Cacat Pengelasan Struktur Baja dan Langkah-Langkah Pencegahannya

Cacat pengelasan dapat memengaruhi secara signifikan integritas, kekuatan, dan ketahanan struktur baja. Pengetahuan yang tepat tentang cacat ini dan pencegahannya sangat penting untuk mempertahankan standar pengelasan berkualitas tinggi. Berikut ini, kami akan membahas cacat pengelasan yang umum, penyebabnya, dampaknya, dan langkah-langkah pencegahan untuk memastikan produksi struktur las yang berkualitas tinggi.

1. Cacat Permukaan (Cacat Tampilan)

Cacat permukaan adalah cacat yang dapat dideteksi secara visual tanpa memerlukan peralatan khusus. Cacat ini dapat muncul selama proses pengelasan dan dapat mencakup:

• Edge Burn (Pemotongan)

• Percikan Las

• Dompakan

• Deformasi Las

• Porositas Permukaan

• Retakan Permukaan

Beberapa jenis cacat permukaan yang umum termasuk:

A. Edge Burn (Pembakaran Tepi)

Edge burn mengacu pada alur atau lekukan yang terbentuk pada material dasar di sepanjang ujung las. Hal ini terjadi ketika busur las melelehkan tepi material dasar tetapi tidak menerima cukup logam pengisi untuk mengisi celah sepenuhnya. Cacat ini biasanya disebabkan oleh panas berlebih dari busur las, yang dapat disebabkan oleh arus yang tinggi, kecepatan pengelasan yang lambat, sudut elektroda yang tidak tepat, atau panjang busur yang terlalu panjang.

Pencegahan: Perbaiki posisi pengelasan, pilih praktik pengelasan yang sesuai, dan gunakan arus bolak-balik (AC) untuk sambungan sudut untuk mencegah pembakaran tepi secara efektif.

B. Percikan Las

Percikan las terjadi ketika logam cair dari kolam las terpancar ke material dasar atau meluap dari akar las, mendingin dan membentuk gumpalan logam yang tidak terhubung dengan material dasar. Hal ini disebabkan oleh arus pengelasan yang berlebihan, kualitas elektroda yang buruk, atau sumber daya yang tidak stabil. Percikan las dapat mengakibatkan retakan, serta mengubah dimensi las, yang menyebabkan konsentrasi tegangan.

Pencegahan: Pastikan pengelasan dilakukan dalam posisi datar, gunakan elektroda pengelasan yang sesuai, dan pertahankan teknik pengelasan yang benar.

C. Dompakan

Dompakan adalah area pada permukaan las atau sisi belakang las yang lebih rendah dari material dasar. Hal ini sering disebabkan oleh pemadaman busur yang tidak tepat, terutama ketika elektroda pengelasan tidak dipegang sebentar selama penyelesaian las.

Pencegahan: Gunakan mesin pengelasan dengan sistem pengurangan arus, minimalkan pengelasan di posisi vertikal atau overhead, dan pastikan jeda singkat di akhir pengelasan.

D. Penetrasi yang Tidak Lengkap

Penetrasi yang tidak lengkap terjadi ketika logam las tidak cukup menembus material dasar, mengarah pada sambungan yang tidak lengkap. Hal ini disebabkan oleh arus pengelasan yang tidak cukup, konfigurasi sambungan yang buruk, atau praktik pengelasan yang tidak tepat.

Pencegahan: Tingkatkan arus pengelasan, berikan lapisan tambahan, dan pastikan persiapan sambungan yang benar.

E. Pembakaran Lewat

Pembakaran lewat mengacu pada cacat di mana logam cair melebihi ketebalan benda kerja, menyebabkan lubang di area las. Hal ini biasanya terjadi ketika arus pengelasan terlalu tinggi, kecepatan terlalu lambat, atau busur tetap terlalu lama di satu tempat.

Pencegahan: Gunakan arus yang lebih rendah, tingkatkan kecepatan pengelasan, dan kontrol celah antara komponen. Penggunaan pengelasan pulsa juga dapat mencegah pembakaran lewat.

2. Porositas dan Inklusi Slag

A. Porositas

Porositas mengacu pada keberadaan kantong gas yang terperangkap dalam logam las. Kantong ini terbentuk ketika gas tidak dapat keluar sebelum logam mengeras, sering disebabkan oleh kotoran dalam material dasar atau elektroda, atau karena pengendalian gas pelindung yang buruk.

Pencegahan: Bersihkan benda kerja dengan teliti, keringkan elektroda dengan benar, dan gunakan gas pelindung yang sesuai. Selain itu, gunakan arus searah dengan busur pendek untuk mengurangi pembentukan porositas.

B. Inklusi Slag

Inklusi slag terjadi ketika inklusi non-logam (seperti sisa flux) terperangkap dalam logam las, mencegah fusi yang tepat dengan material dasar. Hal ini disebabkan oleh pembersihan yang buruk antara lapisan las, panas yang tidak cukup, atau kondisi pengelasan yang tidak tepat.

Pencegahan: Pastikan pembersihan yang tepat antara lapisan las, gunakan elektroda pengelasan yang sesuai, dan pertahankan kondisi pelindung yang baik.

3. Retakan

Retakan adalah salah satu cacat yang paling serius dalam pengelasan. Hal ini dapat terjadi karena pendinginan yang tidak tepat atau tegangan berlebihan, yang menyebabkan logam patah.

A. Jenis Retakan

• Retakan Makro: Terlihat dengan mata telanjang.

• Retakan Mikro: Hanya terlihat di bawah mikroskop.

• Retakan Intergranular dan Intragrain: Retakan yang terjadi di dalam atau antara butir pada tingkat mikroskopis.

B. Penyebab Retakan

Retakan biasanya disebabkan oleh tegangan sisa yang tinggi, input panas pengelasan yang tinggi, dan kotoran dalam material, seperti belerang atau fosfor. Retakan juga dapat berkembang karena ekspansi dan kontraksi termal.

Pencegahan: Untuk mencegah retakan, pertahankan suhu pengelasan yang tepat, kontrol kecepatan pengelasan, dan gunakan paduan yang sesuai untuk mengurangi tegangan dan memastikan ikatan yang kuat antara material dasar dan logam las.

C. Retakan Panas (Retakan Solidifikasi)

Retakan panas terjadi selama proses pendinginan logam cair saat mengeras. Retakan ini muncul pada rentang suhu tinggi, sering kali di zona suhu rapuh.

Pencegahan: Kurangi kandungan belerang dan fosfor dalam material, gunakan baja karbon rendah untuk pengelasan, dan optimalkan proses pengelasan dengan pemanasan dan pemanasan pasca-las yang tepat untuk mengontrol laju pendinginan.

D. Retakan Dingin (Retakan Tertunda)

Retakan dingin terjadi beberapa jam atau hari setelah proses pengelasan dan disebabkan oleh tegangan sisa, pengerasan hidrogen, atau cacat material.

Pencegahan: Gunakan elektroda hidrogen rendah, pemanasan material dasar, dan hindari pembatasan yang berlebihan selama proses pengelasan.

4. Fusi yang Tidak Lengkap dan Cacat Lainnya

A. Fusi yang Tidak Lengkap

Fusi yang tidak lengkap terjadi ketika material dasar dan logam las tidak meleleh bersama secara sempurna, mengarah pada kekuatan sambungan yang buruk.

Pencegahan: Gunakan arus pengelasan yang cukup, pastikan persiapan sambungan yang tepat, dan pertahankan teknik yang benar untuk mencapai fusi yang sempurna.

B. Cacat Lainnya

• Input Panas Berlebihan: Menyebabkan pembesaran butir, yang mengurangi kekuatan.

• Pembakaran Berlebihan: Pemanasan berlebihan pada area las, yang menyebabkan material menjadi lunak dan lemah.

• Titik Putih: Disebabkan oleh akumulasi hidrogen, titik ini dapat sangat mengurangi integritas las.

Pencegahan: Kontrol input panas, gunakan bahan pengisi yang tepat, dan pastikan area las bersih sebelum memulai proses.

Kesimpulan: Mencegah Cacat Pengelasan untuk Integritas Struktural

Cacat pengelasan adalah hal yang umum tetapi dapat dikurangi dengan teknik yang tepat, persiapan yang teliti, dan pemantauan yang cermat selama proses pengelasan. Memahami dan mencegah cacat ini akan memastikan kekuatan, ketahanan, dan keandalan struktur baja, terutama di industri seperti petrokimia, konstruksi, dan manufaktur, di mana keselamatan sangat penting. Dengan mengikuti standar yang tepat dan menerapkan langkah-langkah pencegahan, Anda dapat meningkatkan kualitas sambungan las dan mengurangi risiko kegagalan secara signifikan.