TEKNOSAINS: Jurnal Sains, Teknologi & Informatika is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License. ISSN 2087-3336 (Print) | 2721-4729 (Online)

## ABSTRAK
Material  Aluminium  AA  5083-H116  sering  digunakan  dalam  industri  perkapalan  terutama  sebagai bahan material kapal jenis Aluminium, karena memiliki sifat mekanik dan memiliki pertahanan korosi yang  sangat  baik.  Aluminium  ini  digunakan  juga  sebagai engine  girder kapal  laut.  AA  5083-H116 merupakan paduan Aluminium Magnesium dengan kemampuan las yang baik. Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan sambungan las AA 5083-H116 dengan memvariasikan sudut bevel las 60 o , 70 o , 80 o ,  90 o dengan  arus  105  A,  127  A,  130  A.  Proses  pengelasan metal  inert  gas (MIG)  menggunakan filler  metal AWS  A5.10  ER5183.  Kekuatan Impact tertinggi  diperoleh  pada  sudut  kemiringan  60 0 sebesar 0,42 J/mm 2 . Sedangkan uji kekerasan logam las sebesar 74,75 HV dan nilai kekerasan logam dasar sebesar 88,325 HV.
Kata Kunci: Aluminium AA 5083-H116, las MIG, d ouble V , variasi sudut kampuh.

## ABSTRACT
The aluminum AA 5083-H116 is widely used in the shipping industry, especially as a material for ship construction,  because  it has good  mechanical  properties  and  corrosion  resistance. This  aluminum is also used as a marine engine girder. AA 5083 is an aluminum-magnesium alloy with good weldability. This  study  aims to  compare  welding  joints AA  5083-H116 by  varying  the  angle  of the  welding  bevel 600, 700, 800, 900 with a current of 105 A, 127 A, 130 A. The metal inert gas (MIG) welding process uses filler metal AWS A5.10 ER 5183. The highest Impact strength is obtained at a 600 Bevel angle of 0.42 J / mm2. Meanwhile, the hardness test on the weld metal is 74.75 HV and the hardness value on the base metal is 88.325 HV.
Keywords: Aluminum AA 5083-H116 , MIG welding, double V, a variation of seam angles

## 1. PENDAHULUAN
Pengelasan  adalah  penyambungan  2  buah  plat  secara  permanen  untuk  menggabungkan  material yang  berbeda  seperti  logam,  paduan  atau  plastik,  bersama-sama  pada  permukaan  yang  bersentuhan
ISSN 2087-3336 (Print) | 2721-4729 (Online)

## TEKNOSAINS: Jurnal Sains, Teknologi dan Informatika
Volume 8, Nomor 1, Januari 2021, hlm. 54-62 http://jurnal.sttmcileungsi.ac.id/index.php/tekno DOI: 10.37373

## PENGARUH VARIASI SUDUT KAMPUH V TERHADAP SIFAT MEKANIS PADA SAMBUNGAN LAS ALUMINIUM 5083 ENGINE
GIRDER KAPAL LAUT

## THE EFFECT OF KAMPUH V ANGLE VARIATION ON MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINUM 5083 ENGINE GIRDER SEA WELDING CONNECTIONS

## Joni Arif*, Koswara
Program Studi Magister Teknik Mesin, Institut Sains dan Teknologi Nasional, Jakarta, Indonesia *Koresponden email: joniarif11@gmail.com
dengan  metode  panas  atau  metode  tekanan.  Ada  beberapa  faktor  yang  mempengaruhi  pengelasan  di antaranya  cara  pembuatan  kontruksi  pengelasan  dan  spesifikasi  dari  pabrik  [1].    Untuk  mengetahui sifat  logam  dilakukan  pengujian  spesimen  di  antaranya  pengujian  tarik impact , hardness , microstructure dan komposisi kimia [2].
Pengelasan MIG sering digunakan untuk plat tipis pada paduan logam dan baja anti karat [3]. AA 5083-H116  banyak  dipakai  di  industri  transportasi  laut  maupun  darat  seperti  gerbong  kereta  api, kapal  laut  dan  pesawat  terbang.  Untuk  mengetahui  sifat-sifat  logam  tersebut,  dilakukan  beberapa pengujian,  misalnya  pengujian  tarik,  uji impact, uji  kekerasan,  uji  struktur  mikro,  dan  komposisi kimia. Tujuan penelitian untuk mengetahui pengaruh variasi sudut yang berbeda pada pengelasan MIG (metal inert gas) terhadap sifat mekanis yang menggunakan AWS A5.10 ER5183 [4]
Gambar 1. Ukuran dan bentuk sudut kampuh.

## 2. METODE
Metode  penelitian  diawali  persiapan  material  AA  5083-H116  yang  mengacu  pada  WPS  sudut kampuh (60 o , 70 o , 80 o , 90 o ). Untuk pengujian peneliti menggunakan sudut kampuh (60 o , 70 o , 80 o , 90 o ) yang  berbeda,  dasar  pengambilan variable sudut  kampuh  (60 o ,  70 o ,  80 o ,  90 o )  mengacu  pada  WPS untuk  melihat hasil pengelasan, selanjutnya  melakukan pemotongan bahan untuk spesimen, dan  yang terakhir pengujian di laboratorium [5].
Bahan material digunakan dalam penelitian adalah bahan material aluminium AA 5083-H116 [6]. Ukuran plat yang digunakan 350mm x 350mm x 16mm.  Pengelasan dilakukan di perusahan asal plat tersebut  dengan  menggunakan  sudut  kampuh  (60 o ,  70 o ,  80 o ,  90 o ).  Jumlah  bahan  material  yang dibutuhkan 8 lembar. Pada gambar 1 dan 2 yang menunjukkan ukuran dan bentuk sudut kampuh.
Gambar 2. Sudut kampuh 60 o , 70 o , 80 o , 90 o .

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  pengkajian  dari  literatur  dan  hasil  pengujian  penelitian  yang  dilakukan  ditempat  BPPT- Balai  Besar  Teknologi  Kekuatan  Struktur  (B2TKS)  dengan  menggunakan  beberapa  pengujian  yang dilakukan.

## PENGARUH VARIASI SUDUT KAMPUH V TERHADAP SIFAT MEKANIS PADA SAMBUNGAN LAS ALUMINIUM 5083 ENGINE GIRDER KAPAL LAUT

## 3.1 Pengujian komposisi kimia.
Pada pengujian tabel 1 menunjukan bahwa komposisi kimia pada material Aluminium AA 5083- H116  dengan  standar  uji  SNI  19-0409-1198  dengan  nama  mesin  frank  finotest  yang  digunakan  pada penelitian [7] [8]
Gambar 3. Bentuk spesimen pengujian 60 o ,70 o ,80 o ,90 o .
Tabel 1. Komposisi kimia pengujian.
No. Unsur Nilai Kandungan Unsur (% berat) 1 Al 94,7 2 Si 0,16 3 Fe 0,355 4 Cu 0,0185 5 Mn 0,566 6 Mg 4,01 7 Cr 0,0819 8 Zn 0,119 9 Ni 0,005 10 Ti 0,0037 11 Pb 0,005 12 V 0,0046 3.2 Pengujian impact.
Dalam pengujian impact peneliti melihat keuletan dan kegetasan pada Aluminium AA 5083-H116 dengan  mengkombinasikan  sudut  kampuh  pada  setiap spesimen yang  menggunakan  standar Internasional JIS Z 2242. Bila menggunakan Standar Nasional Indonesia menggunakan SNI 07-6732- 2002 dan mesin uji PSW 300 didapat hasil sesuai dengan tabel 2 [9].
Tabel 2. Test impact report.
No Dimensi (mm) Luas (mm 2 ) Temp. ( o C) Energi (J) Kuat Impact (J/mm 2 ) ket Lebar Tebal 1 10,11 8,23 83 Ruang 35 0.42 60 o 2 10,10 8,30 84 Ruang 30 0.36 60 o 3 10,20 8,19 84 Ruang 40 0.48 60 o 4 10,19 8,02 82 Ruang 15 0.18 70 o
5 10,36 8,16 85 Ruang 18 0.21 70 o 6 10,51 8,40 88 Ruang 45 0.51 70 o 7 10,20 8,21 84 Ruang 25 0.30 80 o 8 10,15 8,04 82 Ruang 27 0.33 80 o 9 10,23 8,04 82 Ruang 22 0.27 80 o 10 10,33 8,30 86 Ruang 30 0.35 90 o 11 10,42 8,29 86 Ruang 21 0.24 90 o 12 10,46 8,47 89 Ruang 25 0.28 90 o
Keterangan: Untuk nilai kuat impact didapat dari rumus 𝐻𝐼 = 𝐸 𝐴 (1)
• HI: Kuat impact (J/mm 2 ).
• E: Usaha memetahkan untuk mematahkan benda uji (J).
• A: Luas penampang di luar takikan (mm 2 ).
Dengan menggunakan data pada tabel 2 bisa dicari kuat impact rata-rata setiap sudut kampuh. Adapun hasilnya dapat dilihat pada tabel 3.
Tabel 3. Rata rata kuat impact .
No Sudut kampuh Rata-rata (J/mm 2 ) 1 60 o 0.42 2 70 o 0.30 3 80 o 0.30 4 90 o 0.29
Dengan  menggunakan  tabel  3,  dapat  dicari  persentase  kuat impact vs  sudut  kampuh  pengujian dan  dengan  tabel  4  dapat  dicari  persentase  rata-rata  kuat impact pada  setiap  kampuh  dalam  bentuk grafik pada gambar 3 dan 4.
Gambar 4. Grafik kuat impact pada semua sudut kampuh
Dari gambar 4 dapat disimpulkan bahwa pada sudut kampuh 60 o , energi i mpact nya sangat tinggi yaitu sebesar 0.42 J/mm 2 .
3.3 Pengujian hardness
Pengujian hardness menghasilkan nilai kekerasan seperti dapat dilihat pada tabel 4. Nilai tersebut didapat  setelah  sebelumnya  dilakukan  variasi  arus  kuat  listrik  dengan  3  kali  pengelasan  pada  setiap kampuh.  Dari  tabel  4  didapatkan  nilai  kekerasan  di  setiap  sisi  yang  bervariasi.  Pengelasan  dilakukan

## 58 Joni Arif, Koswara

## PENGARUH VARIASI SUDUT KAMPUH V TERHADAP SIFAT MEKANIS PADA SAMBUNGAN LAS ALUMINIUM 5083 ENGINE GIRDER KAPAL LAUT
sebanyak 3 kali [10]. Dengan kuat arus 105 A, 127 A, dan 130 A dan  didapat beberapa hasil dengan menggabungkan setiap nilai kekerasan setiap bagian didapat grafik pada gambar 5.
Gambar 5. Grafik rata rata kuat impact .
Tabel 4 hasil dari pengujian hardness dengan mengambil sampel di 20 titik. Pengujian dilakukan di  beberapa  daerah  diantaranya base  metal kanan  (4), HAZ kanan  (4), Weld  Metal (4), HAZ kiri  (4), dan base metal kiri (4). Dengan  menggunakan  metode pengujian hardness mode micro vickers beban 5 kg selama 10 detik [11][12].
Tabel 4. Hasil uji kekerasan pada sampel pengelasan dengan sudut 60 o
No Lokasi Nilai Kekerasan (HV) Rata-rata (HV) No Lokasi Nilai Kekerasan (HV) Rata-rata (HV) 1 BM sisi kiri 86,1 85,225 13 HAZ sisi kanan 85,6 81,9 2 85,5 14 82,4 3 85,8 15 79,6 4 83,5 16 80,0 5 HAZ sisi kiri 83,8 83,075 17 BM sisi kanan 92,3 88,325 6 82,4 18 87,3 7 83,4 19 86,5 8 82,7 20 87,2
9 WM 73,1
74,75
10
77,0 11 76,7 12 72,2
Gambar 7. Grafik uji kekerasan
Pada  gambar  7  nilai  kekerasan  menurun  berada  pada  daerah weld  metal ,  dibanding  dengan  di daerah base metal [16]. Hal ini menunjukkan bahwa weld metal lebih ulet dibanding base metal [13]. Gambar 6 menunjukkan grafik nilai rata-rata setiap daerah kekerasan yang akan dibandingkan dengan standar seperti dilihat pada tabel 4.
ASM handbook Aluminum Alloy:Metal, Nonferrous Metal menunjukkan standar hardness vickers sebesar 96 HV. Sedangkan di bagian weld metal nilai rata-ratanya, yaitu 74.75 HV dan nilai kekerasan tertinggi  di base  metal bagian  kanan  dengan  nilai  rata-ratanya,  yaitu  88.325  HV.  Maka  dapat  di analisis  bahwa base  metal tidak  terpengaruh  perubahan  temperatur.  sedangkan  di  bagian weld  metal terdapat perubahan temperatur [14].
Gambar 8. Rata-rata kekerasan

## 3.4 Pengujian metalografi
Pengujian  metalografi  pada  material  Aluminium  AA  5083-H116  dengan  pengambilan  struktur mikro pada daerah base metal , HAZ dan weld metal , untuk mengetahui perubahan struktur mikro pada pengelasan [15].

## 60 Joni Arif, Koswara

## PENGARUH VARIASI SUDUT KAMPUH V TERHADAP SIFAT MEKANIS PADA SAMBUNGAN LAS ALUMINIUM 5083 ENGINE GIRDER KAPAL LAUT
Gambar 10. Struktur mikro pada Haz
Gambar 11. Struktur mikro pada Weld Metal
Dari gambar 9 daerah base metal muncul partikel Al 3 Mg 2 yang dimana partikel tersebut berwarna hitam  yang  terpisah  dari  matrik  aluminium  yang  membuat  material  aluminium  ulet  atau  tangguh. Sedangkan  bila  semakin  banyak  partikel  ini  akan  memiliki  ketahanan  korosi  yang  sangat  baik  yang disebut hidronallium .  Demikian  juga  di  daerah HAZ muncul  partikel  berbentuk  butir  yang  relatif banyak. Hal ini  merupakan efek  dari proses pengelasan yang  menyebabkan perubahan struktur mikro berbentuk lamelar (lonjong) menjadi bentuk bulat. Perubahan ini dikarenakan kenaikan suhu kuat arus yang  menyebabkan  perubahan  bentuk  struktur  mikro.  Daerah weld  metal terdapat  warna  hitam  dan abu-abu  yang  merupakan  struktur  MgSi  dan  Al 3 Mg 2 yang  bercampur  rata  akibat  perubahan  panas sehingga partikel tersebut melebur sama rata [16].

## 4 SIMPULAN.
Untuk mengetahui pengaruh variasi sudut yang berbeda pada pengelasan MIG (metal inert gas) terhadap  sifat  mekanis yang  menggunakan  AWS  A5.10  ER5183.  Dari  hasil  penelitian  dapat disimpulkan  bahwa  perbandingan  kuat Impact dari  sudut  kampuh  60º,  70º,  80º,  90º,  dengan  kuat Impact rata-rata  0.42  J/mm 2 ,  yang  diperoleh  dari  sudut  kampuh  60 o .  Adapun  pengujian hardness vickers di  bagian weld  metal nilai  rata-ratanya,  yaitu  74.75  HV  dan  nilai  kekerasan  tertinggi  di base metal bagian kanan dengan nilai rata-ratanya, yaitu 88.325 HV. Maka dapat disimpulkan bahwa base metal tidak  terpengaruh  perubahan  temperatur.  Sedangkan  di  bagian weld  metal terkena  perubahan temperatur.  Pengujian  Metalografi  pada  bagian base  metal terdapat  partikel  Al 3 Mg 2 adalah  partikel hitam  yang  terpisah  merata  pada  matrik  aluminium  yang  cenderung  membuat  material  semakin  ulet atau  tangguh.  Daerah heat  effective  zone (HAZ)  memiliki  bentuk  butir  yang  relatif  bulat  hal  ini merupakan efek dari pengaruh panas proses pengelasan yang menyebabkan perubahan bentuk struktur mikro  dari base  metal yang  semula  berbentuk  lamelar  (lonjong),  menjadi  bentuk  bulat.  Pada  daerah
weld  metal terdapat  partikel-partikel  baru  berwarna  hitam  dan  abu-abu  yang  merupakan  struktur  dari MgSi  dan  Al 3 Mg 2 yang  bercampur  rata  akibat  perubahan  panas  sehingga  partikel  tersebut  melebur sama rata.

## REFERENSI
[1] Y. Winardi, F. Fadelan, M. Munaji, and W. N. Krisdiantoro, “Pengaruh Elektroda Pengelasan Pada Baja AISI 1045 Dan SS 202 Terhadap Struktur Mikro Dan Kekuatan Tarik,” J. Pendidik. Tek. Mesin Undiksha , vol. 8, no. 2, p. 86, 2020, doi: 10.23887/jptm.v8i2.27772.
[2] I.  S.  Anjis  Ahmad  Soleh,  Helmy  Purwanto,  “Analisa Pengaruh  Kuat  Arus Terhadap  Struktur Mikro,  Kekerasan,  Kekuatan  Tarik  Pada  Baja  Karbon  Rendah  Dengan  Las  Smaw Menggunakan  Jenis  Elektroda  E7016,” J.  Ilm.  Cendekia  Eksakta ,  vol.  1,  no.  2,  pp.  29–35, 2017.
[3] A.  Januar  and  D.  Suwito,  “Kajian  Hasil  Proses  Pengelasan  MIG  dan  SMAW  pada  Material ST41  dengan  Variasi  Media  Pendingin  (Air,  Collent,  dan  Es)  Terhadap  Kekuatan  Tarik,” J. Tek. Mesin , vol. 4, no. 2, pp. 37–42, 2016.
[4] C.  Sutowo  and  I.  Budiawan,  “ANALISA  PENGARUH  PENGELASAN  TIG  DAN  MIG PADA SAMBUNGAN LAS DENGAN MATERIAL TIPE SS316 DAN SS304,” pp. 46–57.
[5] CV. JAVA MULTI MANDIRI (JVM), “Metode Pengujian Brinnell & Vickers,” vol. 2, pp. 13– 25, 2016, [Online]. Available: https://novotest.id/metode-pengujian-brinnell-vickers/.
[6] P. Seminar, N. Tahunan, T. Mesin, and S. Xv, “Influence of Angle Torch Position to Physical and  Mechanical  Properties  on  TIG  Weld  Joint  of  Material  AA  5083  H116  and  Electrode  ER 5356,” no. Snttm Xv, pp. 5–6, 2016.
[7] P.  S.  Ke-,  “tanpa  batas  dan  tanpa  kehilangan  karakteristik  superior  nya  serta  merupakan pertimbangan  utama  untuk  pemanfaatan  aluminium  selanjutnya,  mewakili  salah  satu  atribut kunci  dari  keberadaan  logam.  Seperti  dikatakan  H.  Amini  Mashadi,  dkk,  bahwa  daur  ulang,” vol. 12, pp. 97–104, 2014.
[8] T.  D.  S,  “ANALISIS  KOMPOSISI  KIMIA  DAN  KEKERASAN  MATERIAL  STANDAR AlSi12(b) DARI SKRAP ALUMINIUM YANG BERBEDA,” vol. 10, no. 2, pp. 53–62, 2019.
[9] A.  Pengelasan,  A.  Paduan,  and  K.  Impak,  “PENGARUH  ARUS  PROSES  LAS  TIG TERHADAP KEKUATAN IMPAK DAN KETAHANAN KOROSI,” pp. 1–6, 2006.
[10] Adi  Nugroho,  “KEKUATAN  TARIK  DAN  KEKERASAN  SAMBUNGAN  LAS  PLATE Email : aaddinugroho@gmail.com Jurnal Rekayasa Sistem Industri,” Adi Nugroho , vol. 3, no. 2, pp. 134–142, 2018.
[11] Y.  Rizal,  P.  T.  Mesin,  and  U.  P.  Pengaraian,  “Pengaruh  perlakuan  panas  terhadap  sifat kekerasan (hardness) pada roda gigi tarik sepeda motor honda 1&2),” pp. 139–144, 1995.
[12] W.  Wilarso,  T.  Wibowo,  B.  Teguh,  and  M.  Mujiarto,  “Analysis  of  injector  spring  damage  to determine  maintenance  management  diesel  engine  at  PLTD  Ampenan,” J.  Phys.  Conf.  Ser. , vol. 1402, no. 7, 2019, doi: 10.1088/1742-6596/1402/7/077043.
[13] P.  T.  Iswanto  and  R.  A.  Himarosa,  “KARAKTERISASI  SAMBUNGAN  SMAW  BAJA KARBON RENDAH MENGGUNAKAN 3 JENIS ELEKTRODA,” vol. 1, no. 2, pp. 103–109, 2017.
[14] P. Perkapalan and N. Surabaya, “Perubahan Struktur Mikro , Tegangan Sisa dan Distorsi Pada Aluminium Akibat Heat Input Proses Pengelasan GMAW Gathot Dwi Winarto *, Subowo dan Sutikno,” no. Snttm Xi, pp. 16–17, 2012.
[15] D. Variabel, S. Cetakan, L. Dies, A. Wisnujati, and C. Sepriansyah, “ANALISIS SIFAT FISIK DAN MEKANIK PADUAN ALUMINIUM DERAJAT CELCIUS UNTUK MANUFAKTUR POROS BERULIR,” vol. 7, no. 2, pp. 159–165, 2018.

## 62 Joni Arif, Koswara

## PENGARUH VARIASI SUDUT KAMPUH V TERHADAP SIFAT MEKANIS PADA SAMBUNGAN LAS ALUMINIUM 5083 ENGINE GIRDER KAPAL LAUT
[16] A.  S.  Nugroho et  al. ,  “PENGARUH  PROSES  NORMALIZING  TERHADAP  NILAI KEKERASAN DAN,” vol. 2, no. 3, pp. 249–257, 2014.