pengaruh stress relief annealing dari hasil pengelasan smaw pada baja astm a36 terhadap uji

15 Pages·2017·1.32 MB·Indonesian

PENGARUH STRESS RELIEF ANNEALING
DARI HASIL PENGELASAN SMAW
PADA BAJA ASTM A36 TERHADAP UJI TARIK

TUGAS AKHIR

Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan
Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Mesin
Program Strata Satu (S-1) Jurusan Teknik Mesin

OLEH
FAISAL AKBAR TANJUNG
NIM : 201410120311183

JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2018
Scanned by CamScanner
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK - TEKNIK MESIN

JL. Raya Tlogomas No. 246 Telp. [phone]-128 Fax. [phone] Malang 65144

LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR (SKRIPSI)

Nama : Faisal Akbar Tanjung
NIM/ NIRM : 201410120311183
Dosen Pembimbing 1 : Drs. M. Jufri, ST, MT.
Judul Tugas Akhir : Pengaruh Stress Relief Annealing dari hasil pengelasan
SMAW Pada baja ASTM A36 terhadap Uji Tarik
NO TANGGAL URAIAN ASISTENSI TTD
1 10-04-2018 Konsultasi judul TA
2 30-04-2018 Konsultasi judul Ok, Perbaiki Latar
Belakang
3 07-05-2018 ACC BAB I
4 16-08-2018 Penambahan Spesifikasi Bahan
5 21-08-2018 ACC BAB II
6 03-09-2018 Konsultasi Metode Penelitian
7 05-09-2018 Perbaiki BAB III
8 08-09-2018 ACC BAB III
9 25-09-2018 Perbaiki Pembahasan
10 11-10-2018 ACC BAB IV
11 12-10-2018 ACC BAB V + Naskah Publikasi

Malang, 1 November 2018
Dosen Pembimbing 1,

(Drs. M. Jufri, ST, MT.)

iv
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK - TEKNIK MESIN

JL. Raya Tlogomas No. 246 Telp. [phone]-128 Fax. [phone] Malang 65144

LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR (SKRIPSI)

Nama : Faisal Akbar Tanjung
NIM/ NIRM : 201410120311183
Dosen Pembimbing 2 : Ir.Ali Saifullah, MT.
Judul Tugas Akhir : Pengaruh Stress Relief Annealing dari hasil pengelasan
SMAW Pada baja ASTM A36 terhadap Uji Tarik
NO TANGGAL URAIAN ASISTENSI TTD
1 11-04-2018 Konsultasi judul
2 10-07-2018 BAB I ACC, Lanjut BAB II
3 27-07-2018 BAB II ditambahi berkaitan
dengan judul
4 31-07-2018 ACC BAB II
5 01-10-2018 Perbaiki Diagram Alir dan
penulisan
6 03-10-2018 Penambahan Spesifikasi Bahan
7 04-10-2018 ACC BAB III , Data penelitian
dimasukan di BAB III
8 08-10-2018 Penulisan pembahasan
berdasarkan variasi
9 09-10-2018 Penambahan pembahasan
10 11-10-2018 ACC BAB IV
11 12-10-2018 ACC BAB V

Malang, 1 November 2018
Dosen Pembimbing 2,

(Ir. Ali Saifullah, MT.)

v
SURAT PERNYATAAN
KEASLIAN TULISAN

Yang bertanda tangan di bawah ini
Nama : Faisal Akbar Tanjung
NIM : 201410120311183
Jurusan : Teknik Mesin
Fakultas : Teknik
: Universitas Muhammadiyah Malang

Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa:
1. Tugas Akhir dengan judul:
“Pengaruh Stress Relief Annealing dari hasil pengelasan SMAW pada baja
ASTM A36 terhadap uji tarik” adalah hasil karya saya, dan dalam naskah
tugas akhir ini tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang
lain untuk memperoleh gelar akademik di suatu Perguruan Tinggi, dan tidak
terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang
lain, baik sebagian ataupun keseluruhan, kecuali yang secara tertulis dikutip
dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber kutipan dan daftar pustaka.
2. Apabila ternyata di dalam naskah tugas akhir ini dapat dibuktikan terdapat
unsur-unsur PLAGIASI, saya bersedia TUGAS AKHIR ini DIGUGURKAN
dan GELAR AKADEMIK YANG TELAH SAYA PEROLEH
DIBATALKAN, serta diproses sesuai dengan ketentuan hukum yang
berlaku.
3. Tugas akhir ini dapat dijadikan sumber pustaka yang merupakan HAK
BEBAS ROYALTI NON EKSKLUSIF.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya untuk dipergunakan
sebagaimana mestinya.

Koordinator Koordinator Malang, 1 November 2018
Plagiasi Naskah Publikasi Yang Menyatakan

M. Irkham Mamungkas, ST., MT Ary Dwiastuti, S. Pd Faisal Akbar Tanjung

vi
ABSTRAK

Tanjung, Fasial.Akbar. 2018. Pengaruh Stress Relief Annealing dari hasil
pengelasan SMAW pada baja ASTM A36 terhadap uji tarik. Tugas Akhir, Jurusan
Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Malang. Pembimbing
I. Drs. M.Jufri ST,MT, Pembimbing II Ir.Ali Saifullah ST, MT.

Kata kunci: Annealing, Stress Relief Annealing, Pengelasan SMAW

Penelitian ini dilakukan bertujuan untuk mengurangi efek dari tegangan sisa
yang membuat suatu material mempunyai tegangan tarik yang berlebih disebabkan
oleh proses pengelasan. Pengelasan merupakan penggabungan dua baja atau lebih
dengan menggunakan energi panas. Energi panas yang ada pada pengelasan akan
menyebabkan terjadinya tegangan sisa pada suatu logam, tegangan sisa biasanya
berada pada daerah logam yang terkena panas dari proses pengelasan maupun pada
daerah pengelasan itu sendiri, tegangan sisa akan menyebabkan logam menjadi
getas, kurangnya ketahanan lelah, kurangnya kekuatan las, dan juga menyebabkan
ketahanan korosi berkurang. Untuk mengurangi efek tegangan sisa yang terjadi
pada logam tersebut salah satunya menggunakan metode Stress Relief Annealing
dengan memanaskan pada suhu 500℃,600℃ dan ditahan pada waktu 60 menit
dilanjutkan dengan pendinginan yang sangat lambat di dalam dapur pemanas
selama 3 jam lamanya.
Hasil dari penelitian ini mendapatkan nilai yang cukup memuaskan. Nilai
kekuatan baja ASTM A36 dengan pengelasan tanpa Stress Relief Annealing
mendapatkan nilai kekuatan tarik rata-rata 333,850 Mpa, nilai kekuatan pada baja
ASTM A36 dengan pengelasan dan di beri perlakuan Stress Relief Annealing suhu
500℃ mendapatkan nilai kekuatan tarik rata-rata 312,474 Mpa. Nilai kekuatan baja
ASTM A36 dengan pengelasan dan di beri perlakuan Stress Relief Annealing suhu
600℃ mendapatkan nilai kekuatan tarik rata-rata 299,547, diketahui dimana nilai
kekuatan tarik ASTM A36 Asli mempunyai rata-rata 328,099 Mpa. Dari data hasil
penelitian tersebut dapat diketahui bahwa variasi suhu Stress Relief Annealing dapat
menurunkan kekuatan tarik yang disebabkan oleh proses pengelasan, nilai
penurunan paling tinggi pada suhu 600℃.

vii
ABSTRACT

Tanjung, Fasial.Akbar. 2018. The Effect of Stress Relief Annealing from SMAW
welding results on ASTM A36 steel towards tensile test. Thesis. Mechanical
Engineering Department. Faculty of Engineering. University of Muhammadiyah
Malang. Advisor I Drs. M.Jufri ST,MT, Advisor II Ir.Ali Saifullah ST, MT.

Keywords: Annealing, Stress Relief Annealing, SMAW Welding

This current study was aimed to reduce the effects of residual stresses that
make a material have excessive tensile stress caused by welding process. Welding
is a combination process of two or more steels by using heat energy. The heat
energy contained in the welding process can caused residual stresses in a metal, the
residual stress is usually in the metal heat-affected area from welding process or the
welding area itself, and the residual stress can caused the metal become brittle, lack
of fatigue resistance, lack of weld strength, and also cause reduced corrosion
resistance. To reduce the effects of residual stress on the metal, one of them was
conducted by means of Annealing Stress Relief method by using heating
temperature of 500℃, 600℃ and held for 60 minutes then proceed with a slow
cooling process in the heating room for 3 hours.
The result of the study obtained gratifying value. The strength value of
ASTM A36 steel with welding without Stress Relief Annealing has an average
tensile strength value of 333,850 Mpa, while the strength value of ASTM A36 steel
conducted by welding process and given Stress Relief Annealing treatment
temperature of 500℃ obtained an average tensile strength value of 312,474 Mpa.
The strength value of ASTM A36 steel conducted by welding process and given
Stress Relief Annealing treatment temperature of 600℃ an average tensile strength
value of 299,547, it is known that the original tensile strength value of ASTM A36
obtained an average of 328,099 Mpa. Based on the result of the study known that
temperature variations of Stress Relief Annealing can reduce the tensil strength that
caused by welding process, and the highest reduction value in the temperature of
600℃.

viii
KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT, atas limpahan
rahmat dan hidayah Nya dapat menyelesaikan naskah tugas akhir ini. Penulis dalam
menyusun naskah tugas akhir ini tidak lepas dari dukungan berbagai pihak. Oleh
karena itu, penulis tidak lupa menyampaikan ucapan terima kasih kepada :

1. Bapak Drs. M. Jufri ST, MT, Selaku Dosen Pembimbing 1 yang telah
memberikan pengarahan, wawasan dan bimbingan dalam penyusunan
naskah tugas akhir ini.
2. Bapak Ir. Ali Saifullah, MT, Selaku Dosen Pembimbing 2 yang telah
memberikan pengetahuan, pengarahan dan koreksi dalam penyusunan tugas
akhir ini.
3. Bapak Murjito ST, MT. Selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin yang telah
memberikan kesempatan dan fasilitas dalam memperlancar penelitian dan
penyusunan naskah tugas akhir ini.
4. Rekan-Rekan penulis, terutama Mbak Mufa, Bella, Hairu, Roni, Sutrisno,
Hefry, dan teman-teman seperjuangan Teknik Mesin D 2014, yang telah
banyak memberikan bantuan berupa jasa,waktu,buku,jurnal maupun artikel
yang diperlukan dalam penelitian dan penyusunan naskah tugas akhir ini.
5. Ucapan terima kasih secara khusus penulis sampaikan kepada kedua orang
tua tercinta Bpk. Pamudji dan Ibu Nurhayati yang telah mendukung dan doa
serta memberikan motivasi kepada penulis dalam penyelasaian penyesunan
naskah tugas akhir ini.

Akhirnya semoga Allah SWT memberikan balasan yang baik kepada semua
pihak yang membantu dalam penyusunan naskah tugas akhir ini.

Malang, 1 November 2018
Penulis,

Faisal Akbar Tanjung

ix
DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... iii
LEMBAR KONSULTASI ASISTENSI ....................................................... iv
LEMBAR SURAT PERNYATAAN PLAGIASI ........................................ vi
ABSTRAK ...................................................................................................... vii
ABSTRACT .................................................................................................... viii
KATA PENGANTAR .................................................................................... ix
DAFTAR ISI ................................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xii
DAFTAR TABEL........................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ................................................................................. 1
1.2 Rumusan Masalah............................................................................ 2
1.3 Tujuan Penelitian ............................................................................. 2
1.4 Manfaat Penelitian ........................................................................... 3
1.5 Batasan Masalah .............................................................................. 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA.................................................................... 4
2.1 Baja .................................................................................................. 4
2.1.1 Pengertian Baja ......................................................................... 4
2.1.2 Baja Karbon .............................................................................. 4
2.1.3 Baja ASTM A36 ....................................................................... 6
2.2 Penegelasan ..................................................................................... 6
2.2.1 Pengertian Pengelasan .............................................................. 6
2.2.2 Pengelasan SMAW ................................................................... 7
2.3 Terminologi Hasil Lasan ................................................................. 8
2.4 Mampu Las (Weld Ability) .............................................................. 10
2.5 Tegangan Sisa (Residual Stress)...................................................... 10
2.5.1 Pengertian Tegangan Sisa ......................................................... 10
2.5.2 Proses Terjadinya Tegangan Sisa ............................................. 11
2.5.3 Dampak dari Tegangan Sisa ..................................................... 12
2.6 Pengerjaan Panas (Hot Working) ..................................................... 12
2.7 Perlakuan Panas (Heat Treatment) .................................................. 13
2.7.1 Post Weld Heat Treatment ........................................................ 13
2.7.2 Stress Relief Annealing ............................................................. 14
2.7.3 Penelitian Sebelumnya PWHT ................................................. 15
2.8 Uji Tarik .......................................................................................... 17
BAB III METODE PENELITIAN ............................................................. . 18
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian.......................................................... 18
3.2 Diagram Alir Penelitian ................................................................... 18
3.3 Alat dan Bahan Penelitian ............................................................... 19
3.3.1 Alat ........................................................................................... 19
3.3.2 Bahan ........................................................................................ 26
x
3.4 Prosedur Penelitian .......................................................................... 26
3.4.1 Pembuatan Spesimen Las ......................................................... 26
3.4.2 Proses Pengelasan ..................................................................... 28
3.4.3 Pembuatan Spesimen Uji Tarik ................................................ 29
3.4.4 Perlakuan Stress Relief Annealing ............................................ 30
3.4.5 Pengujian Tarik ........................................................................ 31
3.5 Metode Analisa Data ....................................................................... 38
BAB IV HASL DAN PEMBAHASAN ....................................................... . 39
4.1 Hasil Perhitungan ............................................................................ 39
4.2 Pembahasan ..................................................................................... 41
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................... . 43
5.1 Kesimpulan ...................................................................................... 43
5.2 Saran ................................................................................................ 43
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

xi