## PENGARUH PERLAKUAN TEMPERATUR PEMANASAN PADA HASIL PENGELASAN METODE SMAW TERHADAP HARDNESS LOGAM INDUK DAN LOGAM LAS
Helanianto 1
1 Dosen Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Ketapang Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Ketapang Jl. Rangga Sentap, Dalong, Sukaharja, Delta Pawan, Ketapang, Kalimantan Barat, Indonesia 78812
Email : helanianto@yahoo.com
Abstrak. Pengelasan merupakan salah satu unsur penting dalam dunia konstruksi modern yang berkaitan dengan penyambungan dua part logam atau lebih,  sehingga satu dan mempunyai kekuatan setara logam induknya. Dan dengan  metode-metode  yang  dilakukan,  perlakuan  pada  logam  tersebut  memberikan  dampak  pada  kekuatan. Kekuatan  inilah  yang  menjadi  tujuan  utama  setiap  pengguna  ataupun  konsumen,  agar  konstruksi  yang  mereka bangun  bisa  bertahan  lama  dari  pengaruh  fenomena  alam.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh perlakuan  fisis  logam,  yakni  heattreatment  pada proses  pengelasan  logam  terhadap  kekerasan    yang terbentuk. Dan  untuk  mencapai  target  penelitian  maka  dilakukan  eksperimen  pada  material  dengan  metode  pengelasan SMAW  dan  heattreatment  pasca  pengelasan.  Hasil  penelitian  ini  di  validasi  dengan  dukungan  metode  uji material  hardness  test.  Hasil  penelitian  ini  menunjukkan  kekerasan  raw  material  uji  sebesar  51.4  HRB, heattreatment  logam  las pada  temperatur  900˚C  memiliki  nilai  kekerasan 54.3  HRB  dan HAZ 52.7 HRB, pada  temperatur    heattreatment    800˚C  kekerasan  logam  las  52.6  HRB  dan  HAZ  52    HRB,  sedangkan  pada heattreatment  700˚C  kekerasan  logam  las  48.2  HRB    dan  HAZ  51.4  HRB.  Dengan  demikian,  hasil  ini menunjukan  bahwa  peningkatan  temperatur    heattreatment  menyebabkan  perbedaan  temperatur  pada  proses pendinginan  semakin  besar  sehingga  yang  terjadi  adalah  kecenderungan  pendinginan  cepat;  pendinginan  cepat tersebut menyebabkan kekerasan material semakin meningkat.
Keywords: Pengelasan SMAW, Perlakuan Panas, Kekerasan Material
Abstract. Welding  is  one  important  element  in  the  world  of  modern  construction  related  to  connecting  two  or more metal parts, so that one and have the strength  of the parent  metal equivalent. And with methods that do, treatment of these metals have an impact on the power. The strength of which is the main objective of every user or consumer, so that their construction could last a long wake of the influence of natural phenomena. This study aims  to  determine  the  effect  of  treatment  of  physical  metal,  the  metal  welding  process  heattreatment  on  the violence  that  is  formed.  And  to  achieve  the  target  of  the  research,  conducted  experiments  on  material  with SMAW  welding  methods  and  post-weld  heattreatment.  The  results  of  this  study  validated  test  methods  support material hardness test. The results of this study indicate raw material hardness test of 51.4 HRB, heattreatment weld  metal at  a temperature of  900C has a hardness value  54.3 52.7 HRB HRB and HAZ, at a temperature of 800C  heattreatment  52.6  HRB  hardness  of  weld  metal  and  HAZ  52  HRB,  whereas  the  heattreatment  700  ˚C hardness  weld  metal  and  HAZ  51.4  48.2  HRB  HRB.  Thus,  these  results  show  that  an  increase  in  temperature heattreatment causes temperature differences on the greater the cooling process so that there is the tendency of rapid cooling; The rapid cooling led to increased material hardness.
Keywords: SMAW Welding, Heat Treatment, The Material Hardness

## 1. Pendahuluan
Perkembangan  teknologi  dibidang  konstruksi yang melibatkan material logam dari tahun ke tahun semakin  meningkat  seiring  permintaan  konsumen yang membutuhkan kekuatan dan kehandalan. Salah satu  teknologi  yang  berkaitan  erat  dengan  masalah konstruksi  tersebut  adalah  teknologi  pengelasan
logam,  dimana  teknik  penyambungan  ini  dikenal luas karena efisien dan mudah diaplikasikan.
Beberapa contoh aplikasi pengelasan tersebut antaralain;  pembuatan  rangka  baja,  konstruksi perkapalan,  bejana  tekan,  konstruksi  jembatan, sarana  transportasi,  rel,  pipa  saluran  dan  lain sebagainya.  Selanjutnya  prosedur  pengelasan  yang
baik  akan  memberikan  hasil  yang  baik  pula  bila sebelumnya  telah  dibuat  rencana  tentang  jadwal pembuatan,  proses  pembuatan,  alat-alat  yang diperlukan, bahan-bahan, urutan pelaksanaan, persiapan pengelasan, perlakuan setelah pengelasan, pengaturan pekerjaan dan lain-lainnya (Wiryosumarto et al, 2008).
Sedangkan  langkah-langkah  yang  dilakukan untuk  meningkatkan strength dan toughness dalam pengelasan  antara  lain:  dengan  pengaturan  heat input,  penambahan  ataupun  pengurangan  komposisi unsur,  memberi  perlakuan  panas  sebelum  dan sesudah  pengelasan.  Selain  itu,  pertimbangan terhadap  pengaruh  kondisi  lingkungan  sekitar  pada saat  pengelasan  juga  perlu  dilakukan  untuk meningkatkan  kualitas  hasil  pengelasan  (Widharto, 2008).
Beberapa  penelitian  yang  terkait  dengan pengelasan  logam  ini  antaralain;  Poorhaydari  et  al (2005),  dengan  analisa  pemodelan-Estimasi  laju pendinginan pada plat tebal dan tipis. Paradowska et al  (2006),  dengan  menggunakan  metode  teknik Neutron  Diffraction (ND)  diperoleh  hasil  penelitian bahwa  heat  input  yang  sangat  tinggi  akan memperlambat  laju  pendinginan.  Armentani  et  al (2007),  Dengan  metode Finite  Element  Analysis (FEA)  diperoleh  hasil  penelitian  sebagai  berikut: distribusi temperatur transient pada suatu sambungan las sangat dipengaruhi oleh konduktivitas  termal,  variasi  temperatur  versus efisiensi yang mempunyai tendensi sama.
Selanjutnya Budiarsa (2008), Dengan menggunakan metode Eksperimen Faktorial diperoleh  hasil  penelitian:  besar  arus  dan  kecepatan volume  aliran  gas  pelindung  pada  las  GMAW memberikan  pengaruh  terhadap  ketangguhan  HAZ. Picarima  et  al  (2009),  Dengan  metode  pengamatan secara  mikro  (SEM)  dan  makro  pada  mekanisme pendinginan  paksa  hasil  pengelasan  TIG  baja  tahan karat  304  diperoleh:  semakin  tinggi  arus  yang diberikan  maka prosentase karbida khrom  menurun, semakin  jauh  jarak  penyemprotan  media  pendingin maka prosentase karbida semakin bertambah. Untuk lebar  HAZ  yang  terbentuk  diperoleh  fenomena: semakin dekat jarak penyemprotan media pendingin maka  lebar  HAZ  semakin  berkurang  dan  semakin jauh  jarak  penyemprotan  media  pendingin  maka lebar HAZ yang terbentuk semakin bertambah.
Berkenaan dengan beberapa penelitian diatas, salah satu kasus  yang akan diangkat pada penelitian ini  adalah  metode  hettreatment  pasca  pengelasan, yang  diduga  akan  mempengaruhi  sifat  mekanik logam  induk  dan  logam  las;  untuk  itu  maka  dirasa perlu  dilakukan  penelitian  lebih  lanjut  mengenai sifat  mekanik  logam  pasca  pengelasan  dengan
penerapan  metode heattreatment .  Dan  sebagai respon  terhadap  permasalahan  tersebut  maka diambilah  sebuah  judul  penelitian  “Pengaruh perlakuan temperatur pemanasan pada hasil pengelasan metode SMAW terhadap hardness logam induk dan logam las”.

## 2. Metode Penelitian
Pengetahuan  masyarakat  pengguna  tentang kekuatan material merupakan daya topang pembangunan infrastruktur yang baik dan berkualitas.  Hal  tersebut  masih  menjadi  masalah yang  harus  ditekankan  dan  dimasyarakatkan, mengingat  keberadaan  konstruksi  yang  kurang menjamin  keselamatan  akan  mengancam  jiwa secara  kasat  mata  tanpa  diketahui  kapan  akan terjadi.
Dalam  kehidupan  sehari-hari  kadangkala kita  saksikan  bagaimana  orang  melaksanakan pembangunan  suatu  konstruksi  dengan  alat- peralatan yang baik. Namun ternyata dibalik itu alat dan  peralatan  bukanlah  hal  yang  dianggap  cukup untuk  membangun  suatu  konstruksi  yang  baik, namun  perlu  dibekali  pengetahuan  mengenai teknik-teknik  dalam  proses  pengerjaan  sehingga tujuan konstruksi yang handal bisa tercapai.
Dalam  hal  pengelasan  logam,  selain  teknik pengelasan yang baik juga ditambahkan pengetahuan  tentang  perlakuan  logam pra ataupun pasca pengelasan.  Dimana  fungsinya  adalah  untuk mendukung  proses  dan  hasil  dari  pengelasan  yang dilaksanakan.
Berkaitan dengan hal tersebut, yang menjadi sorotan  dalam  penelitian  adalah  perlakuan  panas atau  heattreatment  pasca  pengelasan.  Dimana teknik  ini  akan  menetralisir  tegangan  yang  terjadi akibat  proses  pengelasan  atau  yang  lajim  disebut tegangan  termal,  dan  dengan  penetralisiran  ini diharapkan  konstruksi  menjadi  stabil  sehingga memperkecil terjadinya pemicu kerusakan.
Langkah-langkah  yang  dilakukan  adalah mempersiapkan bahan sebagai  specimen  yakni plat baja  karbon  rendah  ( low  carbon  steel )  yang dipotong persegi panjang. Plat tersebut dipersiapkan  untuk  tahap  pengelasan  dengan  jenis sambungan buttjoint, dan pada arus yang distandartkan  maka  dilakukan  pengelasan.  Hasil pengelasan  dari  beberapa speciment yang  sama diperlakukan proses heat treatment pada temperatur yang  berbeda;  7000C,  8000C,  dan  9000C.  Setiap speciment  yang  telah  diberi  perlakuan  masing- masing  dilakukan  uji  hardness.  Adapun  titik-titik yang  diamati  adalah  bagian  logam  las,  HAZ,  dan juga logam induk.
2.1. Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian  dilaksanakan  pada  bulan  Juni sampai    Desember  2016  di  Laboratorium  dan Bengkel Teknik Mesin Politeknik Negeri Ketapang.

## 2.2. Alat yang Digunakan
Adapun alat yang digunakan untuk menunjang penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Alat potong logam
2. Mesin Las
3. Elektroda
4. Penggores
5. Hardness Tester
6. Stopwatch
7. Kamera recorder

## 2.3. Bahan
Sedangkan  bahan  yang  digunakan  untuk menunjang  penelitian  ini  adalah  plat  baja  karbon rendah ( low carbon steel ) atau setara ST-37.

## 3. Hasil dan Pembahasan
Berdasarkan hasil pengujian,
proses
heattreatment pada logam dengan pendinginan yang sama  (udara  bebas)  memberikan  kecenderungan penurunan
hardness .
Namun
demikian
kecenderungan  ini  tidak  lantas  menjadi  hal  yang buruk  pada  kemampuan  suatu  logam  (baja)  namun semakin  meningkatkan ductility yang  berdampak pada sifat mampu mesin dan daya serap energi atau kemampuan  terhadap  impak.  Sedangkan  fenomena HAZ  dan  logam  induk  relatif  sebanding  terhadap heat  treatment yang  dilakukan  atau  mempunyai kecenderungan  berharga  sama  yakni  mengalami penurunan  ketika  temperatur  dinaikan.  Berikut secara  grafik  diperlihatkan  perbandingan  data masing-masing proses;
Gambar 1.  Perbandingan Raw Material dan Logam Las Antara Suhu 700˚C,800˚C,900˚C
Pada  gambar  3.1  diatas  memperlihatkan hasil  perbandingan  antara  raw  material    tanpa perlakuan  panas,  logam  las  dan  HAZ  pengaruh heattreatment 700˚C, 800˚C, 900˚C. Dari data yang
diperoleh  dengan  rerata  yang  dilakukan  bahwa ketika  proses  pengelasan  tanpa  heattreatment dampak  proses  menyebabkan  penurunan  nilai kekerasan bila dibandingkan raw material (raw 51.4 HRB,  logam  las  46.8  HRB).  Selanjutnya  dengan peningkatan temperatur heattreatment nilai kekerasan  logam  las  semakin  meningkat    bahkan melampaui  nilai  kekerasan  raw  material,  hal  ini mengindikasikan bahwa pada heattreatment terendah  menetralisir  regangan  yang  terjadi  pada logam;  sedangkan  pada  temperatur  yang  lebih tinggi  pengerasan  regangan  semakin  terbentuk akibat  perbedaan  naiknya  temperatur  heattreatment terhadap  pendinginan  (48.2  HRB,  52.6  HRB,  54.3 HRB).
Gambar 2. Spesimen Perbandingan Raw Material dan HAZ Antara Suhu 700˚C,800˚C,900˚C Gambar 3.2 diatas memperlihatkan fenomena  HAZ  mempunyai  kesamaan  seperti halnya  logam  las,  namun  dengan  rata-rata  sedikit lebih  tinggi  nilai  kekerasan  bila  dibandingkan logam  las.  Hal  tersebut  menunjukan  bahwa peningkatan temperatur juga memperbesar perbedaan pendinginan pada  bagian HAZ sehingga ragangan panas semakin meningkat.

## 4. Kesimpulan
Penelitian  tentang  Pengaruh  Perlakuan
Temperatur  Pemanasan  Pada  Hasil  Pengelasan Metode  SMAW  Terhadap Hardness Logam  Induk dan  Logam  Las  memberikan  kesimpulan  sebagai berikut ;
1. Kekerasan raw  material specimen  teruji sebesar  51.4  HRB.  Pada  pengujian  titik menunjukkan heat treatment temperatur 900˚C memiliki  nilai  kekerasan  logam  las 54.3 HRB dan  HAZ  52.7  HRB,  pada  temperatur heattreatment 800˚C kekerasan logam las 52.6 HRB  dan  HAZ  52  HRB,  sedangkan  pada heattreatment 700˚C kekerasan logam las 48.2 HRB  dan HAZ 51.4 HRB.
2. Hasil  ini  menunjukan  bahwa  peningkatan temperatur heat  treatment menyebabkan perbedaan
temperatur pada proses pendinginan  semakin  besar  sehingga  yang terjadi  adalah  kecenderungan  pendinginan cepat; pendinginan
cepat tersebut
menyebabkan  kekerasan  material  semakin meningkat.

## DAFTAR PUSTAKA
Agarwal,  R.L  &  Tahil  Manghnani,  1981. Welding Engineering . New Delhi: Khanna Publisher.
Amanto,  Hari  dan  Daryanto.  2003. Ilmu  Bahan . Jakarta: PT Bumi Aksara. Ambiyar, dkk. 2008. Teknik Pembentukan Plat Jilid 1. DirektoratPembinaan  Sekolah  Menengah
Kejuruan,  Direktorat  Jenderal  Manajemen
Pendidikan Dasar dan Menengah,
Departemen Pendidikan Nasional. Jakarta.
Basic  Welding  and  Fabrication .  New  York:  Mc Graw  Hill  Korb,  Lawrence, et.al .  1987 . Metals Handbook . Ohio: ASM International. Cooke,  F.C.  1951. Copra  Manufactur  (part) .  The Malayan Agricultural Journal XXIV.
Holman,  J.P.  1988. Perpindahan  Kalor .  Penerbit
Airlangga. Jakarta.
Surdia, Tata dan Kenji Chijiwa. 1984. Pengetahuan Bahan Teknik . Jakarta: PT Pradnya Paramita.