grain size is smaller and more evenly distributed so that it can increase the value of the tensile strength but can reduce the value of toughness in the welded material.