Pengaruh Kualitas Las MIG Aluminium 5083: Variasi Sudut Single V Groove dan Root Face pada Lambung Kapal

Abstract

Paduan aluminium 5083 merupakan material teknik pilihan yang populer digunakan sebagai material lambung kapal karena bobotnya ringan, tahan korosi dan memiliki kekuatan yang baik. Pembuatan lambung kapal cukup kompleks, khususnya dengan material aluminium perlu mendapatkan perhatian khusus perihal kualitas sambungan pengelasan, karena lambung kapal berfungsi sebagai penopang dalam menerima beban statis maupun dinamis selama beroperasional. Penggunaan MIG sebagai teknologi pengelasan dengan pelindung gas mulia dapat mengatasi sifat kurang baik aluminium dan meminimalisir diskontinuitas yang terjadi. Kualitas hasil pengelasan dipengaruhi oleh parameter pengelasan, salah satunya adalah geometri las seperti besaran sudut juga ketebalan root face. Identifikasi kualitas las baik maupun buruk dapat diketahui melalui kegiatan pengujian tidak merusak dan merusak, sehingga diperoleh informasi terkait parameter dengan kualitas fisik dan mekanik sambungan yang baik berdasarkan variabel yang diuji dan dapat diterapkan dalam penentuan parameter yang tepat supaya kualitas hasil las memenuhi spesifikasi dan standar yang diharapkan. Melalui penelitian metode eksperimental dengan variabel independen variasi sudut single V groove 40°, 50°, 55° dan 60° serta variasi ketebalan root face 2 dan 0 mm pada sudut 60°, yang merupakan sudut yang sering digunakan dan tertera pada WPS yang diacu, dilakukan analisis uji melalui indikator pengujian tidak merusak secara visual dan penetran serta pengujian merusak melalui uji tarik, metalografi dan fraktografi. Sehingga diketahui pengaruh variasi yang digunakan terhadap kualitas las MIG pada aluminium 5083 tebal pelat 8 mm. Diperoleh informasi pada hasil pengujian tidak merusak tidak dapat menunjukkan pengaruh yang terjadi karena hasil pengelasan lolos uji visual dan liquid penetrant. Namun demikian, pada pengujian tarik diperoleh nilai kekuatan tarik maksimum (UTS) pada variasi sudut single V groove terlihat perbedaan nilai dan belum memenuhi nilai minimum standar BKI, serta pada hasil ANOVA menunjukkan bahwa variasi sudut berpengaruh secara signifikan terhadap nilai UTS. Hal tersebut memungkinkan belum mencapai standar BKI akibat faktor preparation proses pengelasan yang kurang baik dan pengaturan arus yang terlalu rendah sehingga mengakibatkan panas elektroda rendah. Pada variasi ketebalan root face dijumpai sampel 2 dengan root face 0 mm melampaui nilai minimum kekuatan tarik standar BKI dan pada hasil ANOVA tidak diketahui adanya pengaruh secara signifikan antara variasi root face dengan nilai UTS. Selain pengujian tarik, persentase elongasi juga diketahui dan dihasilkan bahwa semakin besar nilai sudut terjadi peningkatan elongasi serta pada variasi root face dengan sudut yang sama, tanpa menggunakan ketebalan root face memiliki nilai elongasi lebih tinggi dibandingkan dengan ketebalan root face 2 mm. Uraian mengenai elongasi tersebut berbanding terbalik dengan hasil modulus elastisitas yang menunjukkan bahwa semakin besar nilai sudut, semakin kecil nilai modulus elastisitas, serta pada ketebalan root face 0 mm memiliki nilai modulus elastisitas yang lebih rendah. Hasil analisis pengujian tarik yang diperoleh dilanjutkan dengan pengamatan metalografi melalu pengamatan makro dan struktur mikro guna mengetahui tiga daerah fokus yang diamati yaitu BM, HAZ dan WM yang menunjukkan terdapat perbedaan penyebaran dan struktur butiran dari tiap daerah. Secara garis besar dijumpai fasa 𝛼 dan fasa 𝛽 terlebih pada daerah WM, membentuk dendrit. Hasil metalografi dapat memberikan kesimpulan mengenai faktor yang mempengaruhi hasil kekuatan tarik spesimen uji yang belum melampaui nilai standar BKI, diketahui terdapat lack of penetration juga porosity mikro yang berpengaruh terhadap penurunan nilai kekuatan tarik. Melalui hasil pengamatan fraktografi secara makro dilakukan analisis melalui bentuk patah sisi dan topografi patahan yang terjadi, diperoleh hasil patahan getas pada variasi sudut single V groove serta pada sudut single V groove 60° tanpa ketebalan root face memiliki patah yang cukup ulet, karena secara makro patah yang terjadi yaitu patah geser atau tidak tegak lurus dan membentuk sudut dengan kemiringan 60° serta permukaan topografi penampang berserabut tajam dan dominan berwarna cerah yang diidentifikasikan sebagai patah cukup ulet. Selain itu, pada hasil foto SEM dilakukan pada variasi yang lebih unggul dan diperoleh tiga titik yang dilakukan pengamatan yaitu cleavage sebagai patah getas, detail permukaan porosity sebagai identifikasi adanya diskontinuitas las internal serta daerah dimple yang mendominasi menunjukkan sebagai patah ulet. Berdasarkan hasil pengujian yang dilakukan diketahui variasi sudut single V groove 60° dengan ketebalan root face 0 mm pada kualitas las MIG pelat aluminium 5083 tebal 8 mm memiliki sifat mekanis yang baik pada penelitian ini, sehingga sambungan las dengan variasi tersebut memiliki kemampuan yang cukup dalam menahan beban statis maupun dinamis tanpa mengalami deformasi plastis secara drastis pada lambung kapal.