Apa penyebab cacat pengelasan dan cara mengatasinya

 

 

Sebagai bagian penting dari manufaktur modern, kualitas pengelasan secara langsung mempengaruhi kinerja dan keamanan produk secara keseluruhan. Namun karena berbagai faktor pada saat proses pengelasan, sering terjadi berbagai cacat pengelasan. Cacat ini tidak hanya mengurangi kekuatan, daya tahan, dan tampilan sambungan las tetapi juga dapat menyebabkan insiden keselamatan yang serius. Oleh karena itu, memahami penyebab cacat pengelasan dan solusinya sangat penting untuk meningkatkan kualitas pengelasan dan memastikan kinerja produk.

 

▲ Cacat Pengelasan

 

 

I Klasifikasi Cacat Pengelasan

 

Cacat pengelasan dibedakan menjadi dua jenis berdasarkan posisinya dalam lasan, yaitu cacat luar dan cacat dalam. Cacat eksternal, juga dikenal sebagai cacat penampilan, terletak di permukaan las dan dapat diamati dengan mata telanjang atau dengan pembesaran rendah, seperti undercutting, percikan las, cekungan, deformasi pengelasan, porositas permukaan, dan retakan permukaan. Cacat internal ditemukan di dalam lasan dan hanya dapat dideteksi melalui pengujian destruktif atau metode pengujian non-destruktif khusus, seperti kurangnya fusi, penetrasi tidak lengkap, porositas internal, inklusi terak, dan retakan.

 

 

II Penyebab Cacat Pengelasan

 

1. Cacat Eksternal

 

(1) Meremehkan

Undercutting mengacu pada cekungan atau alur yang tertinggal di tepi las setelah logam dasar dicairkan oleh busur atau nyala api dan tidak diisi oleh logam las. Penyebab utamanya antara lain arus pengelasan yang berlebihan, busur yang terlalu panjang, sudut atau pergerakan elektroda (kawat las) yang tidak tepat, dan kecepatan pengelasan yang salah.

 

▲ Meremehkan

 

(2) Percikan Las

Percikan las mengacu pada lelehan logam las yang mengalir ke logam dasar atau akar las dengan panas yang tidak mencukupi selama proses pengelasan dan membentuk gumpalan logam yang tidak menyatu dengan bahan dasar setelah pendinginan. Penyebabnya antara lain kualitas elektroda yang buruk, arus pengelasan yang berlebihan, busur yang terlalu panjang, kecepatan pengelasan yang lambat, serta sudut dan pergerakan elektroda yang tidak tepat.

 

▲ Percikan Las

 

(3) Kecekungan dan Deformasi Pengelasan

Kecekungan biasanya disebabkan oleh kegagalan menahan elektroda (kawat las) dalam waktu singkat saat mengakhiri busur, sehingga mengakibatkan kawah busur. Deformasi pengelasan mungkin disebabkan oleh persiapan yang tidak memadai, perlengkapan yang buruk, atau keterampilan operasional yang tidak memadai.

 

▲ Kecekungan dan Deformasi Pengelasan

 

(4) Porositas Permukaan

Porositas permukaan terjadi ketika gas gagal keluar seluruhnya dari kolam las selama pengelasan, sehingga membentuk lubang pada permukaan logam las. Penyebab utamanya antara lain ketidaksesuaian bahan dan benda kerja las dengan persyaratan proses, arus pengelasan yang rendah, kecepatan pengelasan yang terlalu cepat, busur yang terlalu panjang, dan perlindungan area pengelasan yang tidak memadai.

 

2. Cacat Internal

 

(1) Kurangnya Fusi dan Penetrasi yang Tidak Lengkap

Kurangnya fusi mengacu pada area di mana logam las tidak menyatu dengan logam dasar atau antar lapisan las. Penetrasi yang tidak lengkap mengacu pada kegagalan untuk menyatukan akar sambungan sepenuhnya selama pengelasan. Cacat ini disebabkan oleh arus pengelasan yang tidak mencukupi, kecepatan pengelasan yang terlalu cepat, desain alur yang buruk, sudut elektroda yang salah, dan teknik pengelasan yang tidak memadai.

 

▲ Kurangnya Fusi dan Penetrasi yang Tidak Lengkap

 

(2) Inklusi Terak

Inklusi terak mengacu pada sisa terak yang tertinggal di lasan setelah pengelasan. Penyebabnya antara lain arus pengelasan yang rendah, kecepatan pengelasan yang terlalu cepat, permukaan benda kerja yang tidak bersih, pembuangan terak yang tidak sempurna pada pengelasan multilayer, dan kualitas elektroda yang buruk.

 

▲ Inklusi Terak

 

(3) Retak

Retak merupakan salah satu cacat paling berbahaya pada sambungan las, dan penyebabnya kompleks serta beragam. Hal ini mencakup teknik pengelasan yang buruk, spesifikasi pengelasan yang tidak tepat, tegangan internal yang tinggi pada lasan, sensitivitas retak yang tinggi pada material, dan kualitas bahan pengisi yang buruk. Selain itu, berbagai jenis retakan, seperti retakan panas, retakan dingin, dan retakan panas, disebabkan oleh berbagai faktor.

 

▲ Retak

 

 

III Solusi untuk Cacat Pengelasan

 

1. Perbaikan Cacat Eksternal

 

(1) Meremehkan

Pemotongan kecil dan dangkal dapat dihaluskan secara mekanis untuk menciptakan transisi yang mulus. Pemotongan yang parah dan dalam harus diperbaiki dengan pengelasan. Tindakan pencegahannya meliputi pemilihan parameter proses pengelasan yang sesuai, pengendalian panjang busur, dan penguasaan teknik pergerakan elektroda yang diperlukan.

 

(2) Percikan Las

Percikan las dapat dihilangkan dengan penggilingan mekanis, dan lasan harus dikerjakan ulang untuk mengembalikan kehalusan. Tindakan pencegahan termasuk memilih arus pengelasan dan sudut elektroda yang sesuai serta menjaga kecepatan pengelasan yang konsisten.

 

(3) Kecekungan dan Deformasi Pengelasan

Kecekungan dan deformasi pengelasan dapat diperbaiki melalui penggilingan, pelurusan mekanis, atau perlakuan panas. Tindakan pencegahan mencakup persiapan yang tepat sebelum pengelasan, penggunaan perlengkapan yang memenuhi syarat, dan mengambil langkah-langkah untuk menghilangkan sisa deformasi.

 

(4) Porositas Permukaan

Porositas permukaan dapat dihilangkan dengan penggilingan dan pengelasan ulang untuk mengisi rongga. Tindakan pencegahannya meliputi pembersihan bahan dan benda kerja pengelasan, pemilihan arus dan kecepatan pengelasan yang sesuai, serta peningkatan perlindungan area pengelasan.

 

 

2. Perbaikan Cacat Internal

 

(1) Kurangnya Fusi dan Penetrasi yang Tidak Lengkap

Kurangnya fusi dan cacat penetrasi yang tidak lengkap biasanya memerlukan perbaikan pengelasan atau pencungkilan dan pengelasan ulang. Untuk struktur terbuka, perbaikan las langsung dapat dilakukan pada area penetrasi yang tidak lengkap. Untuk pengelasan kritis dimana perbaikan langsung tidak memungkinkan, logam las pada area yang rusak harus dihilangkan seluruhnya sebelum pengelasan ulang.

 

(2) Inklusi Terak

Inklusi terak harus dihilangkan dengan mencungkil area yang rusak sebelum melakukan pengelasan ulang. Tindakan pencegahan termasuk meningkatkan pembersihan permukaan, memilih arus dan kecepatan pengelasan yang sesuai, dan memastikan pembuangan terak secara menyeluruh di antara lapisan las.

 

(3) Retak

Perbaikan retakan lebih kompleks dan memerlukan tindakan khusus berdasarkan jenis dan lokasi retakan. Untuk retakan panas dan panas ulang, area yang rusak harus dicungkil, dan pengelasan dilakukan kembali, dengan kontrol suhu yang lebih baik dan tindakan menghilangkan stres selama pengelasan. Retakan dingin mungkin memerlukan pemanasan, koreksi tekanan, atau metode perbaikan dan pencegahan lainnya.

 

 

IV Studi Kasus Cacat Pengelasan Tertentu

 

1. Meremehkan Cacat

• Gejala:Depresi atau alur yang muncul di sepanjang ujung las atau akar selama pengelasan, lebih rendah dari permukaan bahan dasar.
• Menyebabkan:Arus pengelasan yang berlebihan, busur yang terlalu panjang, sudut elektroda (kawat las) yang tidak tepat, kecepatan pengelasan yang terlalu cepat, dll.
• Dampak:Melemahkan kekuatan sambungan las, menciptakan konsentrasi tegangan, dan mengurangi umur kelelahan.

 

2. Cacat Percikan Las

• Gejala:Gumpalan logam yang dibentuk oleh logam cair yang mengalir keluar dari lasan ke bahan dasar yang tidak menyatu.
• Menyebabkan:Arus pengelasan yang berlebihan, kecepatan pengelasan yang terlalu lambat, sudut elektroda (kawat las) yang tidak tepat, dll.
• Dampak:Mempengaruhi penampilan, menciptakan titik konsentrasi tegangan, dan menghambat aliran media yang efektif dalam pipa.

 

3. Cacat Porositas

• Gejala:Kantong gas terbentuk di dalam atau di permukaan logam las ketika gas gagal keluar selama pengelasan.
• Menyebabkan:Kelembaban pada bahan las, gas pelindung yang tidak murni, kecepatan pengelasan yang terlalu cepat, busur yang terlalu panjang, dll.
• Dampak:Mengurangi kekompakan las, mengurangi efektifitas penampang las, dan mempengaruhi sifat mekanik las.

 

4. Cacat Inklusi Terak

• Gejala:Inklusi non-logam pada logam las.
• Menyebabkan:Arus pengelasan rendah, kecepatan pengelasan terlalu cepat, alur tidak bersih, pembuangan terak antar lapisan tidak lengkap dalam pengelasan multi-lapis, dll.
• Dampak:Mempengaruhi sifat mekanik dan kekompakan las, berpotensi menyebabkan retak las.

 

5. Kurangnya Fusi dan Cacat Penetrasi yang Tidak Lengkap

• Gejala:Kurangnya fusi mengacu pada fusi yang tidak sempurna antara logam las dan bahan dasar atau antara lapisan las. Penetrasi tidak lengkap mengacu pada fusi yang tidak lengkap pada akar sambungan selama pengelasan.
• Menyebabkan:Arus pengelasan rendah, kecepatan pengelasan terlalu cepat, desain alur yang buruk, sudut elektroda (kawat las) yang tidak tepat, dll.
• Dampak: Ssecara signifikan mengurangi sifat mekanik lasan, menjadikannya salah satu cacat paling berbahaya dalam pengelasan.

 

6. Cacat Retak

• Gejala:Antarmuka baru yang dibentuk oleh penghancuran gaya ikatan atom di area lokal sambungan las.
• Menyebabkan:Tegangan sisa akibat pengelasan, kualitas bahan dasar atau bahan pengisi yang buruk, pemilihan parameter proses pengelasan yang tidak tepat, dll.
• Dampak:Ujung retakan yang tajam menciptakan konsentrasi tegangan yang signifikan, yang sangat mempengaruhi struktur yang terkena beban bolak-balik dan benturan, yang mungkin menyebabkan kegagalan struktural.

 

 

V Kesimpulan

 

Penyebab cacat pengelasan bermacam-macam, dan solusinya harus disesuaikan dengan situasi tertentu. Selama proses pengelasan yang sebenarnya, kepatuhan yang ketat terhadap spesifikasi prosedur pengelasan, peningkatan kontrol kualitas, dan deteksi tepat waktu serta perbaikan cacat pengelasan sangat penting untuk memastikan kualitas sambungan las dan kinerja produk secara keseluruhan. Selain itu, dengan perkembangan dan kemajuan teknologi pengelasan yang berkelanjutan, metode dan bahan pengelasan baru bermunculan, memberikan dukungan kuat untuk lebih meningkatkan kualitas dan efisiensi pengelasan.