70

BAB VPEMBAHASAN

Pembahasan dalam bab ini adalah pengaruh variasi arus pengelasan terhadap kekuatan tarik dan bending hasil pengelasan. Pembahasan pada bab ini meliputi kekuatan tarik dan bending pada proses pengelasan dengan variasi arus 80A, 100A, dan 150A.5.1 Kekuatan Tarik Austenitic Stainless Steel 304Berdasarkan hasil pengujian tarik dari spesimen austenitic stainless steel 304 yang mengalami perlakuan pengelasan, diperoleh nilai kekuatan tarik rata-rata austenitic stainless steel 304 yang dapat dilihat pada gambar 5.1 di bawah ini:

Gambar 5.1 Grafik Nilai Kekuatan Tarik Rata-Rata Austenitic Stainless Steel 304 yang telah Mengalami Proses PengelasanDari gambar 5.1 diatas terlihat bahwa terjadi penurunan nilai kekuatan tarik pada spesimen tanpa perlakuan pengelasan dengan spesimen setelah mengalami perlakuan pengelasan. Kelompok austenitic stainless steel dengan nilai kekuatan tarik paling tinggi adalah austenitic stainless steel 304 yang mengalami perlakuan pengelasan dengan arus 100A. Sedangkan kelompok austenitic stainless steel 304 dengan nilai kekuatan tarik terendah adalah austenitic stainless steel 304 yang mengalami perlakuan pengelasan dengan arus 80A. Pada gambar 5.1 juga menunjukkan bahwa nilai kekuatan tarik berbeda-beda menurut besarnya arus pengelasan. Melihat perbedaan nilai kekuatan tarik pada gambar 5.1 diatas dapat membuktikan bahwa arus pengelasan berpengaruh terhadap tingkat kekuatan tarik pada Austenitic Stainless Steel 304 yang telah mengalami proses pengelasan. Hal ini terlihat dari hasil penelitian dan pengujian tarik pada austenitic stainless steel 304 yang telah dilas. Angka kekuatan tarik austenitic stainless steel 304 yang tidak mengalami perlakuan pengelasan menunjukkan angka kekuatan tarik rata-rata 67,91 kgf/mm2, sedangkan austenitic stainless steel 304 yang dilas dengan arus 80A memiliki nilai kekuatan tarik rata-rata sebesar 18,49 kgf/mm2, untuk arus 100A menunjukkan angka 22,25 kgf/mm2, dan untuk arus 150A memiliki angka kekuatan tarik 18,77 kgf/mm2. Dari hasil tersebut terlihat perbedaan nilai kekuatan tarik yang jelas, dengan kata lain terdapat perbedaan nilai kekuatan tarik austenitic stainless steel 304 yang telah mengalami proses pengelasan dengan variasi arus 80A, 100A, dan 150A.Peneliti menggunakan SPSS sebagai alat bantu untuk menganalisis data hasil pengujian tarik. Ditinjau dari taraf signifikansi yang digunakan yaitu 5%, diperoleh kesimpulan bahwa 0,004 < 0,05 sehingga Hipotesis Nihil (H0) yang menyatakan ketiga rata-rata populasi adalah identik ditolak dan Ha tidak ditolak. Dengan kata lain, nilai rata-rata kekuatan tarik austenitic stainless steel 304 setelah mengalami proses pengelasan dengan variasi arus 80A, 100A, dan 150A tersebut berbeda.Tabel 5.1Data Anova Pengaruh Variasi Arus Pengelasan terhadap Tingkat Kekuatan Tarik Austenitic Stainless Steel 304ANOVASum of SquaresdfMean SquareFSig.

TarikBetween Groups 26.305213.15315.245.004

Within Groups5.1766.863

Total31.4818

5.2 Kekuatan Bending Austenitic Stainless Steel 304Berdasarkan hasil pengujian bending dari spesimen austenitic stainless steel 304 yang mengalami perlakuan pengelasan, diperoleh nilai kekuatan bending rata-rata austenitic stainless steel 304 yang dapat dilihat pada gambar 5.2 di bawah ini:

Gambar 5.2Grafik Nilai Kekuatan Bending Rata-Rata Austenitic Stainless Steel 304 yang telah Mengalami Proses PengelasanDari gambar 5.2 diatas terlihat bahwa terjadi penurunan nilai kekuatan bending pada spesimen tanpa perlakuan pengelasan dengan spesimen setelah mengalami perlakuan pengelasan. Kelompok austenitic stainless steel dengan nilai kekuatan bending paling tinggi adalah austenitic stainless steel 304 yang mengalami perlakuan pengelasan dengan arus 100A. Sedangkan kelompok austenitic stainless steel 304 dengan nilai kekuatan bending terendah adalah austenitic stainless steel 304 yang mengalami perlakuan pengelasan dengan arus 80A. Pada gambar 5.2 juga menunjukkan bahwa nilai kekuatan bending berbeda-beda menurut besarnya arus pengelasan. Melihat perbedaan nilai kekuatan bending pada gambar 5.2 diatas dapat membuktikan bahwa arus pengelasan berpengaruh terhadap tingkat kekuatan bending pada Austenitic Stainless Steel 304 yang telah mengalami proses pengelasan. Hal ini terlihat dari hasil penelitian dan pengujian bending pada austenitic stainless steel 304 yang telah dilas. Angka kekuatan bending austenitic stainless steel 304 yang tidak mengalami perlakuan pengelasan menunjukkan angka kekuatan bending rata-rata 4,4 kgf/mm2 sedangkan austenitic stainless steel 304 yang dilas dengan arus 80A memiliki nilai kekuatan bending rata-rata sebesar 2,60 kgf/mm2, untuk arus 100A menunjukkan angka 3,32 kgf/mm2, dan untuk arus 150A memiliki angka kekuatan bending 2,87 kgf/mm2. Dari hasil tersebut terlihat perbedaan nilai kekuatan bending yang jelas, dengan kata lain terdapat perbedaan nilai kekuatan bending austenitic stainless steel 304 yang telah mengalami proses pengelasan dengan variasi arus 80A, 100A, dan 150A.Peneliti menggunakan SPSS sebagai alat bantu untuk menganalisis data hasil pengujian bending. Ditinjau dari taraf signifikansi yang digunakan yaitu 5%, diperoleh kesimpulan bahwa 0,000 < 0,05 sehingga Hipotesis Nihil (H0) yang menyatakan ketiga rata-rata populasi adalah identik ditolak dan Ha tidak ditolak. Dengan kata lain, nilai rata-rata kekuatan bending austenitic stainless steel 304 setelah mengalami proses pengelasan dengan variasi arus 80A, 100A, dan 150A tersebut berbeda.Tabel 5.2 Data Anova Pengaruh Variasi Arus Pengelasan terhadap Tingkat Kekuatan BendingAustenitic Stainless Steel 304ANOVASum of SquaresdfMean SquareFSig.

BendingBetween Groups .7882.39470.962.000

Within Groups.0336.006

Total.8228

Proses pengelasan adalah proses penyambungan bahan yang menghasilkan peleburan bahan dengan memanasinya hingga suhu yang tepat dengan atau tanpa pemberian tekanan dan dengan atau tanpa pemakaian bahan pengisi. Energi panas dapat dikelompokkan menurut sumbernya: listrik, kimiawi, optis, mekanis, dan bahan semikonduktor (Welding handbook dalam Wira, 1991: 179)Unsur Cr yang menjadi komponen utama pada stainless steel. Cr dapat larut dalam besi memperluas daerah (ferit). Dalam baja dengan 12% Cr pada temperatur diatas 9000C terjadifasa (austenit), jadi fasa diperluas ke daerah yang mempunyai konsentrasi Cr yang lebih tinggi. Stainless steel l2% Cr biasa dipakai, diaustenitkan dari 9000C sampai 10000C tergantung kadar C nya, dan dicelup dingin pada minyak sehingga mempunyai struktur martensit.Baja l8% Cr seharusnya mempunyai fasa dimulai dari temperatur pembekuan sampai temperatur kamar, tetapi karena sebenarnya mengandung 0,03-0,l0% C dan 0,10-0,20 N, maka kira-kira di atas 9300C terbentuk fasa . Oleh karena itu perlakuan panas untuk mendapat fasa dilakukan dibawah 8500C disebut stainless steel ferit.Struktur baja 18% Cr - 8% Ni adalah struktur dua fasa dari + dalam kesetimbangan, tetapi kenyataannya pada kira-kira 10500C seluruhnya menjadi austenit dan setelah pendinginan dalam air atau dalam udara fasa terbentuk pada temperatur kamar sukar bertransformasi ke fasa disebut stainless steel austenit (Surdia, 2005: 102).Struktur logam pada daerah pengaruh panas atau HAZ berubah secara berangsur dari struktur logam induk ke struktur logam las, pada daerah HAZ yang dekat dengan garis lebur, kristalnya tumbuh dengan cepat dan membentuk butir-butir kasar disebut daerah batas las. Di dalam daerah HAZ, besar butir dan struktur berubah sesuai dengan siklus termal yang terjadi pada waktu pengelasan (Wiryosumarto, 2000: 65).Perubahan struktur tersebut disebabkan oleh perbedaan sifat mampu keras baja yang disebabkan karena adanya perbedaan komposisi kimia dan perbedaan kecepatan pendinginan karena panas pengelasan, dan tebal pelat (Wiryosumarto, 2000: 67).Lamanya pendinginan dalam suatu daerah temperatur tertentu dari siklus termal las sangat mempengaruhi kualitas sambungan. Struktur mikro dan sifat mekanik dari daerah HAZ sebagian besar tergantung pada lamanya pendinginan dari temperatur 8000C sampai 500 0C (Wiryosumarto, 2000: 59). Akibat laju pendinginan dari daerah yang terbentuk (austenit) menjadi martensit.Austenitic stainless steel mempunyai sifat mampu las yang baik, tetapi pada pendinginan lambat dari 6800C ke 4800C akan terbentuk Cr23C6 atau kromium karbida yang mengendap di antara butir. Karena adanya endapan ini akan menyebabkan penurunan sifat tahan karat dan sifat mekaniknya. Sehingga di daerah tersebut rawan terhadap beban (Wiryosumarto, 2000: 112). Masukan panas las dapat mengakibatkan perubahan struktur mikro pada HAZ. Dikarenakan pertumbuhan kristal yang cepat sehingga membentuk butiran-butiran kasar, yang mengakibatkan kekuatan tariknya menurun (Wiryosumarto, 2000: 65). Masukan panas yang semakin besar dimana temperatur pengelasannya semakin tinggi pula, sehingga daerah pengaruh panas semakin luas. Bila daerah ini semakin luas maka daerah yang mengalami pengendapan khrom karbida semakin luas juga (Sindo, 2002: 439).Marihot, (1984: 76) mengemukakan bahwa baja stainless austenic tidak akan mengeras karena pendinginan oleh udara dan juga tidak berubah karena pemanasan, tetapi apabila benda mengalami pemanasan yang tinggi sekali maka butiran-butirannya akan membesar, dan hal ini tidak baik.Arus listrik adalah gerakan partikel bermuatan melewati sebuah penghantar atau konduktor (Kanisius, 2000: 1). Supaya dapat melas maka arus listrik harus diubah menjadi panas. Untuk mengelas pelat yang tebal diperlukan arus listrik yang besar daripada melas pelat yang tipis. Jadi arus listrik harus diatur sedemikian rupa sehingga diperoleh panas yang cukup dan sesuai untuk melas benda kerja dari bermacam-macam ukuran, dengan elektroda yang sesuai pula ukurannya dengan tebal tipisnya benda kerja yang akan dilas (Saroso,1980: 17). Jika arus yang kita gunakan terlampau kecil, maka akan menyebabkan kurang encernya cairan logam las, sehingga adukan cairan logam antara lapisan yang semula dengan lapisan yang sedang dilas kurang baik (Saroso, 1980: 21).Pada tebal pelat yang sama, jika arus yang digunakan besar, maka memberikan masukan panas tinggi sehingga waktu pendinginannya juga lebih lama. Hal ini akan mengakibatkan fase cair ke padat semakin lama, proses pembekuan yang lama akan mengakibatkan spesimen tersebut menjadi keras dan berakibat rapuh atau getas (brittle). Sebaliknya, jika arus yang digunakan kecil, maka memberikan masukan panas rendah sehingga waktu pendinginannya juga lebih singkat. Hal ini akan mengakibatkan fase cair ke padat akan semakin singkat. Maka proses pembekuan juga akan singkat, sehingga spesimen menjadi liat (ductile), atau pada waktu melewati fase plastis akan lebih lama sehingga menambah elastisitas. Jadi apabila diberi beban tarik, maka akan mengalami pertambahan panjang sebelum putus (elongation) (Wiryosumarto, 2000: 68).

63