Manutech :
Jurnal Teknologi Manufaktur Vol.
No.
01, .
p-ISSN : 2089-5550 e-ISSN : 2621-3397 Pembuatan dan Pengujian Mekanik hasil Sambungan Las Pipa ASS 316L Menggunakan Proses GTAW Riswanda1.
Faris Khoiri Wahyudin2.
Sugianto3.
Deni Mulyana4.
Albert Daniel Saragih5* 1,2,3,4,5 Politeknik Negeri Bandung.
Bandung *Email : albertdanielsrgh@polban.
Received:10 November 2024.
Received in revised form:3 September 2025.
Accepted:30 September 2025 Abstract Gas tungsten arc welding (GTAW) is a welding process that is widely used for stainless steel materials, especially material thicknesses below 3 mm.
In this study.
ASS 316L pipes with a diameter of 89 mm, a thickness of 2.
6 mm, and a length of 100 mm using a current of 50A was successful prepared.
The type of welding wire used is ER316L with a diameter of 1.
6 mm and argon as a shielding gas with using a backing gas.
The results of macrograph observations showed that the face tended to be concave and the root experienced over penetration.
This was correlated with the results of visual observations, including the face in the weld metal area being lower than the base metal and the root being too deep.
The highest average tensile test result is 659 MPa, with a yield strength of 484 MPa, while the elongation is 39.
then the fracture form occurs minimal necking or brittle fracture occurs.
The highest average hardness test result in the WM area is 188 HV, followed by the HAZ area with an average hardness of 154 HV and in the WM area an average hardness of 148 HV.
Keywords: GTAW.
ASS 316L.
Abstrak Las busur tungsten gas (GTAW) merupakan proses pengelasan yang banyak digunakan untuk material baja tahan karat, terutama material dengan ketebalan dibawah 3 mm.
Pada penelitian ini telah berhasil dibuat pipa ASS 316L dengan diameter 89 mm .
,5 inc.
, tebal 2,6 mm, dan panjang 100 mm dengan menggunakan arus 50 A.
Jenis kawat las yang digunakan adalah ER316L dengan diameter 1,6 mm dan argon sebagai gas pelindung serta menggunakan gas penyokong.
Hasil pengamatan visual menunjukkan bahwa muka las melebar dan tidak terbentuk beads serta akar terlalu dalam atau disebut Hasil pengamatan foto makro menunjukkan bahwa muka las cenderung cekung dan akar mengalami over penetration.
Hal ini berkorelasi dengan hasil pengamatan visual, antara lain muka pada daerah weld metal lebih rendah dari base metal dan akar terlalu dalam.
Hasil uji tarik rata-rata tertinggi sebesar 659 MPa, dengan yield strength sebesar 484 MPa, sedangkan elongasi sebesar 39,3%, kemudian bentuk patahan terjadi necking minimal atau terjadi patah getas.
Hasil uji kekerasan rata-rata tertinggi pada daerah WM sebesar 188 HV, disusul daerah HAZ dengan kekerasan rata-rata sebesar 154 HV dan pada daerah WM kekerasan rata-rata sebesar 148 HV.
Kata kunci: GTAW.
ASS 316L.
PENDAHULUAN
Aplikasi pengelasan masih menjadi pilihan utama di dunia industri, khususnya pada bidang Biomedis.
Sambungan las dengan bahan austenitic steinless steel tipe 316L atau dengan sebutan ASS 316L digunakan antaranya: dibidang farmasi, produk makanan, perkapalan, konstruksi, dan lain-lain.
Proses pengelasan salah satu cara penyambungan dua logam atau lebih menggunakan energi panas sampai temperatur cair .
elting poin.
secara bersamaan dan dapat dilakukan dengan logam induk yang sama Pembuatan Dan Pengujian Mekanik Hasil Sambungan Las Pipa ASS 316L Menggunakan Proses GTAW (Riswand.
ataupun logam berbeda .
Arus adalah salah satu parameter proses pengelasan yang harus dipilih untuk mendapatkan hasil lasan yang diharapkan disamping kemampuan juru las yang harus dipertimbangkan saat merencanakan sambungan las .
Proses pengelasan, dan pemilihan arus harus diperhatikan untuk mendapatkan sambungan las yang berkualitas.
Hal tersebut dilakukan guna mencegah kegagalan hasil lasan yang bisa berakibat kurangnya kekuatan sambungan las itu sendiri.
ASS 316L
merupakan jenis material yang terdiri dari unsur utama antara lain: nikel (N.
, molybdenum (M.
dan krom (C.
memiliki sifat tahan terhadap korosi.
ASS 316L juga memiliki kandungan karbon yang lebih rendah, sehingga mempunyai sifat mudah di proses las .
Proses GTAW .
as tungsten arc weldin.
salah satu jenis pengelasan yang banyak digunakan khususnya untuk bahan stainles steel terutama ketebalan material dibawah 3mm.
GTAW juga katagori proses yang paling presisi dibandingkan dengan yang lain dan dikenal dengan manik-manik hasil pengelasan yang menarik.
GTAW atau pengelasan busur Wolfram pelindung gas, ialah proses pengelasan busur listrik elektroda tidak terumpan, dengan menggunakan gas mulia sebagai pelindung terhadap pengaruh udara luar pada saat proses dilakukan .
(Las busur gas adalah cara pengelasan dimana gas dihembuskan ke daerah las untuk melindungi busur dan logam yang mencair terhadap atmosfir.
Gas yang digunakan sebagai pelindung adalah gas Helium (H.
, gas Argon (A.
, gas Karbondioksida (CO.
atau campuran dari gas-gas tersebut .
Proses GTAW biasa diaplikasikan untuk pengelasan bahan stainless steel atau baja karbon rendah karena kemampuannya memberikan hasil berkualitas tinggi dan kontrol cairan yang baik .
Besarnya arus pengelasan yang digunakan akan berpengaruh terhadap hasil pengelasan.
Hal tersebut di atas merupakan alasan tersendiri peroses GTAW dipilih pada penelitian ini.
Penelitian ini membahas tentang pembuatan dan pengujian mekanik hasil sambungan las pipa ASS 316L menggunakan proses GTAW.
METODE PENELITIAN
Diagram alir penelitian Gambar 1.
Diagram Alir Penelitian Pembuatan Dan Pengujian Mekanik Hasil Sambungan Las Pipa ASS 316L Menggunakan Proses GTAW (Riswand.
Pengujian komposisi Uji komposisi kimia perlu dilakukan untuk memastikan kesesuaian antara komposisi kimia pada spesimen yang akan diproses dengan referensi .
Uji komposisi menggunakan metode spektroskopi emisi optik mesin FM EXPERT HITACI.
Tabel 1 menunjukan perbandingan antara komposisi kimia material ASS 316L hasil pengujian dan standar yang dipakai.
ASS 316L
(Hasil ASS 316 L (Standa.
Tabel 1.
Komposisi Kimia Material ASS 316L Komposis Kimia (%) Pembuatan spesimen Spesimen las berbentuk pipa material jenis ASS 316 L dengan ukuran yo3,5inch x 100mm dan tebal 2,6mm dibuat sudut kampuh untuk sambungan jenis tumpul .
utt wel.
yang mengacu pada standar ISO 2553, seperti terlihat pada Gambar 2 dan Gambar 3 .
Gambar 2.
Gambar Kerja Specimen Pengelasan Gambar 3.
Detail Sambungan Las Gambar 4.
Merupakan hasil proses persiapan .
elding prepar.
melalui pemesinan, pembuatan sudut bevel menggunakan mesin bubut yang diawali dengan proses pembubutan muka untuk memastikan permuakaan pipa rata,kemudian dibentuk miring dengan sudut 30osehingga dari dua pipa yang di sambung membentuk bevel dengan sudut 60o seperti Gambar 3 mencakup detail sambungan las.
Pembuatan Dan Pengujian Mekanik Hasil Sambungan Las Pipa ASS 316L Menggunakan Proses GTAW (Riswand.
Gambar 4.
Persiapan Material Las Gambar 4.
Las Ikat .
ack-wel.
Proses penyambungan diawali dengan .
ack wel.
las ikat guna memastikan dua permukaan yang akan disambung lurus, seperti di tunjukan peda Gambar 5.
Las ikat juga dilakukan untuk menahan spesimen agar tidak berubah posisi saat dilakukan proses pengelasan.
Proses pengelasan seperti pada Gambar 6, dilakukan dengan sistem backing gas .
isamping gas pelindung yang keluar disekeliling tungsten juga gas argon dimasukan kedalam pip.
, hal tersebut untuk menghindari terjadinya oksidasi dari udara,oksigen di dalam pipa.
Gambar 6.
Proses pengelasan GTAW specimen ASS 316L Pipa ASS 316L yang telah dilas dibelah menjadi dua bagian kemudian dipotong-potong seperti pada Gambar 7.
tiga bakal spesimen uji tarik Gambar A dan satu bahan spesimen Gambar B untuk uji makro/mikro serta uji kekerasan.
Pembuatan Dan Pengujian Mekanik Hasil Sambungan Las Pipa ASS 316L Menggunakan Proses GTAW (Riswand.
Gambar 7.
Lay-Out Pembuatan Specimen Uji Tarik Dan Makro Mikro Struktur Keterangan:
A = Spesimen untuk uji tarik B = Spesimen untuk uji keras dan foto makro, mikro Pembuatan spesimen uji tarik menggunakan mesin miling dengan ukuran sesuai pada Gambar 7 lay-out sesuai standard .
HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisa visual dan struktur makro Analisa secara visual sepert pada gambar 8 menunjukan hasil proses las pada bagian manikmanik atau muka las .
terlihat cenderung cekung .
ambar 8 a.
) dan penembusan .
(Gambar 8 ) terlalu dalam .
tercantum pada ISO 5817:2014 tingkat kualitas B, excess lebih dari 3mm (Xiaohui Chen, 2.
Hal tersebut terindikasi penentuan kuat arus yang terlalu besar .
Gambar 9 struktur makro spesimen pengelasan, terdiri dari 4 bagian utama antara lain WM .
eld meta.
FL .
usion lin.
HAZ .
eat affected zon.
serta BM .
ase meta.
Dari gambar terlihat face lebih rendah dari base metal dan penetrasi atau root terlalu dalam, hal tersebut terdapat korelasi terhadap hasil pengamatan visual antara lain indikasi arus yang digunakan terlalu besar .
Gambar 8.
Face dan .
Root Gambar 8.
Foto makro daerah sambungan las Pembuatan Dan Pengujian Mekanik Hasil Sambungan Las Pipa ASS 316L Menggunakan Proses GTAW (Riswand.
Hasil pengujian tarik Pengujian tarik dilakukan menggunakan standar ASTM E8M, seperti pada gambar 9 menunjukan posisi patahan hasil pengujian dari 3 spesimen uji.
Terlihat posisi patahan dari 3 spesimen terjadi di daerah HAZ.
Nilai kekuatan tarik sebesar 659 MPa dan keuatan luluh dengan nilai 484 MPa, dengan nilai elongation sebesar 39%.
Gambar 9.
Posisi Patahan Dari 3 Spesimen Uji Hasil pengujian keras Data hasil uji keras dengan jarak titik ke titik sebesar 300m rata-rata kekerasan tertinggi terdapat di daerah weld metal sebesar 188,69 HV, di ikuti di daerah heat affected zone sebesar 154,11 HV, dan rata-rata terkecil terdapat pada daerah base metal sebesar 148,35 HV.
Gambar 10 menunjukan distribusi nilai kekerasan terlihat meningkat dari BM .
ase meta.
sampai ke WM .
eld meta.
Daerah weld metal memiliki distribusi kekerasan yang lebih besar dibandingkan dengan daerah HAZ dan base metal, nilai tertinggi diperoleh di daerah WM .
eld meta.
sebesar 201,2 HV, sedangkan nilai kekeraan terkecil diperoleh di daerah base metal sebesar 148,35 HV.
Kenaikan kekerasan di daerah weld metal (WM) dan heat affected zone, ini diakibatkan karena sifat stainless steel yang sensitif terhadap panas serta proses pembekuan yang cepat dari fasa cair selama proses pengelasan .
Gambar 10.
Distribusi Hasil Uji Keras.
SIMPULAN
Pengelasan GTAW dengan spesimen pipa 316L telah berhasil dilakukan.
Dari hasil pengamatan visual menunjukan face melebar dan terlihat manik-manik tidak terbentuk, serta root yang terlalu dalam atau disebut exeses.
Hasil pengamatan foto makro terlihat face yang cenderung cekung serta root terjadi over penetration hal tersebut terdapat korelasi terhadap hasil pengamatan visual antara lain face di daerah weld metal .
lebih rendah dibandingkan base metal .
serta root terlalu dalam.
Hasil uji tarik rata-rata tertinggi sebesar 659 MPa, dengan kekuatan luluh sebesar 484 Mpa, sedangkan elongation 39,3%, kemudian bentuk patahan terjadi neckking yang minim atau ke cenderungan terjadi patah getas.
Hasil uji kekerasan rata-rata tertinggi di daerah wm sebesar 188,69HV, diikuti di daerad haz dengan rataPembuatan Dan Pengujian Mekanik Hasil Sambungan Las Pipa ASS 316L Menggunakan Proses GTAW (Riswand.
rata keras sebesar 154 HV dan di daerah wm rata-rata kekerasan sebesar 148 HV.
Dari hasil pengamatan dan uji mekanik hasil proses GTAW material pipa ASS 316L diameter 3.
5 inch tebal 2,6mm, dan diameter 6mm menggunakan arus 50A dapat disimpulkan arus terlalu besar.
DAFTAR PUSTAKA