Perlakuan Pre-heating dan Post-heating Bahan Las SMAW

Ketika kita melakukan proses pengelasan mungkin diperlukan preheating dan atau postweld heat treatment. Preheating dan atau postweld heat treatment secara umum diperlukan untuk menjaga integritas dan mencegah karakteristik logam lasan yang tidak diinginkan. heat treatment harus dipertimbangkan untung dan ruginya secara masak dan berhati-hati karena biayanya tidak sedikit dan

memerlukan perhatian serta tenaga yang lebih.

Preheating

Definisi preheat menurut AWS (American Welding Society) adalah panas yang diberikan kepada logam yang akan dilas untuk mendapatkan dan memelihara preheat temperature. Sedangkan preheat temperature sendiri definisinya adalah suhu dari logam induk (base metal) disekitar area yang akan dilas, sebelum pengelasan itu dimulai. Pada multipass weld definisi preheat temperature adalah

suhu sesaat sebelum pengelasan pada pass (celah) selanjutnya dimulai. Pada multipass weld disebut juga sebagai interpass temperature (suhu antar pass (celah)).

Preheating bisa saja menggunakan gas burner, oxy-gas flame, electric blancket, pemanasan induksi, atau pemanasan di furnace. Pemanasan disekitar area pengelasan disuahakan merata untuk mendapatkan hasil yang bagus.

Pemanasan yang berlebihan atau tidak merata dapat menyebabkan tegangan sisa yang tinggi, distorsi, atau perubahan metalurgi yang tidak diinginkan pada logam induk.

Ketika preheat diperlukan maka semua sambungan pengelasan harus dipanaskan sampai pada temperatur yang diinginkan (temperatur preheat bagian luar dan dalam logam induk harus tercapai), jika memungkinkan panasi logam induk pada salah satu sisi dan ukur temperatur logam sisi berlawanannya. Panas yang terjadi akan dihantarkan dengan cara konduksi dan inspektor harus

meyakinkan suhu sisi yang berlawanan tersebut. Informasi mengenai batasan interpass temperatur harus disertakan dalam WPS. Ketika multipass weld dilakukan maka deposit yang terjadi setelah pengelasan sebelumnya harus diinspect sebelum melakukan pengelasan lebih lanjut. Apabila suhu interpass terlalu tinggi dari yang telah ditetapkan dalam WPS maka pengelasan harus dihentikan dan interpass perlu didinginkan sampai di atas batasan interpass temperatur sebelum melanjutkan pengelasan.

Berdasarkan sifat metalurgi dan atau sifat mekanis yang diinginkan dari komponen pengelasan, preheat dan interpass tempearture bisa dievalusi untuk alasan yang berbeda. Prosedur (WPS) pengelasan untuk baja lunak (mild steel) yang mempunyai kandungan karbon rendah, hardenability yang relatif rendah bisa saja dipertimbangkan untuk tidak menggunakan preheat dan interpass

temperature tergantung dari ketebalan material. Prosedur (WPS) yang digunakan untuk pengelasan heat-treatable low alloy steel dan Chromium-Molybdenum (cromoly) stell akan memerlukan preheat dan interpass temperature minimum dan maksimum. Material alloy tersebut bisa mempunyai hardenability yang tinggi dan rentan terhadap hydrogen cracking. Apabila material tersebut didinginkan terlalu cepat atau terjadi overheating maka dapat mengakibatkan efek yang serius terhadap performance yang diinginkan. Sewaktu pengelasan nickel alloy perlu diperhatikan heat input selama proses pengelasan. Heat input dari proses pengelasan, dan preheat serta interpass temperature dapat mnegakibatkan efek yang serius kepada metrial tersebut. Heat input yang tinggi dapat mengakibatkan kelebihan leburan logam induk, presipitasi karbida, dan fenomena metalurgi yang berbahaya lainnya. Perubahan sifat metalurgikal tersebut dapat menyebabkan tumbuhnya cracking atau kehilangan ketahanan terhadap korosi. Prosedur (WPS) untuk pengelasan aluminum alloy seperti tipe heat-treatable 2xxx, 6xxx, dan 7xxx sangat memperhatikan dengan pengurangan heat input keseluruhan. Untuk material jenis ini suhu maksimum preheat dan interpass temperature

dikontrol untuk meminimalkan annealing dan pengaruh over-aging terhadap heat affected zone (HAZ) dan hilang atau berkurangnya tensile strength.

Pada aplikasi-aplikasi yang kritis, preheat temperature harus dikontrol dengan presisi. Pada situasi seperti ini sistem pemanasan yang bisa diatur sangat dibutuhkan, thermocouple dipasang untuk memonitor bagian yang sedang dipanaskan. Thermocouple memberikan sinyal untuk mengontrol unit yang bisa mengatur kebutuhan sumber tenaga untuk memanaskan part tersebut. Dengan

menggunakan peralatan tipe tersebut part yang sedang dipanaskan bisa dikontrol untuk toleransi yang sangat kecil.

beberapa alasan preheating antara lain :

Untuk mengurangi kelembaban dari area pengelasan. Biasanya dilakukan dengan cara memanaskan permukaan matrial dengan suhu yang relatif tidak terlalu tinggi, hanya sedikit diatas titik didih air. Hal tersebut akan mengeringkan permukaan dan mengghilangkan kontaminan yang tidak diinginkan yang mungkin bisa menyebabkan porosity, hydrogen embrittlement, atau cracking karena hydrogen selama proses pengelasan.

Untuk menurunkan gradient temperatur. Semua pengelasan busur menggunakan sumber panas temperatur tinggi. Pada material yang dilas akan terjadi perbedaan temperatur antara sumber panas lokal dan material induk yang lebih dingin ketika pengelasan berlangsung. Perbedaan temperatur tersebut menyebabkan perbedaan pemuaian panas dan kontraksi serta tegangan yang tinggi disekitar area yang dilas. Preheating akan mengurangi perbedaan temperatur dari material induk sehingga akan meminimalkan masalah yang terjadi seperti distrosi dan tegangan sisa yang berlebih. Apabila tidak dilakaukan preheating maka maka bisa terjadi perbedaan temperatur yang besar antara area

las-lasan dengan logam induk. Hal ini dapat mengakibatkan pendinginan yang terlalu cepat sehingga menyebabkan terbentuknya martensit dan pada beberapa material dengan hardenability yang tinggi mungkin terjadi cracking.

Postweld heat treatment

Perlakuan Pre-heating dan Post-heating Bahan Las SMAW

Ada beberapa tipe dari PWHT yang digunakan untuk alasan dan material yang berbeda pula.

Postweld heat treatment biasanya digunakan untuk stress relief (pelepasan tegangan sisa). Tujuan dari stress relieving adalah untuk mengurangi semua tegangan sisa atau tegangan internal yang mungkin terbentuk saat proses pengelasan. Stress relief setelah pengelasan mungkin saja diperluan untuk

mengurangi resiko patah getas (bruttle fracture), untuk menghndari distorsi saat machining, atau untuk mengurangi resiko terjadinya stress corrosion cracking.

Untuk beberapa alloy steel, tempering mungkin diperlukan untuk mendapatkan struktur metalurgi yang cocok. Treatment ini umumnya dilakukan setelah laslasan mendingin, tetapi apabila kondisinya kurang meyakinkan bisa saja dilakukan sebelum lasan mendingin untuk mencegah cracking.

Struktur lasan yang sangat kasar pada baja, akibat dari electro-slag (terak) selama proses pengelasan, mungkin membutuhkan normalizing stelah proses pengelasan. Treatment ini akan memperbaiki struktur butir yang kasar, mengurangi tegangan sisa setelah pengelasan, dan mengurangi daerah keras

(hrad zone) di HAZ.

Precipitation hardening alloys, seperti heat-treatable aluminum alloy, kadangkadang memerlukan postweld heat treatment untuk mengembalikan sifat fisis aslinya. Pada beberapa kasus hanya aging treatment yang digunakan, meskipun solution heat treatment dan artificial aging treatment akan memberikan hasil recovery yang lebih bagus setelah pengelasan.

Ketika pengelasan berlangsung melibatkan preheating dan atau postweld heat treatment, sangatlah penting untuk welding inspector memahami kebutuhan dari prehating dan PWHT untuk meyakinkan bahwa logam induk telah dipanaskan dengan benar dan persyaratan dari WPS dan atau Code yang dibutuhkan. Perlunya perlakuan panas dilakukan adalah untuk mengurangi perubahan bentuk

pada saat dikerjakan atau setelah dikerjakan atau hasil suatu konstruksi, merubah sifat-sifat bahan dan menghilangkan tegangan-tegangan sisa. Sebelum benda dikerjakan dilakukan perlakuan panas maka disebut perlakuan panas awal sedangkan setelah benda dikerjakan disebut perlakuan panas

akhir. Beberapa jenis perlakuan panas adalah:

• Perlakuan panas awal dan sesudah pengerjaan

• Menghilangkan tegangan sisa

• Penormalan (Normalizing)

• Pelunakan (Annealing)

• Pengerasan (Hardening)

• Temper (Temperring)