Terbit online pada laman web jurnal: https://journal.isas.or.id/index.php/JAMERE
JOURNAL OF APPLIED MECHANICAL ENGINEERING AND RENEWABLE ENERGY (JAMERE)
Vol. 4 No. 1 Februari 2024 35- 39
ISSN: 2775-1031

## Pengaruh Variasi Arus Pengelasan SMAW (60, 80 Ampere) Terhadap
Kekerasan Logam Las Dan Haz Material Baja ST 37)
Soni Hestukoro 1 , Melvin B.H. Sitorus 2 , Aulia Salman 3
1 Program Studi Teknik Mesin,Politeknik Negeri Medan
2 Program Studi Teknologi Rekayasa Pengelasan dan Fabrikasi Politeknik Negeri Medan
3 Program Studi Teknik Konversi Energi Politeknik Negeri Medan
1 sonihestukoro@polmed.ac.id*, 2 melvinsitorus@polmed.ac.id , 3 auliasalman@polmed.ac.id

## Abstract
This research aims to determine the effect of welding current on the hardness of weld metal and HAZ (heat affected zone) metal which is tested for hardness using the Rockwell method. This research was carried out on ST 37 low carbon steel material which was welded using an E6013 electrode with a diameter of 2.6 mm with a butt joint, then given different welding currents, namely 60, 80, Ampere. For the raw hardness of the low carbon steel material, the average figures were obtained. the average is 48.35 HRB. Specimens that were welded with a current of 60 Ampere had an average weld metal hardness figure of 46.85 HRB and a HAZ of 49.15 HRB. For specimens that were given a welding current of 80 Ampere, the average hardness of the weld metal obtained was 47.05 HRB and the HAZ was 50.3 HRB. The test results show that the increase in hardness numbers in both the weld metal and the HAZ metal is directly proportional to the amount of current used when welding..
Keywords: SMAW Welding, Low Carbon Steel, Hardness Test Method Rockwell

## Abstrak
Penelitian  ini  bertujuan untuk  mengetahui pengaruh  arus  pengelasan  terhadap  kekerasan  logam  las  dan  logam  HAZ  (heat Affected  Zone)  yang diuji  kekerasan  menggunakan  metode  Rockwell.  Penelitian  ini  dilakukan  pada  material  baja  karbon rendah ST 37 yang dilas menggunakan elektroda E6013 diameter 2,6 mm dengan sambungan tumpul, kemudian diberikan arus pengelasan yang berbeda-beda yaitu 60, 80, Ampere.Untuk kekerasan raw material baja karbon rendah didapat angka rata-rata yaitu 48,35 HRB. Spesimen yang dilas dengan arus 60 Ampere angka kekerasan logam lasan rata-rata 46,85 HRB dan HAZ 49,15 HRB. Untuk spesimen yang diberi arus pengelasan 80 Ampere angka rata-rata kekerasan logam las yang diperoleh yaitu 47,05 HRB dan HAZ 50,3 HRB. Dari hasil pengujian tersebut menunjukan, bahwa kenaikan angka kekerasan baik pada logam las (weld metal) maupun pada logam HAZ berbanding lurus dengan besar arus yang digunakan pada saat mengelas.
Kata kunci: Pengelasan SMAW ,  Baja  Karbon  Rendah,  Uji  Kekerasan  Metode Rockwell

## 1. Pendahuluan
Pengelasan merupakan proses penyambungan logam.Proses pengelasan banyak faktor yang mempengaruhi kualitas hasil pengelasan diantaranya:mesin  las  yang  digunakan,  bahan  yang digunakan,  prosedur  pengelasan,  cara  pengelasan,  arus pengelasan  dan  juru  las  [1].  Kualitas  dari  hasil pengelasan  dapat  diketahui  dengan  cara  memberikan gaya  atau  beban  pada  hasil  lasan  tersebut.  Gaya  atau beban yang diberikan dapat berupa pengujian tarik dan ketangguhan pada bahan tersebut [2].Las SMAW,proses pengelasan  busur  listrik  dengan  penggabungan  atau perpaduan logam yang dihasilkan oleh panas dari busur listrik yang dikeluarkan ujung elektroda terbungkus dan permukaan    logam  dasar  yang  dilas  dengan menggunakan  arus  listrik  sebagai  sumber  tenaga [3][4][5]. Jenis arus listrik yang digunakan 5ada 2 yaitu
arus  searah  (DC)  dan  arus  bolak-balik  (AC)  [6]. Pengelasan dengan arus searah pemasangan kabel pada mesin las ada 2 macam yaitu polaritas lurus (DC-) dan polaritas  terbalik  (DC+).Pada  polaritas  terbalik  (DC+) panas  yang  diberikan  mesin  las  ⅓  untuk  memanaskan benda  dan  ⅔  untuk  memanaskan  elektroda.SMAW merupakan suatu teknik pengelasan dengan menggunakan  arus  listrik  berbentuk  burus  arus  dan elektroda berselaput dan sudah banyak yang menggunakan  sistem  pengelasan  SMAW  karena pengelasan  ini  sangan  mudah  dan  lebih  efektif [7].Semen  (cement)  adalah  hasil  industri  dari  paduan bahan  baku:  batu  kapur  atau  gamping  sebagai  bahan utama dan lempung atau tanah liat atau bahan pengganti lainnya  dengan  hasil  akhir  berupa  padatan  berbentuk bubuk atau bulk, tanpa memandang proeses pembuatannya,  yang  mengeras  atau  membatu  pada
Journal of Applied Mechanical Engineering and Renewable Energy (JAMERE) Vol. 4 No.1 Februari 2024 35 – 39
pencampuran dengan air [8]. Semen abu-abu dijadikan pengujian pada pengelasan SMAW bertujuan mengetahui  hasil  dari  nilai  kekerasan  yang  diperoleh dengan pengujian Rockwell sebagai bentuk penganalisaan  suatu  media  pendinginan[9]  [10]  [11]. Pembuatan  semen  abu-abu,  hanya  dalam  kandungan semen  abu-abu  meliliki  kandungan  besi.Pengujian  ini dibuat untuk  mengetahui  fungsi  serbuk  semen  abu-abu sebagai  media  pendingin  pada  pengelasan  SMAW ( Shilded  Metal  Arc  Welding )  selain  selain  dengan pendinginan udara.
2. Metode Penelitian
Dalam penelitian dengan menggunakan Variabel bebas (independent) adalah variabel yang mempengaruhi atau yang  menjadi  sebab  perubahannya  atau  timbulnya variabel  terikat.  Variabel  bebas  dalam  penelitian  ini yaitu  berupa  variasi  arus  pengelasan  60,  80 Ampere,Variabel  terikat  (dependent)  adalah  variabel yang  dipengaruhi  atau  yang  menjadi  akibat  karena adanya variabel bebas. Variabel terikat dalam penelitian ini  yakni kekerasan  logam  las  (weld  metal)  dan  logam yang terkena pengaruh panas pengelasan/ heat affected zone  (HAZ)  serta  variabel  terkontrol  atau  variabel kendali  adalah  variabel  yang  diusahakan  untuk dinetrallisasi  oleh  peneliti.  Variabel  terkontrol  dalam penelitian  ini  yaitu  mesin  las  yang  digunakan  untuk mengelas,  plat  baja  karbon  rendah  ST  37  (kontruksi umum)  ketebalan  3  mm,  elektroda  E6013  berdiameter 2,6 mm, dan kampuh yang dipakai untuk mengelas yakni kampuh tumpul .
Gambar 1 . Diagram alir penelitian

## 3.   Hasil dan Pembahasan
3.1 Pengujian Kekerasan Raw Material
Pengujian  kekerasan  logam  las  menggunakan metode Rockwell bertujuan menentukan kekerasan suatu material dalam bentuk daya tahan material  terhadap  indentor  berupa  bola  baja ataupun  kerucut  intan  yang  ditekankan  pada permukaan  spesimen  uji.  Pada  pengujian  ini  di gunakan mesin Rockwell Motor Driven Hardness Tester  model  HRD-150.  Sebelum  pengujian, pasang  dudukan  spesimen  (anvil)  dan  juga indentor  pada  posisinya,  pasang  beban  awal  10 kgf,  kemudian  sambungkan  kabel  ke  sumber listrik.  Tekan  tombol  power  (  tombol  berwarna hijau  di  sebelah  kanan  mesin),  lalu  atur  waktu tahan  selama  5  detik.  Gambar  2  di  bawah  ini memperlihatkan  anvil  mesin  uji  kekerasan  dan indentor  berupa  bola  baja  berukuran  1/16  inch yang digunakan dalam penelitian ini.
Gambar 2 Anvil dan Indentor bola baja
Pembebanan  diberikan  sebanyak  tiga  kali  pada satu  titik  tekan  permukaan  spesimen  uji  yaitu  10 kgf,  50  kgf,  dan  100  kgf,  dengan  waktu  tahan masing-  masing  5  detik.  Pertama,  meletakan spesimen  uji  pada anvil ,  memastikan  posisi spesimen  tepat  antara  indentor  dan  daerah  yang akan diuji. Posisi spesimen juga tepat supaya tidak bergerak saat pengujian, seperti yang terlihat pada gambar 3..
Gambar 3 Posisi spesimen pada anvil
Mengulangi  langkah  pengujian  pada raw  material sebanyak sepuluh kali tekan dengan prosedur yang sama tiga kali pembebanan. Antara satu titik dan titik lainnya diberi jarak, supaya angka hasil pengujian tiap-tiap titik tidak  terpengaruh  bekas  regangan  titik  sebelumnya. Kemudian  Mencatat  angka  hasil  setiap  pengujian
Mulai
Mempersiapkan Spesimen Raw
Material
Proses pengelasan 60,80 A Uji Kekerasan Kesimpulan Pengolahan Data Selesai
Journal of Applied Mechanical Engineering and Renewable Energy (JAMERE) Vol. 4 No.1 Februari 2024 35 – 39
Journal of Applied Mechanical Engineering and Renewable Energy (JAMERE)
kekerasan  ke  dalam  tabel.  Angka  kekerasan  dari raw material baja ST 37 dipakai untuk membandingkan hasil dari kekerasan logam las dan HAZ dari plat yang dilas dengan  arus  pengelasan  yang  berbeda-beda.  Dari  hasil pengujian  kekerasan raw  material didapat  data  seperti didalam tabel 4.1 di bawah ini Tabel 1 Data hasil pengujian raw material
Dari hasil pengujian kekerasan raw material menggunakan metode rockwell plat baja karbon rendah dengan ketebalan 3 mm didapat angka kekerasan yang berfluktuasi.
Gambar 4. Grafik angka kekerasan raw material

## 3.2 Pengujian  kekerasan  spesimen  las  Arus  60 Ampere
Gambar 4.20 di bawah ini memperlihatkan spesimen uji dengan arus pengelasan 60 Ampere
Pengujian kekerasan pada spesimen uji yang telah dilas menggunakan  arus  60  Ampere  dilakukan  pada  daerah logam  las  dan  juga  HAZ.  Angka  kekerasan  yang diperoleh dari pengujian logam lasan yaitu 49,5 47, 46, 45, 45,5, 45,5, 47, 47, 47, dan 49. Penekanan pada logam las  diberikan  pada  titik  pusat  dari  logam  las.  Sama seperti  pengujian  pada raw  material ,  pengujian  pada logam  las  juga  diberi  pembebanan  sebanyak  tiga  kali yaitu  10  kgf,  50  kgf  dan  100  kgf.  Kemudian  angka kekerasan  yang  diambil  yaitu  hasil  akhir  penunjukan dial gauge setelah pembebanan ketiga 100 kgf. Setelah pengujian pada logam las, dilakukan pengujian terhadap HAZ pengelasan arus 60 Ampere. Titik pengujian HAZ diambil dengan jarak 5 mm dari pusat logam las. Dengan pembebanan  sama  seperti  pengujian  sebelumnya, pengujian  HAZ  juga  dilakukan  sebanyak  10  titik,  dan hasilnya dicatat ke dalam tabel. Angka kekerasan logam HAZ  dari  pengelasan  60  Ampere  yaitu  50,  50,  49,5, 50,5, 51, 48,5 48, 47, 49, dan 50. Gambar 4.23 di bawah ini  memperlihatkan  proses  pengujian  pada  HAZ spesimen las dengan arus 60 Ampere. Angka kekerasan yang  didapat  dari  pengujian raw  material akan dibandingkan  dengan  kekerasan  dari  logam  las  ( weld metal )  dan  HAZ  hasil  pengelasan  spesimen  uji  yang diberi  arus  pengelasan  bervariasi.  Hasil  pengujian kekerasan spesimen uji bersatuan HRB. Data kekerasan spesimen yang dilas dengan arus 60 A dapat di lihat pada tabel 2 berikut.
Tabel 2 Data pengujian spesimen las 60 Ampere
Setelah dilakukan pengujian pada spesimen yang dilas menggunakan  arus  60  A,  didapat  hasil  seperti  yang terlihat pada gambar di atas. Kekerasan logam las ( weld metal ) tertinggi ada pada titik pertama yaitu 49,5 HRB, sementara  angka  kekerasan  logam  las  terendah diperoleh  pada  titik  keempat  yakni  45  HRB.  Dari keseluruhan  angka  kekerasan hasil  pengujian, didapat rata-rata  kekerasan  logam  las  yaitu  46,85  HRB,  yang mana  berarti  kekerasan  logam  las  60  A  menurun  jika dibandingkan  dengan  kekerasan raw  material yaitu
48,35 HRB
Titik Raw Material (Baja Karbon Rendah) 1 48 HRB 2 47 HRB 3 50 HRB 4 48 HRB 5 49 HRB 6 48 HRB 7 48 HRB 8 49 HRB 9 48 HRB 10 48,5 HRB
Rata-rata
48,35 HRB
Titik
Pengujian Arus Pengelasan 60 A Logam Las Logam HAZ 1 49,5 50 2 47 50 3 46 49,5 4 45 50,5 5 45,5 51 6 45,5 48,5 7 47 48 8 47 47 9 47 49 10 49 50 Rata rata 46,85 49,15
Journal of Applied Mechanical Engineering and Renewable Energy (JAMERE) Vol. 4 No.1 Februari 2024 35 – 39

## Gambar 4.24 Grafik kekerasan spesimen las 60 A
Jika dilihat dari grafik, diketahui angka kekerasan logam HAZ pada spesimen las 60 A disetiap titiknya memiliki kekerasan  yang  lebih  tinggi  daripada  kekerasan  logam las,  kecuali  pada  titik  ke  delapan  yang  kekerasannya logam las dan HAZ sama yakni 47 HRB. Setelah semua angka hasil pengujian dihitung, rata-rata kekerasan HAZ yang diperoleh dari pengujian kekerasan spesimen las 60 A yakni 49,15 HRB. Jadi dapat dilihat bahwa, pada arus pengelasan 60 A kekerasan logam HAZ lebih keras dari logam las maupun raw material
3.3 Pengujian kekerasan spesimen las dengan arus 80 Ampere
Gambar 6 di bawah ini memperlihatkan spesimen las dengan arus 80 Ampere. Pada spesimen pengelasan 80 A juga dilakukan pengujian kekerasan pada logam las ( weld metal ) dan heat affected zone (HAZ)

## Gambar 6 Spesimen uji arus
Pengujiankekerasan  logam  hasil  pengelasan    dengan arus  80Ampere    dilakukan    sama        seperti langkahpengujiansebelumnya.  Angka    kekerasan logamlasan yang didapat yaitu 47, 46,5, 46,5, 45, 46,5, 47, 47,5, 46,5 48, dan 50. Meletakan posisi penekanan bola  baja  pada  spesimen  yaitu  ditengah-tengah  atau pusat dari logam las. Jarak antar satu titik ke titik lain juga diperhatikan supaya angka hasil penekanan tetap valid.  Gambar  7  di  bawah  ini  memperlihatkan  proses pengujian logam lasan arus 80 Ampere.
p e
n a
Pembebanan  diberikan  bertahap  mulai  dari  10  kgf,  50 kgf, dan kemudian 100 kgf. Angka kekerasan ditunjukan oleh  jarum  yang  melengkung  dan  pembacaannya  pada angka  yang  berwarna  merah.  Mencatat  setiap  hasil pengujian logam las dengan arus 80 Ampere yang terlihat pada dial  gauge ,  pengujian  dilakukan  pada  HAZ  dari spesimen  las  arus  80  Ampere.  Titik  pengujian  HAZ diambil  5  mm  dari  pusat  logam  lasan.  Angka  yang diperoleh  dari  pengujian  HAZ  spesimen  pengelasan  80 Ampere yaitu 49, 50,  50,5,50, 50, 51, 50, 50,5, 51,5 dan 50,5.  Langkah  pengujian  sama  dengan  pembebanan mulai  dari  10  kgf,  50  kgf  kemudian  100  kgf.  Setelah beban  100  kgf  diberikan,  menekan  tuas  gandar  dan tunggu  lampu  indikator  menyala  hingga  dua  kali. kemudian  mencatat  angka  yang  ditunjukan  oleh  jarum pada dial  gauge sebagai  angka  kekerasan  logam  HAZ pengelasan 80 Ampere.
Tabel 3 hasil pengujian kekerasan spesimen las 80 Ampere
Dari  grafik  pengujian  spesimen  las  arus  80  Ampere  di atas,  dapat  dilihat  angka  kekerasan  logam  las  terendah yaitu  pada  titik  ke  empat  45  HRB,  angka  kekerasan tertinggi  pada  titik  ke  sepuluh  yaitu  50  HRB. Berdasarkan  data  hasil  pengujian  tersebut,  rata-rata angka kekerasan logam las yang diperoleh adalah 47,05 HRB.  Kekerasan  logam  las  dari  pengelasan  80  A  juga menurun  jika  dibandingkan  dengan  kekerasan raw material 48,35  HRB.Untuk  kekerasan  HAZ  tertinggi terdapat pada titik ke sembilan yaitu 51,5 HRB. Rata-rata angka kekerasan HAZ hasil pengelasan dengan arus 80 A,  yaitu  50,3  HRB.  Sehingga  dapat  dilihat  angka kekerasan  hasil  logam  HAZ  pengelasan  arus  80A memiliki  kekerasan  lebih  tinggi  bila  dibandingkan dengan raw material.
Titik Pengujian Arus Pengelasan 80 A Logam Las Logam HAZ 1 47 49 2 46,5 50 3 46,5 50,5 4 45 50 5 46,5 50 6 47 51 7 47,5 50 8 46,5 50,5 9 48 51,5 10 50 50,5 Rata-rata 47,05 50,3
Journal of Applied Mechanical Engineering and Renewable Energy (JAMERE) Vol. 4 No.1 Februari 2024 35 – 39

## Gambar 7 Grafik kekerasan spesimen las 80 A
4. Kesimpulan
1) Nilai  kekerasan raw  material baja  ST  37  yang diperoleh dari hasil pengujian yakni 48,35 HRB.
2) Nilai  kekerasan  logam  pengelasan  pada  spesimen las 60 A yaitu 46,85 HRB, kekerasan spesimen las 80  A  yakni  47,05  HRB,  dan  kekerasan  yang tertinggi  terdapat  pada  spesimen  dengan  variasi arus  pengelasan    100  Ampere  yaitu sebesar  48,15 HRB.
3) Nilai kekerasan logam HAZ pada spesimen las arus 60 A yaitu 49,15 HRB, kekerasan HAZ spesimen las  arus  80  A  yakni  50,3  HRB,  dan  kekerasan tertinggi  terdapat  pada  spesimen  dengan  variasi arus  pengelasan  100  Ampere  yaitu  sebesar  50,5 HRB.
4) Kekerasan  logam  hasil  pengelasan  pada  bagian logam las weld metal) dan logam HAZ berbanding lurus dengan peningkatan variasi arus pengelasan .

## Daftar Rujukan
[1]Lawrence, H. Van Vlack. Ilmu dan Teknologi Bahan . Terjemahan Oleh Sriati Djaprie. Jakarta : Erlangga, 1986
[2]  M.  Zaenal  Mawahib,  Sarjito  Jokosisworo,  Hartono Yudo,”Pengujian  Tarik  dan  Impak  pada Pengerjaan  Pengelasan  SMAW  dengan  Mesin
Genset  Menggunakan  Diameter  Elektroda  yang Berbeda,”  Jurnal  Ilmu  Pengetahuan  &  Teknologi Kelautan,  Kapal,  Vol.  14,  No.  1,  pp.  26  –  32, Februari 2017.
[3]Malau,V.,  “ Diktat  Kuliah  Teknologi  Pengelasan Logam ,”Yogyakarta, 2003.
[4]   Fajar Riyadi,Dony Setyawan,”Analisa Mechanical dan  Metallurgical  Pengelasan  Baja  Karbon  A36 dengan  Metode  SMAW,”  Institut  Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya,academia.edu, pp.1 – 12, 2013
[5 ] Abdul Hamid ,”Analisa Pengaruh Arus Pengelasan SMAWpada  Material  Baja  Karbon  Rendah Terhadap  Kekuatan  Material  Hasil  Sambungan,” Jurnal  Teknik  Elektro  Universitas  Mercubuana, Vol.7, No.1, pp.26 – 36 Januari 2016
[6]H  Sapitra,  A  Syarief  ,  “Analisis  Pengaruh  Media Pendingin  Terhadap  Kekuatan  Tarik  Baja  ST  & Pasca  Pengelasan  Menggunakan  Las  Listrik,” Jurnal Ilmiah Teknik Mesin Unlam, Vol. 03,No.2, pp. 91-98, 2014.
[7]Helanianto,  “Pengaruh  Variasi  Isolator  Panas  pada Hasil Pengelasan Metode SMAWterhadap Kekuatan Sambungan
Logam yang Dihasilkan,Jurnal  Cyber-Techn”,Vol.  11,  No. 02,pp.1 – 11, 2017.
[8]Li  Ke  Yan,Xue  Dongfeng“Hardness  Of  Materials: Studies at Levels rrom Atoms Tocrystals,”January 2009, Vol. 54, No. 1, pp 131–136, 2009.
[9]        Saputra,  Hendi and Syarief,  Akhmad,  “Analisis Pengaruh  Media  Pendingin  Terhadap  Kekuatan Tarik  Baja  St37  Pasca  Pengelasan  Menggunakan Las  Listrik , ”Jurnal  Ilmiah  Teknik  Mesin  Unlam, Vol. 3, No. 2, pp. 91-98. ISSN 2338-2236, 2014.
[10]    Saputra,  Hendi and Syarief,  Akhmad,  “Analisis Pengaruh  Media  Pendingin  Terhadap  Kekuatan Tarik  Baja  St37  Pasca  Pengelasan  Menggunakan Las  Listrik , ”Jurnal  Ilmiah  Teknik  Mesin  Unlam, Vol. 3, No. 2, pp. 91-98. ISSN 2338-2236, 2014.