## STUDI PENGARUH VARIASI KUAT ARUS TERHADAP SIFAT MEKANIK HASIL PENGELASAN GTAW ALUMINIUM 1050 DENGAN FILLER ER 4043
Amelia Rahmatika 1 , Setiani Ibrahim 2 , Megarini Hersaputri 3 , Ely Aprilia 4 1,2,3,4 Jurusan Teknologi Pengelasan dan Fabrikasi, Institut Teknologi dan Sains Bandung Jl.Ganesha Boulevard, LOT-A1 CBD Kota Deltamas, Cikarang Pusat (Km.37) Kabupaten Bekasi.
Phone: 0889 366 8668, e-mail: amelia.rahmatika@gmail.com

## Abstrak
Industri  manufaktur di Indonesia  sedang  mengalami perkembangan  yang sangat pesat.  Perkembangan  industri manufaktur  sangat  erat  kaitannya  dengan  proses  penyambungan  logam  melalui  teknik  pengelasan.  Material Aluminium  dan  paduannya  adalah  salah  satu  jenis  logam  yang  banyak  digunakan  dalam  industri  karena memiliki  beberapa  keunggulan  sifat,  diantaranya  adalah  ringan  dan  memiliki  ketahanan  korosi  yang  baik. Namun  kelemahan  material  ini  yaitu  sukar  untuk  dilas.  Penentuan  parameter  las  sangat  penting  dalam  proses pengelasan.  Kuat  arus  las  merupakan  salah  satu  parameter  proses  pengelasan  yang  akan  mempengaruhi  sifat mekanik hasil lasan. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui sifat mekanik sambungan las Aluminium 1050 menggunakan  paramater  kuat  arus  dengan  variasi  nilai  kuat  arus  yaitu  125  A,  150  A,  dan  175  A.  Metode pengelasan  yang  diterapkan  pada  penelitian  ini  adalah  pengelasan  GTAW  dengan  ER  4043  sebagai  logam pengisinya.  Pengujian  kekuatan  tarik  dan  pengujian  kekerasan  telah  dilakukan  untuk  mengetahui  pengaruh variasi  kuat  arus  terhadap  sifat  kekuatan  tarik  dan  kekerasan  pada  sambungan  lasan.  Berdasarkan  pengujian tarik,  kekuatan  tarik  tertinggi  dicapai  pada  kuat  arus  125  A  dengan  nilai  81,8  MPa.  Hasil  pengujian  mikro Vickers menunjukkan bahwa nilai kekerasan pada daerah lasan selalu lebih besar dibandingkan nilai kekerasan di daerah HAZ dan logam induk untuk setiap kuat arus. Nilai kekerasan tertinggi pada daerah lasan sebesar 69 HV diperoleh pada kuat arus terbesar yaitu 175 A.
Kata Kunci : Aluminium 1050, Pengelasan GTAW, Kuat Arus, Kekerasan, Kuat Tarik.

## Abstract
The  manufacturing  industry  in  Indonesia  is  experiencing  very  rapid  development.  The  development  of  the manufacturing industry is very closely related to the process of connecting metals through welding. Aluminum material and its alloys are one type of metal that is widely used in industry because it has several advantages in properties, including being lightweight and having good corrosion resistance. But the weakness of this material is  that  it  is  difficult  to  weld.  Determination  of  welding  parameters  is  very  important  in  the  welding  process. Welding current strength is one of the welding process parameters that will affect the mechanical properties of welds. This study was conducted to determine the mechanical properties of aluminium 1050 welded joints using current  strength  parameters  with  variations  in  the  current  strength  of  125  A,  150  A,  and  175  A. The  welding method  applied  in  this  study  is  GTAW  with  ER  4043  as  its filler  metal.  Tensile  strength  testing  and  hardness testing  have  been  carried  out  to  determine  the  effect  of  strong  current  variations  on  the  properties  of  tensile strength and hardness in weld joints. Based on tensile testing, the highest tensile strength was achieved at 125 A current with a value of 81.8 MPa. The Vickers micro test results show that the hardness value in the weld area is always greater than the hardness value in the HAZ region and the parent metal for each current strength. The highest hardness value in the weld area of 69 HV is obtained at the largest current strength of 175 A.
Keywords : Aluminium 1050, GTAW welding process, Welding current strength, Hardness, Tensile strength test.

## 1. Pendahuluan
Industri  manufaktur  di  Indonesia  saat  ini sedang  mengalami  perkembangan  yang  sangat expansif.    Hal  ini  tercermin  dari  data  World  Bank tahun  2017  yang  menyatakan  bahwa  Indonesia memperoleh peringkat ke-5 dunia dengan kontribusi sektor manufaktur terhadap perekonomian negara di atas  rata-rata  yaitu  sebesar  21%.  Data  lain
menunjukkan, Produk Domestik Bruto (PDB) sektor manufaktur  Indonesia  merupakan  yang  terbesar  di kawasan negara ASEAN. Berdasarkan prestasi yang telah  diraih,  pemerintah  Indonesia  berkomitmen untuk lebih memacu  perkembangan industri manufaktur dengan melaksanakan peta jalan making 4.0.  Salah  satu  upaya  yang  harus  dilakukan  adalah dengan memperbanyak kegiatan dan pengembangan riset  yang  berorientasi  pada  sektor  industri manufaktur.  Industri  manufaktur  sangat  erat
kaitannya  dengan  proses  penyambungan  logam. Tujuan penyambungan logam adalah
menggabungkan atau menyatukan dua bagian logam atau  lebih  untuk  memudahkan  pekerjaan  dan menekan  biaya  produksi.  Terdapat  berbagai  jenis metode teknik penyambungan  logam,  salah satunya yaitu  pengelasan.  Pengelasan  adalah  metode penyambungan  logam  yang  banyak  digunakan dalam  industri  manufaktur.  Hampir  seluruh  proses produksi  permesinan  dan  struktur  menggunakan metode  pengelasan  karena  kekuatan  sambung  yang baik,  tidak  memerlukan  proses  yang  lama,  serta biaya yang relatif murah.
Salah  satu  material  logam  yang  sering digunakan  dalam  industri  manufaktur  adalah aluminium.  Sifatnya  yang  lebih  ringan  dari  baja, tahan  korosi,  dan  memiliki  konduktivitas  listrik yang baik membuat material ini biasanya digunakan dalam  pembuatan  komponen  pesawat  terbang, galangan  kapal,  serta  body  otomotif.  Penggunaan aluminium dalam dunia industri semiakin meningkat, oleh karena  itu  pengembangan  sifat dan karakteristik  material  ini  juga  harus  ditingkatkan secara berkala. Aluminium murni memiliki kekuatan  yang  rendah  sehingga  harus  dipadukan dengan  unsur  lain  untuk  memperbaiki  sifat mekaniknya.  Aluminium  paduan  terdiri  dari beberapa  kelompok  berdasarkan  unsur yang memiliki  komposisi  persentase  terbesar  dalam paduan.  Aluminium  seri  1xxx  merupakan  jenis aluminium  dengan  Fe  dan  Si  sebagai  unsur  paduan terbesarnya.
Pengelasan  aluminium  dapat  dilakukan dengan  berbagai  macam  proses,  salah  satunya dengan proses Gas Tungsten Arc Welding (GTAW). Proses  pengelasan  ini  menggunakan  gas  mulia seperti  Argon  atau  Helium  sebagai  gas  pelindung untuk  mencegah  Oksigen  dan  Hidrogen  masuk  ke daerah  lasan  sehingga  nama  lainnya  adalah    las tungsten  gas  mulia  atau  Tungsten  Inert  Gas  (TIG). Tungsten  digunakan  sebagai  elektroda  tidak terumpan  (non-consumable)  dan  busur  listriknya timbul  antara  batang  elektroda  dan  logam  induk. Pengelasan GTAW ini memiliki beberapa keunggulan  Jika  dibandingkan  dengan  proses pengelasan  aluminium  jenis  lain  seperti  Gas  Metal Arc  Welding  (GMAW),  beberapa  diantaranya adalah kualitas hasil lasan yang baik dan pengaturan kecepatan pengumpanan logam pengisi.
Namun  hasil  pengelasan  aluminium  dengan proses GTAW masih sering dijumpai cacat las yang menurunkan  sifat  mekanik  seperti  kekuatan  tarik dan  kekerasan  hasil  lasan.  Beberapa  faktor  yang mempengaruhi  sifat  mekanik  hasil  lasan  adalah penentuan parameter dalam proses pengelasan yaitu kuat  arus,  tegangan,  pemilihan  logam  pengisi (filler).
Berdasarkan  hal  tersebut  maka  dilakukan penelitian  pengaruh  kuat  arus  dan  logam  pengisi (filler)  dalam  proses  pengelasan  GTAW  material aluminium  dengan  tujuan  untuk  mengetahui  sifat mekanik  pada  logam  induk,  daerah  lasan,  dan
daerah  pengaruh  panas  ( heat  affected  zone ).  Sifat mekanik  yang  akan dianalisis adalah  kekuatan tarik dan kekerasan.
Material yang digunakan dalam penelitian ini adalah  aluminium  seri  1050  dengan  logam  pengisi ER  4043.  Kuat  arus  adalah  125  A,  150  A,  175  A. Dalam  proses  pengelasan,  tegangan  dan  kecepatan pengelasan dianggap konstan. Gas Argon digunakan dalam  proses  pengelasan  GTAW.  Tipe  sambungan yang  dipakai  adalah  single  V-butt  joint.  Pengujian yang  dilakukan  adalah  pengujian  komposisi  kimia, pengujian kekuatan tarik, pengujian kekerasan.
2. Studi Literatur
2.1.Paduan Aluminium
2.1.1. Karakteristik Aluminium Aluminium  merupakan  logam  non-ferrous yang  banyak  digunakan  dalam  industri  manufaktur, otomotif,  dan  industri  rumah  tangga.  Hal  ini berdasarkan  sifat  karakteristik  yang  dimiliki  oleh aluminium. Sifat-sifat tersebut terdiri dari sifat fisik, sifat kimia, dan sifat mekanik[1]
a. Sifat Fisik
Aluminium memiliki massa jenis yang ringan yaitu  2,7  g/cm 3 dan  titik  cair  sebesar  600 ° C. Koefisien  konduktivitas  termal  Aluminium  lebih besar  enam  kali  dari  konduktivitas  termal  baja, sehingga  masukan  panas  ( heat  input )  pada pengelasan  logam  non-ferrous ini  harus  lebih tinggi dan  terkonsentrasi  dibandingkan  pengelasan  baja. Selain  itu,  koefisien  pemuaian  termal  yang  dimiliki aluminium  adalah  dua  kali  lebih  besar  dari  baja. Pada  saat  temperatur  tinggi,  Aluminium  tidak mengalami  perubahan  warna  seperti  pada  baja sehingga  sulit  untuk welder menentukan  kapan material tersebut telah mencapai titik leburnya. Aluminum  merupakan  logam  yang  memiliki afinitas  kimia  yang  kuat  terhadap  oksigen  sehingga akan  cepat  teroksidasi  dan  membentuk  lapisan oksida  Al 2 O 3 (Alumina)  pada  permukaannya  ketika berinteraksi  ke  udara  bebas.  Tujuan  terbentuknya lapisan adalah melindungi aluminium dari lingkungan yang korosif. Lapisan alumina merupakan  lapisan  oksida  yang  sangat  keras  dan memiliki  titik  lebur  yang  tinggi  yaitu  sebesar 2052°C.  Lapisan  ini  bersifat  insulator  dan  berpori pada permukaannya.
b. Sifat mekanik
Aluminium  dalam  bentuk  murni  memiliki kekuatan  yang  rendah  dengan  kekuatan  luluh  dan kekuatan  tarik  masing-masing  sebesar  34,5  N/mm 2 dan  90  N/mm 2 .  Modulus  elastistas  yang  dimiliki Aluminium  adalah sebesar 69.000 MPa dan mampu menyerap  energi  pada  pembebanan  impak  yang tinggi.  Aluminium  memiliki  mampu  bentuk  yang baik.  Dengan  susunan  struktur  kristalnya  berupa Face  Centered  Cubic  (FCC)  maka  material  ini mudah untuk dibentuk dengan proses deep drawing dan ekstrusi. Pada saat pemanasan dan pendinginan,
aluminium  tidak  mengalami  perubahan  struktur kristal.
Gambar 1. Struktur Kristal FCC[2]
c. Sifat mampu-las
Berdasarkan sifat-sifat fisiknya, maka aluminium  memiliki  beberapa  sifat  yang  kurang baik  dalam  pengelasan.  Sifat  tersebut  diantaranya adalah  sukar  untuk  meleburkan  antara  logam  induk dan  logam  las  karena  lapisan  alumina  yang terbentuk memiliki titik cair  yang tinggi.  Selain  itu, koefisien  muai  yang  besar  memudahkan  terjadinya deformasi  sehingga  akan  membentuk  retak-panas jika  dipadukan  dengan  paduan  yang  memiliki  sifat getas  panas.  Massa  jenis  paduan  aluminium  yang ringan, akan membuat zat-zat yang tidak dikehendaki tebentuk dan mengendap selama proses pengelasan.  Namun,  sifat  las  yang  menjadi kelemahan  ini  dapat  diatasi  dengan  pengelasan menggunakan gas  mulia seperti  Argon atau Helium sebagai gas pelindung[3].

## 2.1.2. Klasifikasi Aluminium dan paduan
Paduan  aluminium  dapat  diklasifikasikan dalam  dua  kategori  utama,  yaitu  paduan  cor  dan paduan  tempa.  Pengklasifikasian  selanjutnya  akan didasarkan pada komposisi penyusun unsur paduannya.        Pengklasifikasian  aluminium  paduan tempa  mengacu  pada  British  Standard  Institution, CEN.  Tiap  paduan  dideskripsikan  dalam  4  digit angka.
a. Aluminium murni (seri 1xxx) Aluminium  dengan  kemurnian  antara  99,0% dan  99,9%.  Selain  memiliki  sifat  ketahanan  korosi yang  baik,  konduktivitas  listrik  dan  termalnya  juga tinggi.  Kelemahan  aluminium  jenis  ini  adalah kekuatan yang rendah sehingga diperlukan penguatan  logam  seperti  strain  hardening  untuk meningkatkan  kekuatannya.  Unsur  paduan  utama yang terkandung dalam aluminium  jenis  ini   adalah Besi  (Fe)  dan  Si  (Silikon).  Aluminium  jenis  ini biasanya  digunakan  sebagai  reflektor,  alat-alat kimia,  heat  exchanger,  konduktor  listrik  dan kapasitor.
b. Paduan Aluminium-Tembaga (seri 2xxx) Unsur paduan utama yang terkandung dalam paduan  ini  adalah  Tembaga,  dan  terkadang Magnesium sebagai unsur tambahan kedua. Aluminium  jenis  ini  memerlukan  perlakuan  panas
untuk  menyamai  bahkan  meningkatkan  sifat mekanik baja karbon rendah. Dalam beberapa kasus, perlakuan presipitasi panas (aging)  juga dibutuhkan untuk  meningkatkan  kekuatan  luluhnya.  Paduan  ini memiliki ketahanan korosi yang rendah dibandingkan  paduan  aluminium  seri  lainnya,  sifat mampu  las  terbatas.  Oleh  karena  itu,  paduan  ini biasanya digunakan konstruksi pesawat terbang.
c. Paduan Aluminium-Mangan (seri 3xxx) Mangan  (Mn)  adalah  unsur  tambahan  utama yang terkandung pada paduan jenis ini.
Dibandingkan  dengan  seri  1xxx,  paduan  ini memiliki kekuatan 0,2 kali   lebih  besar. Cara untuk meningkatkan  sifat  mekaniknya adalah  hanya dapat dilakukan  dengan  pengerjaan  dingin  dan  proses pembuatannya  karena  paduan  aluminium  jenis  ini tidak  dapat    diperlakukan  panas.  Material  ini biasanya  digunakan  untuk  peralatan  dapur,  heat exchanger, furnitur, dan aplikasi arsitektur lainnya.
d. Paduan Aluminium-Silikon (seri 4xxx) Paduan  Al-Si  termasuk  paduan  aluminium yang tidak dapat diperlakukan panas. Unsur paduan utamanya adalah Silikon (Si), yang dapat ditambahkan  maksimal  12%  untuk  memiliki  sifat mampu  alir  yang  baik  dalam  keadaan  cair  tanpa menimbulkan  kegetasan  dalam  proses  pembekuan. Oleh  karena  itu,  paduan  aluminium-silikon  ini biasanya  digunakan  sebagai  kawat  las  dalam pengelasan  aluminium.  Paduan  ini memiliki koefisien  muai  termal  yang  rendah  dan  ketahanan aus  yang  tinggi  sehingga  biasanya  digunakan sebagai bahan pembuatan piston.
e. Paduan Aluminium-Magnesium (seri 5xxx) Paduan  jenis  ini  mengandung  Magnesium (Mg) sebagai unsur paduan utama.  Meskipun tidak dapat  diperlakukan  panas,  paduan  seri  5xxx memiliki  ketahanan  korosi  yang  baik  terutama korosi  oleh  air  laut  dan  juga  baik  dalam  sifat mampu-las.  Aplikasi  paduan  jenis  ini  biasanya digunakan  dalam  struktur  otomotif,  kapal,  tank kriogenik, dan peralatan rumah tangga.
f. Paduan  Aluminium-Magnesium-Silicon  (seri 6xxx)
Silikon (Si) dan Magnesium (Mg) adalah dua unsur  paduan  utama  pada  aluminium  jenis  ini.
Pembentukan Magnesium
Silicide (Mg 2 Si) membuat  paduan  ini  dapat  diperlakukan  panas. Walaupun  tidak  sekuat  paduan  jenis  2xxx, aluminium  paduan  jenis  ini  memiliki  mampu bentuk,  mampu  las,  mampu  mesin,  dan  ketahanan korosi  yang  baik.  Paduan  aluminium  seri  6xxx biasanya digunakan pada  aplikasi arsitektur, railing jembatan,  rangka  sepeda,  dan  peralatan  transportasi lainnya.
g. Paduan Aluminium-Seng (7xxx)
Paduan  ini  terdiri  dari  1%-8%  Seng  sebagai unsur  paduan  utama.  Sejumlah  unsur  Magnesium (Mg),  Tembaga  (Cu),  Chromium  (Cr)  biasanya ditambahkan ke dalam paduan ini untuk meningkatkan  kekuatan.  Paduan  jenis  ini  dapat diperlakukan  panas.  Meskipun  kekuatan  tarik  yang dicapai  dapat  melebihi  50  Kg/mm 2 ,  paduan aluminium  jenis  ini  memiliki  ketahanan  korosi  dan sifat mampu las yang rendah.   Aluminium seri 7xxx biasanya digunakan pda struktur rangka pesawat.
2.2 . Las Busur Gas Pengelasan adalah salah satu teknik penyambungan  logam  dengan  mencairkan  sebagian logam  induk  dan  logam  pengisi  dengan  atau  tanpa tekanan dan dengan atau tanpa logam penambah dan menghasilkan sambungan yang kontinyu.
Las  busur  gas  merupakan  salah  satu  cara pengelasan  dengan  menghembuskan  gas  ke  daerah lasan  guna  melindungi  busur  dan  logam  yang mencair  terhadap  udara  luar.  Gas  yang  digunakan sebagai  pelindung  diantaranya  adalah  Helium  (He), gas  Argon  (Ar),  gas  Karbondioksida  (CO 2 )      dan campuran dari gas-gas tersebut. (Sonawan, 2004).
Berdasarkan  jenis elektroda yang digunakan, las  busur  gas  diklasifikasikan  menjadi  dua  kategori utama  yaitu  kategori  elektroda  terumpan  dan kategori  elektroda  tidak  terumpan.  Elektroda terumpan  adalah  elektroda  yang  turut  mencair  dan menghasilkan  listrik  pada  saat  proses  pengelasan busur  berlangsung.  Sedangkan  elektroda  tak terumpan  adalah  elektroda  yang  menghasilkan listrik tanpa  ikut  mencair pada  saat  berlangsungnya proses pengelasan.
Las busur gas yang tergolong dalam kategori las dengan elektroda terumpan terdiri dari  las Metal Inert  Gas  (MIG),  las  busur  CO 2 .  Sedangkan  las GTAW  (Gas  Tungsten  Arc  Welding)  termasuk dalam kategori las dengan elektroda tidak terumpan.

## 2.3. Pengelasan Aluminium
Pengelasan  pada  aluminium  dan  paduannya dapat  dilakukan  dengan  berbagai  macam  jenis pengelasan.  Namun  salah  satu  metode  pengelasan yang  paling  banyak  digunakan  dalan  pengelasan aluminium  adalah  las  busur  gas  mulia  atau  Gas Tungstern Arc Welding (GTAW). Dalam pengelasan aluminium, terdapat syarat-syarat proses pengelasan  yang  harus  dipenuhi  agar  hasil  lasan memiliki  kualitas  yang  baik.  Syarat  tersebut adalah[4]:
1. Masukan  pans  yang  intens  dan  terlokalisasi untuk  mengatasi  konduktivitas  termal  yang tinggi,  panas  spesifik,  dan  panas  laten  paduan aluminium.
2. Lapisan  oksida  pada  permukaan  yang  memiliki titik  lebur  tinggi  harus  dapat  dirusak  dan terperangkap  membentuk  inklusi  dalam  manik las (weld bead).
3. Koefisien  pemuaian  panas  aluminium  relatif tinggi  sehingga  menyebabkan  muncul  distorsi yang  dapat  dikurangi  dengan  penggunaan kecepatan pengelasan yang tinggi.
4. Porositas  pada  manik  las  setelah  pembekuan harus  dihindari  dengan  mengurangi  kandungan gas  Hidrogen  yang  masuk  pada  proses pengelasan aluminium karena kelarutannya yang tinggi dalam aluminium cair.
Gambar 2. Kelarutan Hidrogen dalam aluminium[1].

## 2.3.1 Gas Tungsten Arc Welding (GTAW)
Salah  satu  metode  yang  digunakan  untuk pengelasan  Aluminium  dan  paduannya  adalah Gas Tungsten  Arc  Welding (GTAW).    Metode  ini menggunakan  Tungsten  sebagai  elektroda  tidak terumpan dan gas mulia untuk melindungi elektroda. Gas  mulia  yang  digunakan  adalah  gas  Argon  atau Helium  yang  disemburkan  melalui torch untuk mencegah  oksigen  atau  nitrogen  masuk  ke  dalam cairan las yang dapat menimbulkan  porositas. Material  yang  dilas  menggunakan  GTAW pada  umumnya  membutuhkan  arus  searah  ( Direct Current ) dengan  muatan negatif pada Tungsten dan logam  lasan  dihubungkan  dengan  muatan  positif. Namun  pada  pengelasan  Aluminium,  sumber  arus yang digunakan adalah arus bolak-balik ( Alternating Current ). Dalam pengelasan dengan arus AC,  busur akan bekerja ketika elektrode bermuatan positif dan logam  lasan  bermuatan  negatif  sehingga  dapat merusak  lapisan  oksida  yang  terbentuk  pada permukaan  Alumiunium  untuk  mempermudah proses pengelasan.
Keuntungan GTAW jika dibandingkan dengan  proses  pengelasan  lainnya  adalah  proses pengelasan  yang  bersih  karena  sedikitnya  oksidasi, pengontrolan  heat  input  yang  mudah,  tidak  ada percikan las, dan distorsi yang timbul sangat rendah.
Gambar 3. Skema Pengelasan GTAW[1].

## 2.3.2. Parameter Pengelasan GTAW
Keberhasilan  proses  pengelasan  GTAW sangat  ditentukan  oleh  parameter  pengelasan, diantaranya  adalah  kuat  arus,  tegangan  busur, kecepatan,  dan  gas  pelindung.  Jumlah  energi  yang dihasilkan  oleh  busur  sebanding  dengan  arus  dan tegangan,  jumlah  bahan  las  yang  dideposisikan  per satuan panjang berbanding terbalik dengan kecepatan  pengelasan.  Busur  yang  dihasilkan dengan gas  pelindung Helium  lebih dalam daripada dengan gas Argon[5].
a. Kuat Arus Arus pengelasan adalah salah satu  parameter dalam  proses  pengelasan  yang  akan  menentukan penetrasi  lasan.  Penetrasi  lasan  akan  memberikan pengaruh pada sifat mekanik hasil lasan. Penggunaan  arus  yang  rendah  akan  menghasilkan penetrasi  las  yang  rendah,  namun  arus  yang  terlalu tinggi juga akan menghasilan manik las yang terlalu lebar sehingga menimbulkan deformasi lasan. Pengelasan GTAW dapat  menggunakan arus searah (DC) dan arus bolak-balik (AC). Pemilihan  arus  ini tergantung pada jenis material yang akan dilas. Arus searah  dengan  elektroda  pada  bagian  negatif  dapat menghasilkan  penetrasi  yang  cukup  dalam  dan kecepatan las yang lebih tinggi.
b. Tegangan Busur
Faktor  yang  mempengaruhi  tegangan  busur adalah  arus  busur,  jarak  antara  elektroda  tungsten dengan  bahan  induk,  jenis  gas  pelindung,  dan bentuk ujung elektroda tungsten.
Tegangan  arus  dipengaruhi  oleh  variabel  lainnya dan  digunakan  untuk  menjelaskan  prosedur  las karena  mudah  diukur.  Variabel  lainnya  seperti  gas pelindung, elektroda dan  jenis arus telah ditentukan sebelumnya,  makan  tinggal  tegangan  busur  saja yang digunakan untuk mengendalikan panjang busur meskipun  tegangan  busur  merupakan  variabel  yang sulit dipantau.
c. Kecepatan pengelasan
Kecepatan  pengelasan  mempengaruhi  lebar laju  las  dan  kedalaman  penetrasi  GTAW.  Pada beberapa aplikasim kecepatan pengelasan dipandang sebagai  obyektif  bersama  variabel  lainnya  dipilih untuk mendapatkan konfigurasi las yang dikehendaki pada kecepatan tertentu.
Gambar 4. Pengaruh Kecepatan Pengelasan terhadap  penetrasi  dan  lebar  laju las[6].
d. Gas pelindung Gas  pelindung  (gas  mulia)  adalah  gas  yang tidak  bereaksi  dengan  logam  maupun  gas  lainnya. Gas  ini dipakai  sebagai pelindung  busur dan  logam panas  ketika  dilakukan  proses  pengelasan.  Gas pelindung yang biasa digunakan di dalam pengelasan  GTAW  diantaranya  adalah  gas  Argon dan Helium.

## 2.4 Metalurgi Pengelasan
Pada    daerah    lasan    akan    terdapat    siklus termal    akibat    proses  pemanasan  dan  pendinginan. Daerah  hasil  pengelasan  yang  memiliki  siklus termal tersebut dibagi menjadi tiga bagian yaitu :
1.  Daerah lasan ( weld metal )
Daerah  pada  logam    yang  mencair  pada  saat pengelasan,  dan  terjadi  pencampuran  kemudian akan  membeku. Daerah khusus  yang  membatasi antara daerah lasan dan dengan daerah pengaruh panas disebut daerah fusi ( fusion line ).
2.  Daerah pengaruh panas ( Heat Affected Zone ) Daerah  pada  logam  yang  mengalami  perubahan struktur  mikro akibat  siklus termal  pemanasan dan pendinginan yang cepat.
3.  Daerah logam induk ( base metal )
Daerah  pada  logam    yang  tidak  mengalami perubahan  sifat  dan  struktur  mikro  akibat temperatur pengelasan.
Gambar  5.    Struktur  Mikro  Daerah  Las  Paduan Aluminium  yang  dapat  diperlakukan panas[3].

## 3. Metodologi Penelitian
Material yang digunakan dalam penelitian ini adalah  potongan  pelat  Aluminium  1050.  Proses pengelasan  menggunakan  metode  GTAW  dengan filler (logam  pengisi)  ER  4043  yang  komposisi kimianya dapat dilihat pada Tabel 1 dan variasi kuat arus 125 A, 150 A, 175 A.
Tabel 1. Komposisi Kimia Filler ER 4043
Pengujian  hasil  lasan  yang  dilakukan  adalah pengujian  kekuatan  tarik  dan  pengujian  kekerasan. Pengujian  tarik  dibuat  berdasarkan  ASTM  B-557 ( American  Standard  Testing  Materials )  yang dilakukan di Balai Besar Bahan dan Barang Teknik. Untuk  pengujian  kekerasan  dilakukan  pada  daerah logam induk (base metal), daerah terpengaruh panas (HAZ), dan daerah lasan. Pengujian ini menggunakan mikro Vickers FM-100e dan dilakukan  di  Laboratorium  Pengujian  Material Politeknik Manufaktur Bandung.

## 3.1. Diagram Alir Penelitian
Gambar 6. Diagram Alir Penelitian

## 3.2 Spesimen Pengujian
Spesimen  yang  digunakan  untuk  pengujian pada penelitian ini adalah spesimen untuk pengujian
Tarik  dan  Spesimen  untuk  pengujian  kekerasan Mikro Vickers.
Gambar 7. Spesimen Uji Tarik
Gambar 8. Spesimen Uji Keras
4. Hasil dan Pembahasan
a. Hasil Pengujian Komposisi Kimia Paduan Aluminium 1xxx
Berdasarkan hasil pengujian komposisi kimia dengan Spektrometer Emisi Optik ( Optical Emission Spectroscopy )  dapat  disimpulkan  bahwa  material yang  digunakan  adalah  Aluminium  1050.  Hal  ini dapat  dilihat  bahwa  setiap  unsur  yang  didapatkan sesuai  dengan  standar  ASTM  B221  spesifikasi Paduan Aluminium 1050.
Tabel 2 . Komposisi Kimia Paduan Aluminium 1050

## b. Pengaruh  Kuat  Arus  Terhadap  Kekuatan Tarik Sambungan Las
Hasil  pengujian  tarik  yang  telah  dilakukan maka  diperoleh  data  kekuatan  tarik  dari  tiap  hasil lasan  dengan  kuat  arus  yang  berbeda  yaitu  125  A, 150  A,  175  A.  Spesimen  pengujian  tarik menggunakan standard ASTM B557. Hasil pengujian tarik ditunjukkan pada gambar 9.
Pengujian Komposisi
(OES)
Persiapan logam pengisi 4043 Potongan sampel Aluminium seri 1050
Simpulan Pengolahan Data Analisis dan Pembahasan Pengujian Tarik Pengujian Kekerasan Pengelasan GTAW (Variasi Kuat Arus)
Gambar 9. Histogram Kekuatan Tarik Hasil Lasan Material Aluminium 1050 terhadap Kuat Arus Pengelasan
Berdasarkan  histogram,  kuat  arus  125  A menghasilkan kekuatan tarik sambungan las sebesar 81,8  MPa,  kuat  arus  dinaikkan  menjadi  150  A kekuatan  tariknya  menurun  menjadi  80,5  MPa,  dan kuat  arus  175  A    menyebabkan  kekuatan  tariknya bernilai  80,6  MPa.  Oleh  karena itu  data menunjukkan  bahwa  semakin  tinggi  kuat  arus  las yang  diterapkan  pada  pengelasan  Aluminum  1050 maka kekuatan tariknya akan semakin menurun. Hal ini  disebabkan  semakin  tinggi  arus  listrik  pada proses pengelasan maka masukan panas ( heat input ) juga  semakin  besar  sehingga  nilai  kekuatan  tarik akan  mengalami  penurunan.    Nilai  kekuatan  tarik yang  paling  besar  adalah  pada  hasil  lasan  yang menggunakan kuat arus 125 A yaitu 81,8 MPa.
c. Pengaruh Kuat Arus terhadap Nilai
Kekerasan
Hasil  pengujian  kekerasan  ditunjukkan  pada gambar  10.  Berdasarkan  histogram,  nilai  kekerasan pada  daerah  lasan  ( weld  metal )  meningkat  seiring dengan  besarnya kuat arus  yang digunakan. Namun nilai  kekerasan  pada  logam  induk  pada  kuat  arus 150 A dan 175  A tidak terlalu  mengalami kenaikan yang  signifikan  karena  logam  induk  tidak  terkena panas  saat  proses  pengelasan.    Pada  tiap  kuat  arus, nilai  kekerasan  daerah  lasan  konsisten  lebih  besar dibandingkan  kekerasan  pada  daerah  HAZ  dan logam  induk.  Hal  ini  disebabkan  adanya  unsur Silikon  yang  terkandung  dalam  filler  ER  4043 mengalami  presipitasi  pada  daerah  yang  menerima input  panas  paling  besar  sehingga  kekerasan  pada daerah HAZ akan mengalami penurunan dibandingkan  di  daerah  lasan.  Nilai  kekerasan tertinggi  di  daerah  lasan  diperoleh  pada  kuat  arus 175 A, yaitu 69 HV. Semakin besar kuat arus, maka nilai  kekerasan  pada  daerah  lasan  akan  semakin meningkat.
Gambar 10. Histogram Nilai Kekerasan Hasil Lasan
Material Aluminium 1050 terhadap
Kuat Arus Pengelasan

## 5. Kesimpulan
Berdasarkan  penelitian  pengaruh  kuat  arus terhadap sifat mekanik  hasil  lasan  Aluminium  1050 dapat disimpulkan bahwa:
1. Dari  hasil  pengujian  tarik,nilai  kekuatan  tarik logam  lasan  menurun  dibandingkan  logam induk dikarenakan masukan panas ( heat input ) pada  proses  pengelasan  akan  menurunkan kekuatan  logam.  Nilai  kekuatan  tarik  tertinggi sebesar 81,8 MPa diperoleh pada kuat arus 125 A.
2. Dari  hasil  pengujian  keras,  nilai  kekerasan pada daerah lasan selalu lebih besar dibandingkan  pada  daerah  HAZ  dan  logam induk di  setiap kuat arus. Semakin tinggi  kuat arus, maka semakin besar nilai kekerasan pada daerah  lasan.  Nilai  kekerasan  terbesar  di daerah  lasan  sebesar  69  HV  diperoleh  pada kuat arus yang tertinggi yaitu 175 A.
3. Dari  hasil  pengujian  tarik  dan  pengujian kekerasan maka kuat arus yang paling optimal untuk  digunakan  pada  pengelasan  Aluminium 1050  adalah  125  A.  Hal  ini  disebabkan  nilai kekuatan tarik paling tinggi 81,8 MPa dan nilai kekerasan  pada  daerah  lasan  paling  rendah yaitu 35 HV.

## Daftar Pustaka
[1]   Mathers, G. The  Welding  of  Aluminium  and Its    Alloy .    Cambridge:  Woodhead  Publishing Ltd. 2002
[2] Callister Jr, William D. Materials Science And Engineering  An.  Introduction ,  7th  Edition, New Jersey : John Wiley & Sons, Inc. 2007.
[3]    Wiryosumarto,  Harsono  dan  Okumura,  T. Teknologi pengelasan Logam . Jakarta: pradnya. 2002.
[4]      Ramzy,  Salman  S. Studi  Pengaruh  Variasi
Kuat  Arus dan Filler metal Terhadap Struktur Mikro  dan  Sifat  Mekanik pada  Proses
Pengelasan  GTAW  Aluminium  seri  1100 . Skripsi.  Program  Studi  Teknik  Metalurgi dan Material, Institut Teknologi dan Sains
Bandung. 2017.
[5]    Sri  Widharto. Petunjuk  Kerja  Las .  Jakarta:
Pradnya Paramita. 2006.
[6]      Suratman,  R.  dan  Sonawan  W. Pengantar Untuk  Memahami  Proses  Pengelasan  Logam ,
PT. Alfabeta, Bandung. 2006.
[7]    ASTM B221-14. 2014. Standard Specification for  Aluminum  and  Aluminum-Alloy,  Extruded Bars, Rods, Wire, Profiles, and Tubes .  ASTM International, West Conshohocken, PA.