Tesis

Pengaruh preheating dan pwht terhadap tegangan sisa dan stress corrosion cracking pada pengelasan low carbon steel / Suratno Adi Saputro

Abstrak
Penggunaan baja pada fasilitas produksi di industri minyak dan gas saat ini masih menjadi pilihan selain karena ketersediaan material juga karena kemudahan proses pembuatan fabrikasi konstruksi instalasi dan perawatan yang relatif mudah dilaksanakan. Pada proses fabrikasi dan kontruksi baja metode pengelasan masih menjadi metode yang paling praktis dan ekonomis. Akan tetapi proses pengelasan juga mempunyai dampak negatif terhadap integritas dari bahan baja karbon karena proses pemanasan dengan temperatur yang tinggi akan menimbulkan tegangan sisa (residual stress) yang akan mempengaruhi sifat mekanis komposisi kimia dan struktur serta ketahanannya terhadap korosi terutama pada area yang terkena dampak panas secara langsung (Heat Affected Zone). Pada proses pengelasan baja karbon rendah dengan ketebalan diatas 20 mm dampak pengelasan akan semakin besar karena proses pengelasan harus dilakukan dalam beberapa lapisan. Pemanasan awal (preheating) dalam pengelasan adalah salah satu perlakuan panas pada material sebelum memulai proses pengelasan dilakukan dengan meningkatkan suhu bahan induk secara lokal di kedua sisi sambungan untuk dilas ke nilai suhu di atas ambien. Perlakuan panas paska pengelasan (PWHT) adalah proses perlakuan panas yang dilakukan pada material yang dilas setelah proses pengelasan selesai dengan tujuan untuk memperbaiki sifat mekanik dan struktur mikro material yang dilas. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh pemanasan awal (preheating) pada suhu 200 ordm C dan perlakuan panas paska pengelasan (PWHT) dengan variasi suhu 650 ordm C 700 ordm C dan 750 ordm C dengan waktu penahanan selama 60 menit pada pengelasan untuk baja karbon rendah dengan ketebalan 40 mm menggunakan metode SMAW terhadap tegangan sisa orientasi kristal tekstur dan stress corrosion cracking. Berdasarkan hasil pengukuran dan analisis menggunakan metode XRD ditemukan bahwa kombinasi preheating pada suhu 200 oC dan PWHT pada suhu 650 oC menghasilkan tegangan sisa terendah pada logam las pada area weld metal sedangkan pada area HAZ hasil terbaik ditemukan pada kombinasi preheating suhu 200 oC dan PWHT pada suhu 700 oC. Orientasi kristal dengan difraksi puncak tertinggi ditemukan pada area [110] dengan intensitas tertinggi namun area [200] rata-rata memiliki ukuran kristal yang lebih besar dan regangan mikro dan dislokasi yang lebih rendah. Sedangkan area [211] rata-rata memiliki ukuran kristal yang lebih kecil dan regangan mikro serta dislokasi yang lebih tinggi pada area logam HAZ dan las. Tekstur pada area [200] menunjukkan tekstur dengan kepadatan tertinggi karena deformasi plastis terjadi karena dislokasi atom. Sedangkan area [110] dan [211] memiliki tekstur yang lebih lemah akibat perubahan struktur atom secara tiba-tiba pada tingkat tegangan rendah dan kristalografi tidak teratur sehingga rentan terhadap cacat. Sedangkan untuk retak korosi tegangan ditemukan bahwa ketahanan baja karbon rendah terhadap stress corrosion cracking dipengaruhi oleh adanya tegangan sisa dan lingkungan yang korosif. Semakin besar tegangan sisa maka semakin besar pula tingkat kerentanan material terhadap terjadinya stress corrosion cracking. Hasil pengamatan pada pengujian SCC diperoleh hasil bahwa indikasi retakan dengan jumlah yang lebih sedikit dan ukuran yang lebih kecil atau lebih halus terdapat pada spesimen 3 yang merupan varian dengan kombinasi preating dan PWHT pada temperatur 650oC.

Informasi Detail

DDC

Rt 671.52 SAP p

Prodi

Universitas Negeri Malang. Program Studi Teknik Mesin, 2023.

Deskripsi Fisik

xiv, 82 Lembar. : ilus. ; 30 cm.

Bahasa

Indonesia

No Reg

00084/RT/25

Edisi

Tesis (Pascasarjana)--Universitas Negeri Malang. 2023

Subjek

Preheating, PWHT, Residual Stress, Crystal Orientation, Texture, Stress Corrosion Cracking, Low carbon steel

Pembimbing

1. Prof. Dr. Andoko, S.t., M.t.;2. Rr. Poppy Puspitasari, S.pd, M.t., Ph. D

Lampiran Berkas