Pengaruh Post Weld Heat Treatment Terhadap Sifat Mekanik Dan Struktur Mikro Pada Sambungan Las Baja Astm Sa 516 Grade 70

Abstract

Industri di Indonesia memiliki tingkat pertumbuhan yang cukup tinggi. Banyak peralatan produksi yang menggunakan baja seperti preessure vessel, boiler, dan heat exchanger . Hal ini dikarenakan sifat material baja yang kuat dan tahan lama. Plat baja ASTM SA 516 Grade 70 adalah jenis plat yang biasa digunakan untuk bahan pembuatan boiler, karena memiliki sifat yang sesuai untuk pembuatan boiler, salah satunya adalah kekuatan tahan panas. Dari berbagai macam proses produksinya, pengelasan merupakan salah satu proses yang banyak digunakan dikarenakan pelaksanaannya yang mudah dan portable. Namun proses pengelasan juga menyebabkan beberapa macam masalah, salah satu masalah dari pengelasan adalah terbentuknya bermacam-macam cacat las dan tegangan sisa. Untuk mengurangi pengaruh buruk tersebut,dapat dilakukan perlakuan panas atau sering disebut Post weld heat treatment (PWHT). Pada perlakuan panas, waktu penahanan (holding time), temperatur pemanasan, dan laju pendinginan merupakan faktor yang sangat penting. PWHT dimaksudkan juga untuk pelepasan tegangan sisa (stress relieving). Selain itu PWHT dapat meningkatkan keuletan di HAZ dan memperbaiki sifat mampu lasnya. Dalam penelitian ini akan menginvestigasi pengaruh PWHT dengan temperatur pemanasan sebesar 630ºC dengan variasi holding time 0,5, 1, 1,5 dan 2 jam pada bahan baja ASTM SA 516 Gr. 70 yang disambung menggunakan shielded metal arc welding (SMAW) terhadap sifat mekanik dan struktur mikronya. Penelitian dilaksanakan dengan 3 tahap utama. Tahap pertama adalah proses pengelasan SMAW yang dilakukan dengan membuat spesimen sesuai kondisi lapangan dengan paramater yang sudah ditentukan, yaitu dengan jenis elektroda LB 52 E7016 diameter 3,2 mm, jenis sambungan single V groove 60° dan parameter pengelasan lainnya. Tahap kedua yaitu Pemotongan spesimen dan proses PWHT, pemotongan dilakukan menggunakan mesin gergaji dengan cairan pendingin, dan proses PWHT dilakukan menggunakan electric furnace dengan laju pemanasan yang terkontrol. Tahap ketiga yaitu proses pengujian yang meliputi uji kekerasan, uji tarik dan pengamatan struktur mikro menggunakan mikroskop optik metalurgi. Hasil penelitian menunjukkan PWHT sedikit menurunkan kekuatan tarik dan kekerasan, terutama pada daerah HAZ dan weld zone. Waktu penahanan (holding time) 1 jam merupakan yang terbaik karena menunjukkan penurunan yang paling besar. Struktur mikro pada daerah base metal tidak mengalami perubahan dikarenakan ukuran butir struktur ferrite dan pearlite yang besar dan stabil, pada HAZ menghasilkan ferrite dan martensite yang halus juga tidak terjadi perubahan struktur mikro yang signifikan dikarenakan temperatur PWHT hanya pada temperatur 630⁰C yang masih di bawah temperatur rekristalisasi. Pada daerah logam las struktur mikro mengalami sedikit perubahan dengan adanya efek tempering yang membuat struktur mikro terlihat lebih halus, namun tidak merubah fasa pada daerah tersebut. Adapun penurunan Kekerasan dan kekuatan tarik yang terjadi lebih banyak disebabkan karena pelepasan tegangan sisa (stress relieving).