Injeksi Gas Nitrogen pada Pengelasan GTAW pada Alumunium 5083 Ditinjau dari Sifat Mekanik dan Fisik

Prayogo, Dhanang Suyro and Dr. Sugiarto, S.T, M.T. and Dr. Putu Hadi S, S.T, M.T. (2022) Injeksi Gas Nitrogen pada Pengelasan GTAW pada Alumunium 5083 Ditinjau dari Sifat Mekanik dan Fisik. Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Aluminium 5083 banyak digunakan pada bidang transportasi laut, seperti lambung kapal pada kapal pengakut barang penggunaan material ini sangat efektif karena lebih ringan 20% dari kerangka baja serta memiliki sifat mampu las. Penggunaan las GTAW pada non ferrous merupakan metode pengelasan yang tepat, karena penyebaran panas yang berlebihan pada benda kerja dikurangi dengan penambahan gas shielding yang juga termasuk gas pendingin. Meskipun, proses pengelasan, pemanasan tidak merata pada base metal dan daerah HAZ mempengaruhi butiran kasar dan tegangan sisa dimana perbedaan dari pemanasan juga merubah sifat mekanik, struktur kristal dan deformasi. Maka dari itu diperlukan penambahan gas protektif untuk menurunkan temperature dan porositas dari pengelasan. Penelitian ini ditujukan untuk menentukan peningkatan dari sifat mekanis alumunium 5083 dari las GTAW dengan injeksi gas nitrogen, untuk menentukan determinasi dari perubahan struktur mirko dari alumunium 5083 dengan perlakuan injeksi gas nitrogen, dan ketahanan korosi dari alumunium 5083 dengan injeksi gas nitrogen. Jenis penelitian yang digunakan adalah penelitian eksperimen. Dimana spesimen hasil pengelasan dengan menginjeksikan gas nitrogen dengan variasi injeksi kecepatan aliran gas 0 liter/menit, 16 liter/menit, 20 liter/menit, 24 liter/menit dan 30 liter/menit kemudian dilakukan pengujian Impak, kekerasan pada alumunium 5083 setelah itu dilakukan pengujian laju korosi pada medium NaCl 3,5%, pada akhir penelitian akan dilakukan pengujian struktur mikro untuk mengetahui perubahan struktur yang terjadi dari efek injeksi gas nitrogen. Hasil penelitian ini juga menunjukkan bahwa perubahan struktur mikro pada hasil las GTAW pada aluminium 5083 menunjukkan bahwa semakin cepat aliran gas nitrogen, menghasilkan persentase Mg2Si yang semakin banyak. Dimana hal ini berkorelasi dengan angka kekerasan aluminium 5083. dan pengaruh dari injeksi gas nitrogen pada perubahan struktur makro menunjukan semakin tinggi aliran gas nitrogen maka porositas yang terbentuk juga semakin kecil dan kerapatan meningkat. Pada pengujian impak dihasilkan nilai koefisien kerja impak yang paling besar pada uji impak dengan kecepatan aliran gas 24 liter/menit yaitu 0.415 kg m/mm2., kemudian nilai uji impak terkecil pada variasi kecepatan aliran gas 16 liter/menit yaitu 0.31 kg m/mm2. Angka kekerasan tertinggi terdapat pada spesimen dengan variasi injeksi kecepatan 30 liter/menit, yang memiliki angka kekerasan sebesar 119,88 HV. Semakin cepat laju gas pendingin, maka semakin meningkat kekerasan hasil lasan. Laju korosi tertinggi terdapat pada spesimen dengan variasi injeksi kecepatan 0 liter/menit, yang memiliki laju korosi sebesar 0.41477 mm/year. Sedangkan laju korosi terendah terdapat pada spesimen dengan variasi injeksi kecepatan 30 liter/meter, yang memiliki laju korosi sebesar 0.11353 mm/year. Spesimen dengan ketahanan korosi tertinggi adalah Al 5083 dengan injeksi gas nitrogen 30 liter/meter. Sedangkan ketahanan korosi terendah adalah Al 5083 dengan tanpa perlakuan injeksi gas nitrogen.

English Abstract

Aluminum 5083 is widely used in the field of marine transportation, such as the hull of ships carrying goods, the use of this material is very effective because it is 20% lighter than steel frames and has weldability. The use of GTAW welding on non-ferrous is the right welding method, because the spread of excessive heat on the workpiece is reduced by the addition of an inert shielding gas which is also a cooling gas. However, during the welding process, uneven heating occurs between the weld metal, the base metal, and the HAZ region resulting in coarse grain and residual stress, where this difference in heating can cause changes in mechanical properties, crystal structure and deformation. So it is necessary to add a protective gas in order to reduce the temperature due to welding and porosity due to welding. This study aims to determine the improvement of the mechanical properties of aluminum 5083 from GTAW welding with nitrogen gas injection, to determine microstructural changes in aluminum 5083 from GTAW welding by nitrogen gas injection, and to determine the corrosion resistance of aluminum 5083 from GTAW welding by nitrogen gas injection. The type of research used is experimental research. Where the specimens were welded by injecting nitrogen gas with variations in gas flow velocity injection 0 liters/minute, 16 liters/minute, 20 liters/minute, 24 liters/minute and 30 liters/minute then carried out Impact testing, hardness on aluminum 5083 after it was carried out testing the corrosion rate on 3.5% NaCl medium, at the end of the study microstructural testing will be carried out to determine the structural changes that occur from the effect of nitrogen gas injection. The results of this study also showed that changes in the microstructure of the GTAW weld on aluminum 5083 showed that the faster the nitrogen gas flow, the higher the percentage of Mg2Si. Where this is correlated with the hardness number of aluminum 5083. and the influence of nitrogen gas injection on changes in the macro structure shows that the higher the nitrogen gas flow, the smaller the porosity and the increased density. In the impact test, the largest impact coefficient value was found in the impact test with a gas flow rate of 24 liters/minute, namely 0.415 kg m/mm2, then the smallest impact test value at a gas flow velocity variation of 16 liters/minute was 0.31 kg m/mm2. The highest hardness number is found in the specimen with a variation of the injection speed of 30 liters/minute, which has a hardness number of 119.88 HV. The faster the refrigerant gas rate, the higher the hardness of the weld. The highest corrosion rate was found in specimens with injection speed variations of 0 liters/minute, which had a corrosion rate of 0.41477 mm/year. Meanwhile, the lowest corrosion rate was found in specimens with injection speed variations of 30 liters/minute, which had a corrosion rate of 0.11353 mm/year. Specimen which has highest corrosion resistance is specimen with nitrogen injection treatment as much as 30 liters/minute. Specimen without conducted nitrogen injection treatment seems to be has lowest corrosion resistance.

Item Type:	Thesis (Magister)
Identification Number:	042207
Uncontrolled Keywords:	Aluminium 5083, weldability, las GTAW, injeksi nitrogen, sifat material
Divisions:	S2/S3 > Magister Teknik Mesin, Fakultas Teknik
Depositing User:	soegeng Moelyono
Date Deposited:	22 Jan 2024 02:39
Last Modified:	22 Jan 2024 02:39
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/212886

Text (DALAM MASA EMBARGO) Dhanang Suryo.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2024. Download (5MB)

Actions (login required)

View Item