Setelah membaca artikel ini, Anda akan mempelajari tentang:- 1. Pengantar Pengelasan Gas 2. Gas yang Digunakan dalam Pengelasan Gas 3. Pengaturan 4. Pengapian dan Penyesuaian Api 5. Kualitas Las 6. Desain Sambungan Las 7. Aplikasi 8. Varian.
Pengantar Pengelasan Gas:
Pengelasan yang dilakukan dengan cara memanaskan benda kerja dengan api yang diperoleh dari gas oxy-fuel biasanya disebut sebagai ‘gas welding’. Proses ini diperkenalkan secara industri pada tahun 1903 dan digunakan secara luas selama hampir setengah abad. Namun, dengan perkembangan metode yang lebih canggih, sekarang terutama digunakan untuk menyambungkan komponen tipis dan pekerjaan perbaikan logam besi dan non-besi. Karena prosesnya tidak memerlukan tenaga listrik, proses ini sangat diperlukan di lokasi proyek baru setidaknya pada tahap awal.
Intensitas panas yang dihasilkan dalam nyala tergantung pada campuran gas oxy-fuel dan tekanan relatif gas. Meskipun biasanya oksigen digunakan untuk menyediakan media untuk pembakaran bahan bakar gas tetapi kadang- kadang udara tekan juga digunakan tetapi dengan efisiensi termal yang berkurang dan akibatnya kecepatan pengelasan berkurang; kualitas las juga terganggu. Oleh karena itu, pilihan bahan bakar gas penting untuk mencapai kecepatan dan kualitas las yang diinginkan.
Gas yang Digunakan dalam Pengelasan Gas:
Gas bahan bakar yang umumnya digunakan adalah asetilena, namun gas selain asetilena juga dapat digunakan meskipun dengan intensitas panas yang lebih rendah seperti yang terlihat dari suhu yang dicapai dengan gas bahan bakar yang berbeda dalam oksigen dan udara seperti yang ditunjukkan pada tabel 16.1.
Dalam beberapa kasus yang jarang gas coke-oven, uap minyak tanah dan uap bensin juga digunakan sebagai bahan bakar gas.
Properti, Produksi dan Penyimpanan Gas:
Gas yang paling banyak digunakan dalam pengelasan gas oxy-fuel, yaitu oksigen dan asetilena.
- Oksigen:
Oksigen murni adalah gas bening yang tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa dan sedikit lebih berat dari udara. Satu meter kubik oksigen pada 20°C dan tekanan atmosfer berbobot 1-33 kg. Di bawah tekanan normal, ia mencair pada suhu -182-9°C membentuk cairan bening kebiruan. Satu liter oksigen cair berbobot 1-14 kg dan menghasilkan 860 liter gas oksigen pada penguapan.
Oksigen komersial diproduksi baik dengan elektrolisis air atau lebih sering dengan pencairan udara atmosfer. Prinsip dasar dari proses pencairan adalah bahwa semua gas menguap pada temperatur yang berbeda. Jadi, dalam proses ini udara terlebih dahulu dicuci dengan melewati soda kaustik dan kemudian suhunya diturunkan menjadi sekitar -194°C yang mencairkan semua unsur penyusun udara.
Ketika udara yang dicairkan ini dibiarkan menguap perlahan, nitrogen dan argon menguap lebih cepat meninggalkan oksigen yang hampir murni yang kemudian diuapkan dan dikompresi menjadi silinder baja pada tekanan sekitar 1500 N/cm 2 (15 MPa) pada suhu kamar 20°C. Oksigen kemudian siap diangkut untuk digunakan dalam pengelasan atau pemotongan oxy-acetylene.
Oksigen terkompresi saat bersentuhan dengan minyak atau minyak mengoksidasi mereka dengan kecepatan yang sangat tinggi, sehingga mereka menyala sendiri atau bahkan meledak. Inilah alasan mengapa tabung oksigen harus dijaga agar tidak bersentuhan dengan pelumas.
- Asetilena:
Asetilena kelas industri adalah gas tidak berwarna yang memiliki bau menyengat dan memuakkan karena adanya kotoran. Ini lebih ringan dari udara dengan faktor M dan mudah larut dalam cairan.
Gas asetilena di bawah tekanan menjadi sangat tidak stabil dan menimbulkan bahaya ledakan; saat dikompresi hingga tekanan 15 hingga 20 bar* (0-15 – 0-20 MPa) dapat meledak dengan percikan listrik, atau nyala api terbuka, atau saat dipanaskan hingga 200°C dengan kecepatan tinggi. Acetylene terurai secara eksplosif pada suhu di atas 530 °C.
Bahkan campuran sejumlah kecil asetilena dengan oksigen atau udara dapat meledak pada tekanan atmosfer; hal ini memerlukan kehati-hatian dalam menangani peralatan las dan pemotongan oxy-acetylene.
Campuran oxy-acetylene yang keluar dari ujung obor gas menyala sendiri pada suhu 428°C.
Gas asetilena dihasilkan oleh reaksi air dan kalsium karbida. Kalsium karbida dibentuk dengan menggabungkan kokas atau antrasit dengan batu kapur pada suhu tinggi dalam tanur listrik melalui reaksi berikut.
Kalsium karbida yang dihasilkan didinginkan dan dihancurkan menjadi ukuran gumpalan yang berbeda dan direaksikan dengan direaksikan dengan air untuk menghasilkan asetilena yang kemudian dimurnikan dengan menggosoknya dengan air untuk membebaskannya dari jejak belerang dan fosfor.
Dalam reaksi di atas, bergantung pada ukuran gumpalan dan pengotor, 1 kg CaC 2 akan menghasilkan 250 hingga 280 liter gas asetilena.
Gumpalan kalsium karbida yang berukuran lebih kecil dari 2 mm diklasifikasikan sebagai debu atau partikel halus. Mereka hanya dapat digunakan dalam generator asetilena yang dirancang khusus. Jika debu kalsium karbida digunakan dalam generator biasa, hal itu dapat berakhir dengan ledakan .
Acetylene untuk pengelasan dapat disuplai dalam silinder atau dihasilkan dari kalsium karbida dan air siap untuk pengelasan di pabrik khusus. Acetylene menjadi self-explosive pada tekanan di atas 2 bar tidak dapat dikompresi langsung ke dalam tabung gas atau diner. Oleh karena itu, silinder untuk menyimpan asetilena disiapkan secara khusus dengan mengemasnya dengan emulsi arang, batu apung dan tanah infusorial atau alternatifnya dengan kalsium silikat. Kedua bahan pengemas ini sangat berpori dengan yang terakhir berpori 92%.
Pengepakan berpori ini dibuat untuk mengisi ruang di dalam silinder sepenuhnya tetapi membaginya menjadi sel-sel kecil. Udara dikeluarkan dari sel-sel ini dan ruang dalam bahan berpori diisi dengan aseton yang mampu melarutkan 23 kali volume asetilenanya sendiri untuk setiap atmosfir tekanan yang diberikan dan dengan demikian memungkinkan asetilena dikompresi dengan aman hingga 17 bar. Asetilena yang disimpan dengan cara ini dalam silinder dikenal sebagai DA (asetilena terlarut). Tekanan asetilena yang larut dalam silinder yang terisi penuh tidak boleh melebihi 1 -9 MPa pada 20°C.
Ketika asetilena ditarik dari silinder, beberapa aseton juga dapat terbawa bersamanya. Untuk meminimalkan hilangnya aseton, asetilena tidak boleh ditarik dengan laju lebih tinggi dari 1700 lit/jam. Tekanan positif 0,05 hingga 0,1 MPa harus selalu dibiarkan dalam silinder asetilena kosong untuk suhu 20°C, sedangkan pada suhu 35°C tekanannya mungkin 0,3 MPa.
Saat digunakan, silinder asetilena harus selalu berdiri tegak jika tidak, jumlah aseton yang berlebihan dapat mengalir bersamanya dan mengubah nyala oksi-asetilen menjadi warna keunguan dan menghasilkan kualitas las yang buruk.
Meskipun asetilena terlarut mudah digunakan, beberapa pengguna lebih memilih untuk memproduksi pasokan sendiri dari kalsium karbida dan air dalam alat yang disebut generator asetilena.
Dua metode yang terutama digunakan untuk menghasilkan asetilena adalah:
(i) Karbida-ke-air, dan
(ii) Air-ke-karbida.
Metode karbida-ke-air lebih populer. Ini memungkinkan bongkahan kecil karbida untuk dikeluarkan dari corong ke wadah air seperti ditunjukkan pada Gambar 16-1. Generator ini dapat diklasifikasikan sebagai unit tekanan rendah dimana tekanannya tidak melebihi 10 XPa, unit tekanan sedang dengan tekanan 10 – 70 KPa dan unit tekanan tinggi dengan tekanan gas 70 – 150 KPa. Namun, jenis tekanan rendah atau sedang biasanya digunakan dalam praktik.
Laju produksi pada generator portabel tekanan rendah berkisar di atas 850 lit/jam sedangkan generator stasioner tekanan menengah dapat menghasilkan hingga 169900 lit/jam. Asetilena yang diproduksi di generator disebut sebagai asetilena yang dihasilkan.
Penyiapan untuk Pengelasan Gas:
Pengaturan standar dengan peralatan dasar minimum yang diperlukan untuk pengelasan gas oxyacetylene ditunjukkan secara skematis pada Gambar 16.2. Ini terdiri dari silinder asetilena dan oksigen, masing-masing didenda dengan regulator gas untuk mengurangi tekanan silinder ke tekanan yang bisa diterapkan, selang untuk menyampaikan gas ke obor las dengan satu set nozel ujung untuk mendapatkan campuran gas dalam jumlah dan kualitas yang diperlukan untuk mendapatkan api yang diinginkan untuk pengelasan. Masing-masing unit ini memainkan peran penting dalam pengendalian dan pemanfaatan panas yang diperlukan untuk pengelasan.
Penyalaan Api dan Penyesuaian untuk Pengelasan Gas:
Setelah peralatan las gas terhubung sesuai dengan pengaturan yang ditunjukkan pada Gambar. 16.2, prosedur pengelasan memerlukan pengapian api oxy-acetylene, manipulasi obor untuk menggerakkan api dalam gerakan yang diinginkan yaitu, teknik pengelasan, penambahan Logam pengisi ke kolam las dan penggunaan fluks untuk mendapatkan kualitas las yang dibutuhkan.
Langkah pertama dalam menyalakan api adalah membuka katup asetilena pada obor las dan menyalakan gas asetilena, keluar dari ujungnya, dengan menggunakan penyala. Gas asetilena terbakar dan terbakar dengan pembakaran tidak sempurna dengan menarik oksigen dari udara.
Prosedur biasa untuk mengatur aliran gas asetilena adalah dengan membuka katup asetilena pada obor sampai api terpisah dari ujungnya dan kemudian ditutup sedikit sehingga api baru menyatu dengan ujungnya. Nyala api seperti itu berwarna oranye dengan banyak asap yang dikeluarkan darinya karena kelebihan karbon bebas yang dilepaskan ke atmosfer. Katup oksigen pada obor kemudian dibuka untuk mendapatkan nyala api yang diinginkan yaitu karburasi, atau netral atau pengoksidasi.
Teknik Pengelasan Gas:
Ada dua teknik dasar, pengelasan gas, tergantung pada arah obor las: forehand atau kiri dan backhand atau kanan; kedua teknik ini ditunjukkan pada Gambar 16.16. Dalam pengelasan forehand, pengisi dipegang di depan nyala api sedangkan dalam pengelasan backhand pengisi mengikutinya.
Dalam pengelasan forehand, nyala api diarahkan ke depan lasan yang telah selesai yang menghasilkan pemanasan tepi yang lebih seragam dan pencampuran logam yang lebih baik di kotoran las!; ini juga mengarah pada visibilitas yang lebih baik dari benda kerja di depan kolam las. Nyala api dan batang pengisi pada las forehand digerakkan dalam pola tenun yang beberapa di antaranya ditunjukkan pada Gambar 16.17.
Pengelasan forehand memastikan tinggi dan lebar manik las yang lebih seragam, kecepatan pengelasan yang lebih tinggi, dan biaya yang lebih rendah bila diterapkan pada ketebalan kerja di bawah 5 mm.
Laju aliran asetilena untuk pengelasan forehand baja harus antara 100-120 lit/jam per mm ketebalan kerja. Teknik pengelasan ini juga sering digunakan untuk logam dengan titik leleh rendah.
Untuk bahan las yang lebih tebal dari 5 mm las backhand lebih populer. Dalam pengelasan backhand nyala api diarahkan kembali ke las yang telah selesai dan tidak ada gerakan menenun yang diperlukan untuk diberikan ke nyala api meskipun batang pengisi dapat digerakkan dalam pola heliks tetapi dengan ayunan yang lebih pendek daripada pengelasan forehand.
Pengelasan backhand lebih cepat untuk material yang lebih tebal karena operator dapat menahan kerucut bagian dalam api lebih dekat ke permukaan genangan las sehingga memberikan lebih banyak panas ke logam cair daripada pengelasan forehand. Dalam pengelasan backhand, api memanaskan logam yang sudah diendapkan dan berfungsi untuk memanaskan logam las dan zona yang terkena panas. Laju aliran asetilena untuk pengelasan backhand baja biasanya ditetapkan pada 120-150 lit/jam per mm ketebalan kerja.
Posisi dan Kemiringan Obor:
Nyala api oksi-asetilen diposisikan sehingga permukaan sambungan terletak 2,6 mm dari kerucut bagian dalam nyala api yang berada di dalam bulu asetilena pereduksi. Kerucut bagian dalam tidak boleh menyentuh benda kerja atau batang pengisi jika tidak dapat menyebabkan karburasi kolam las dan mungkin ada serangan balik dan kilas balik.
Sudut obor-ke-kerja mengontrol laju masukan panas ke dalam pekerjaan; biasanya 60° sampai 70° pada pengelasan forehand dan 40° sampai 50° pada pengelasan backhand. Logam pengisi terhadap sudut kerja umumnya dijaga pada 30° hingga 40° baik untuk teknik pengelasan forehand maupun backhand; namun itu dapat bervariasi sesuai dengan posisi pengelasan dan jumlah lintasan atau lintasan las.
Sangatlah penting untuk menjaga agar ujung batang pengisi terendam dalam kolam las setiap saat selama pengelasan untuk menghindari kontak dengan udara oleh bagian api yang mereduksi.
Batang Pengisi:
Teknik las forehand dan backhand dapat digunakan untuk las dengan atau tanpa filler rod. Pengelasan yang dilakukan tanpa batang pengisi disebut PUDDLING. Untuk puddling pada posisi datar sudut torch-to-work dipertahankan antara 35°—45°. Penetrasi yang merata dalam pelumpuran dapat dicapai dengan mengamati kendur logam, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 16.18. Sag harus cukup terlihat. Puddling digunakan untuk ketebalan logam di bawah 3 mm.
Saat mengelas dengan batang pengisi, batang pengisi harus dipegang kira-kira 90° ke bibir las sementara sudut tip-to-work dipertahankan sekitar 45°.
Sifat metalurgi deposit las dapat dikontrol dengan pemilihan batang pengisi yang optimal. Kebanyakan batang pengisi untuk pengelasan gas mengandung deoxidisers untuk mengontrol kandungan oksigen dari kolam las, umumnya silikon digunakan untuk tujuan ini meskipun mangan juga dapat digunakan. Slag yang terbentuk dari reaksi deoksidasi membentuk lapisan tipis pada permukaan logam las yang memiliki kontrol dominan pada fluiditas dan stabilitas butiran cair. Fluiditas terak yang berlebihan dapat menghambat pengelasan posisional.
Batang pengisi yang digunakan untuk mengelas baja struktural karbon rendah dan sedang biasanya memiliki komposisi sebagai berikut :
C = 0-25 – 0-30% Fe= sisa
Mn = 1-2-1-5%
Si = 0-30-0-50%
Batang pengisi biasanya ditentukan dalam tiga kelas, RG 45, RG 60 dan RG 65, masing-masing memiliki kekuatan tarik minimum 315.420 dan 470 MPa. Biasanya tidak ada batasan komposisi kimia yang ditentukan.
Fluks:
Fluks las diperlukan untuk menghilangkan film oksida dan menjaga permukaan tetap bersih. Fluks meleleh pada titik leleh logam dasar dan memberikan lapisan pelindung terhadap reaksi dengan gas atmosfer. Fluks biasanya menembus di bawah film oksida dan terlepas dan sering melarutkannya. Fluks dipasarkan dalam bentuk bubuk kering, pasta, atau larutan kental.
Fluks dalam bentuk bubuk sering diaplikasikan dengan mencelupkan batang pengisi panas ke dalamnya. Fluks yang cukup melekat pada batang untuk memberikan aksi peremajaan yang tepat karena batang pengisi dilelehkan oleh nyala api. Fluks yang dijual dalam bentuk pasta biasanya dicat pada batang pengisi atau benda kerja dengan kuas. Batang berlapis awal komersial juga tersedia untuk beberapa logam. Fluks biasanya digunakan untuk pengelasan gas aluminium, baja tahan karat, besi tuang, kuningan, dan perunggu silikon.
Prosedur Pengelasan:
Setelah nyala api yang diinginkan diperoleh, itu diterapkan pada pekerjaan di tempat yang diperlukan dan pengelasan dimulai dengan teknik forehand atau backhand tergantung pada ketebalan bahan kerja.
Penetrasi manik las serta penyetelan obor (pemilihan api), penanganan, dan gerakan terkait dengan karakteristik genangan las. Penetrasi bead biasanya sepertiga dari lebar las untuk logam tipis sedangkan lebarnya sama dengan lebar untuk logam yang lebih tebal, terutama pada pengelasan backhand.
Jika genangan las memiliki tampilan mengkilap yang halus dengan titik mengambang di sekeliling pinggiran luarnya, obor disesuaikan dengan baik untuk nyala api netral. Titik netral ini, ditunjukkan pada Gambar. 16.19 dikaitkan dengan keberadaan oksida di las dan mengapung terus menerus di sepanjang tepi luar genangan las.
Jika titik bertambah besar, ini merupakan indikasi kelebihan karbon. Bila hal ini terjadi, weld pool menjadi jelaga dan kotor dengan tampilan kusam yang menandakan bahwa nyala api dari jenis karburasi. Jika manik-manik tampak berbuih, ini merupakan indikasi kelebihan oksigen, yaitu nyala api dari jenis pengoksidasi.
Manipulasi obor dianggap paling sulit untuk menangani genangan las selama memulai atau menghentikan las. Untuk memulai kembali operasi pengelasan setelah interupsi, diperlukan pemanasan ulang logam dasar kira- kira 15 mm di depan manik las sepanjang sumbu las.
Segera setelah logam menjadi mengkilap karena pemanasan dan titik netral dapat terlihat, api dipindahkan perlahan kembali ke posisi di mana pengelasan ulang harus dimulai. Setelah titik yang diinginkan tercapai, arah lintasan obor dibalik dan pengelasan dimulai dengan kecepatan yang lebih tinggi untuk memperhitungkan panas ekstra yang telah dimasukkan ke bagian pekerjaan tersebut. Jika kecepatan normal dipertahankan maka akan menghasilkan bead yang lebih lebar.
Obor dan batang pengisi biasanya digerakkan dalam pola tertentu yang beberapa di antaranya ditunjukkan pada Gambar 16.17. Hal utama yang perlu diingat dalam semua gerakan ini adalah ujung api tidak boleh meninggalkan kolam logam cair. Logam dasar harus dipanaskan terlebih dahulu dan genangan las dibuat sebelum memulai pergerakan.
Gerakan garis lurus atau manik las tampaknya yang paling mudah, namun tidak begitu mudah dan genangan las atau manik las dengan lebar yang sama sulit dipertahankan dengannya. Oleh karena itu, gerakan ini hanya diadopsi oleh tukang las berpengalaman atau untuk proses pengelasan otomatis.
Pengelasan oxy-acetylene dapat digunakan untuk pengelasan downhand, horizontal, vertikal atau overhead, namun dua posisi pertama yang paling umum digunakan. Lasan horizontal dan overhead biasanya dilakukan dengan teknik las backhand sedangkan las vertikal dan miring dibuat menanjak dengan menggunakan teknik forehand.
Dalam pengelasan backhand, batang pengisi harus memiliki diameter yang sama dengan setengah dari ketebalan benda kerja, dengan maksimum 6 mm; sedangkan untuk las forehand diameter batang pengisi harus lebih besar 1 mm dari pada las backhand.
Tabel 16.2 memberikan pedoman mengenai jenis logam pengisi, api dan fluks yang direkomendasikan untuk mengelas logam dan paduan yang berbeda:
Kualitas Las untuk Pengelasan Gas:
Dibandingkan dengan las busur, bahan dipanaskan dan didinginkan pada tingkat yang lebih rendah dalam pengelasan gas dan biasanya menyebabkan pertumbuhan butir.
Dalam pengelasan dengan api karburasi, kolam las bersentuhan dengan karbon monoksida, hidrogen, dan karbon yang dapat menyebabkan pembentukan karbida besi dengan reaksi berikut:
3Fe + C → Fe 3 C ……………. (16.3)
3 Fe + 2CO → Fe 3 C + CO 2 ………… (16.4)
Dengan demikian, logam dapat dikarburasi.
Dalam kasus nyala netral kolam las dan logam pengisi bersentuhan dengan CO dan H 2 di bulu asetilena. Karena sangat sedikit CO2 yang terbentuk, hampir tidak ada efek dari reaksi semacam itu jika memang terjadi. Jika api alami digunakan untuk mengelas baja karbon rendah CO dan H 2 tidak banyak berpengaruh pada sifat mekanik lasan asalkan dibiarkan dingin perlahan. Namun, H 2 yang terbentuk dalam nyala netral dapat menimbulkan bahaya yang cukup besar dalam pengelasan tembaga, aluminium dan beberapa baja paduan tinggi karena menyebabkan penggetasan hidrogen, yang menyebabkan retak dan porositas.
Jika nyala pengoksidasi digunakan dapat menyebabkan oksidasi kuat Fe, Si, Mn, C dan elemen lain dalam baja. Oksida seperti MnO dan SiO 2 mungkin gel terperangkap dalam logam las pada pendinginan. Jika deoxidisers seperti Si dan Mn tidak memadai dapat menyebabkan oksidasi besi dengan konsekuensi merusak sifat mekanik lasan. Dalam kasus seperti itu, keuletan dan ketangguhan logam las sangat berkurang dan las semacam itu mungkin telah mengurangi umur kelelahan. Api pengoksidasi juga dapat menyebabkan percikan yang berlebihan.
Dalam pengelasan oxy-acetylene, zona yang terkena panas biasanya memanjang dari 8 hingga 25 mm di kedua sisi sumbu las.
Desain Sambungan Las untuk Pengelasan Gas:
Persiapan tepi sambungan tergantung pada apakah pengelasan oxy-acetylene akan dilakukan dengan atau tanpa logam pengisi. Ketika kawat pengisi digunakan diameternya umumnya mendekati setengah ketebalan kerja dengan batas maksimum 6 mm. Untuk pengelasan tanpa logam pengisi, jumlah tumpang tindih logam dasar sama dengan ketebalan kerja, seperti ditunjukkan pada Gambar 16.20.
Desain sambungan yang biasa digunakan untuk las oxy-acetylene tanpa filler metal meliputi tipe sudut, flensa, flensa ganda dan tipe lap seperti ditunjukkan pada Gambar 16.21. Lasan jadi dari jenis ini sebanding dengan yang diproduksi dengan logam pengisi yang memiliki penetrasi yang sama.
Pengelasan oxy-acetylene dengan logam pengisi jauh lebih banyak digunakan daripada pelumpuran. Namun, penetrasi maksimum dalam proses ini dibatasi hingga sekitar 6 mm. Oleh karena itu, material yang lebih tebal dari 12 mm harus dilas dengan persiapan tepi yang dapat membantu mencapai penetrasi penuh sehingga mencapai kekuatan penuh. Preparasi bevel dan Vee-edge, Gambar 16.22, paling sering digunakan dengan sudut alur 60° sampai 90° meskipun sudut alur 65° sampai 70° lebih populer. Pembukaan akar pada las ini biasanya dijaga pada 1,5 hingga 4 mm sedangkan permukaan akar, bila digunakan, terletak antara 1,5 hingga 3 mm.
Untuk bahan las yang lebih tebal dari 12 mm, persiapan Vee ganda atau distorsi ganda, ditunjukkan pada Gambar 16.23, lebih disukai untuk menghindari distorsi sudut yang tidak semestinya.
Untuk pipa las dalam posisi horizontal, biasanya mengelasnya dengan jarak yang sama pada 3 hingga 6 titik tergantung pada diameter pipa. Pengelasan yang sebenarnya kemudian dilakukan dalam blok terlepas dari fakta apakah pipa itu tetap atau dapat diputar.
Untuk pengelasan pipa yang dapat diputar dilakukan dengan menjaga blok di posisi atas ditempatkan secara simetris sehubungan dengan diameter vertikal. Pada pipa-pipa tetap sambungan harus dilakukan pada posisi downhand, miring dan overhead, menggunakan teknik back-step untuk mengontrol distorsi.
Aplikasi Pengelasan Gas:
Pengelasan gas oxy-fuel sangat diperlukan dalam perbaikan pengecoran besi dan non-ferrous, pemeliharaan dan perbaikan, pengelasan pipa berdiameter kecil (hingga 50 mm) dan untuk manufaktur ringan.
Karena siklus pemanasan dan pendinginan yang kurang parah dibandingkan dengan las busur , las gas banyak digunakan untuk mengelas logam yang dapat dikeraskan seperti baja karbon dan beberapa baja paduan.
Pengelasan gas logam tebal lebih lambat dibandingkan dengan pengelasan busur, namun penetrasi akar lebih baik dikendalikan oleh pengelasan gas; Oleh karena itu proses ini sering digunakan untuk root run pada sambungan pipa yang diikuti dengan filler pass melalui arc welding.
Bentuk mikro dari las oxy-acetylene menggunakan obor kecil dengan permata safir yang dibor yang dipasang di nosel untuk menghasilkan pancaran gas campuran yang halus. Obor ini sangat berguna untuk pekerjaan halus seperti dalam perdagangan perhiasan.
Varian Pengelasan Gas:
Ada dua varian utama pengelasan oxy-fuel:
(i) Pengelasan tekanan panas,
(ii) Pengelasan air.
(i) Pengelasan Tekanan Panas :
Dalam pengelasan tekanan panas, seluruh permukaan dari masing-masing bagian yang akan dilas dipanaskan sebelum penerapan tekanan yang memadai untuk mempengaruhi lasan secara bersamaan di seluruh permukaan. Ada dua sub-varian dari proses yang disebut metode ‘Close Joint’ dan ‘Open Joint’.
sebuah. Metode Close-Joint:
Permukaan yang akan dilas dikerjakan dengan mesin atau digiling untuk membentuk permukaan yang bersih dan halus yang bersentuhan di bawah tekanan. Logam pada dan di dekat antarmuka dipanaskan dengan bantuan obor oxy-acetylene multi-nyala berpendingin air untuk mencapai pemanasan yang seragam di sekelilingnya.
Untuk memudahkan pemindahan pekerjaan, bagian bulat padat atau berongga seperti poros atau pipa biasanya dilas dengan obor cincin melingkar dari tipe belah seperti ditunjukkan pada Gambar 16.24. Setelah suhu yang dibutuhkan tercapai, yang biasanya sekitar 1200°C untuk baja karbon rendah, tekanan aksial yang memadai diterapkan untuk mempengaruhi lasan.
Untuk mengelas pipa baja berdiameter 125 mm dengan ketebalan dinding sekitar 6 mm, ujung yang berbatasan harus ditahan di bawah tekanan 10,5 MPa yang dinaikkan menjadi sekitar 28 MPa setelah ujung pipa dipanaskan hingga suhu pengelasan . Siklus tekanan berbeda untuk logam yang berbeda seperti yang ditunjukkan pada tabel 16.3.
Jenis dan dimensi sambungan serta tingkat gangguan yang dicapai pada pengelasan tekanan panas sambungan dekat dengan ketebalan logam yang berbeda ditunjukkan pada tabel 16.4.
- Metode Sambungan Terbuka:
Mesin untuk las tekanan panas sambungan terbuka serupa dengan mesin untuk las flash butt karena dilengkapi dengan penyelarasan yang lebih akurat dan konstruksi yang kokoh untuk menahan gaya gangguan yang diterapkan dengan cepat.
Umumnya kepala pemanas adalah pembakar tipe ganda datar, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 16.25. Penyelarasan yang baik dari kepala pemanas dengan konfigurasi sambungan penting untuk meminimalkan oksidasi untuk mendapatkan pemanasan yang seragam dan gangguan berikutnya. Penjajaran benda kerja dapat dilakukan dengan bantuan blok pengatur jarak yang dapat dilepas. Permukaan potongan gergaji memuaskan untuk pengelasan karena ujungnya benar-benar meleleh sebelum lasan terpengaruh.
Prosedur umum untuk pengelasan tekanan panas sambungan terbuka adalah menyelaraskan bagian-bagian dan menempatkan kepala penyembuhan di antara mereka untuk pemanasan permukaan ujung yang seragam. Setelah ujung dipanaskan sampai suhu yang diperlukan, ditunjukkan oleh film mol sepuluh yang menutupi kedua permukaan, obor ditarik dan bagian-bagiannya disatukan dengan cepat di bawah tekanan konstan 28 hingga 35 MPa pada antarmuka untuk mencapai lasan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 16.26. Tekanan ini dipertahankan sampai kemarahan berhenti. Gangguan total tergantung pada tekanan yang diberikan dan suhu logam panas. Tidak ada presetting dari kesal dilakukan.
Aplikasi:
Pengelasan gas tekanan panas dapat digunakan untuk mengelas karbon rendah dan tinggi dan baja paduan, beberapa logam dan paduan non-ferro termasuk paduan nikel-tembaga, nikel-kromium dan tembaga-silikon. Itu juga dapat digunakan untuk mengelas logam yang berbeda.
Aplikasi khusus pengelasan tekanan panas termasuk pengelasan rel, batang baja struktural, perpipaan, tabung dan putaran padat. Proses ini, bagaimanapun, dengan cepat digantikan oleh flash butt welding dan proses pengelasan gesekan .
(ii) Pengelasan Air:
Pengelasan air adalah proses pengelasan mikro oksi-hidrogen yang digunakan untuk pekerjaan halus dan dalam perdagangan perhiasan.
Hidrogen dan oksigen untuk proses ini dihasilkan oleh elektrolisis air dan gas campuran diumpankan ke obor mini yang ujungnya adalah jarum suntik. Hidrogen terbakar dalam oksigen menurut reaksi berikut.
2H 2 + O 2 → 2H 2 O + 116000 Kal………… (16.7)
Nyala api yang dihasilkan adalah pengoksidasi, namun dapat dibuat tereduksi dengan melewatkan produk elektrolisis di atas alkohol yang memperkaya nyala api sehingga menurunkan suhunya. Daya nyala dapat dikontrol dengan memvariasikan arus yang digunakan untuk elektrolisis.
Peralatan untuk proses ini terdiri dari unit kompak yang dioperasikan oleh suplai listrik utama. Karena air digunakan sebagai sumber bahan bakar, proses ini dikenal dengan sebutan ‘Pengelasan Air’ yang menyesatkan. Gambar 16.27 menunjukkan foto pemasangan untuk satu unit tersebut.
