## Penuaan Elektrode CuCr1Zr Spot Welding dengan Pendekatan Numerical

## Agus Sifa
Politeknik Negeri IndramayuJl.Lohbener Lama No.08, IndramayuPhone: 0812 1586 7418 Email: agus.sifa86@gmail.com

## Abstract.
This  study  is  to  develop  the  constitutive  equations  to  describe  the  mechanical  deformation  of  the surfaces  active  of  electrode.  Most  of  tests  are  isotherms  to  characterize  the  material  behavior  at  each temperature.  The  results  isothermal  test  are  used  to  identify  the  parameters  of  the  law  by  using  softwere SiDoLo, it shows the difference affected temperature. We can determine the value of the variable aging is a value between 0-1, the results identification of material aging through numerical calculations show the final result 0.9, then we can say that the specimens have been tested aging.
Keywords: CuCr1Zr, Mechanical behavior, Aging, Electrode, Spot Welding

## PENDAHULUAN
Beberapa penelitian pada permasalah pelatihan las  titik,  terutama  dalam  kasus  pengelasan high tensile .  Beberapa  plat,  dilas  dengan  resistensi, dikembangkan  dengan  elektroda  yang  terbuat  dari paduan  tembaga  menggunakan  galvanis  untuk melawan  korosi.  Paduan  CuCr1Zr  (Tembaga- Chrome-Zirkonium)  digunakan  untuk  pembuatan elektroda,  mengalami  perlakuan  panas  untuk mengembalikan  agar  memiliki  sifat  mekanik  dan listrik  awal  yang  optimal.  Tetapi  akumulasi  item pengelasan  dapat  menyebabkan  deformasi  dan elektroda  erosi  yang  menyebabkan  penuaan  yang cepat  dan  karena  penggantian  prematur  elektroda ini.
Degradasi mekanik melibatkan banyak fenomena  digabungkan  seperti  pelunakan  paduan (pelarutan  /  perpaduan  dari  endapan  pengerasan), kelelahan  termomekanik  (yang  mengakibatkan akumulasi  siklus  pengelasan)  dan  serangan  kimia oleh liquid zinc . Fenomena ini adalah khusus untuk galvanis  atau  elektro-galvanis,  dalam  prakteknya berarti  elektroda  cepat  aus  dibandingkan  dengan kasus  lembar  tanpa  pelapisan.  Hal  tersebut  untuk memahami  dan  memodelkan  mekanisme  degradasi tips pengelasan.
Tujuan dari penelitian ini untuk mengembangkan hukum mekanika untuk menggambarkan deformation  behavior permukaan aktif  dari  elektroda.  Jadi,  kami  melakukan  tes Gleeble  untuk behavior materil  CuCr1Zr  ini.  Dan kemudian menguji dengan kontak elektroda dengan disk  molibdenum,  kami  akan  memvalidasi  hukum perilaku penuaan dengan softwere SiDoLo.
Gambar 1. Permukaan elektroda CuCr1Zr Spot Welding

## Gambaran Umum CuCr1Zr
Tembaga  memiliki  konduktivitas  termal tinggi,  yang  membuatnya  menarik  terutama  untuk Spot  Welding. Namun,  sifat  mekaniknya  menurun cepat ketika temperature jenuh.Untuk memperbaiki hal  tersebut  yang  diperlukan  menambahkan beberapa paduan.
The  Cu-Cr-Zr  secara  luas  telah  digunakan dalam  bidang  pengelasan  tetapi  juga  digunakan oleh  industri nuklir untuk  sifat fisik  material  yang baik.
Paduan  ini  salah  satu  dari  paduan  dengan endapan pengerasan.
Pada  tabel  1  menunjukkan  sifat  fisik  dari paduan CuCr1Zr [5].
Tabel 1.Karakteristik fisik paduan CuCr1Zr.
Sifat Fisik CuCr1Zr Suhu liquid (° C) 1080 Suhu Solid (° C) 1070 Rentang pemadatan (° C) 10 Kepadatan pada 20 ° C (kg/dm3) 8.9 Koefisien ekspansi linear (10-6 / ° C) 18 Kapasitas panas spesifik pada 20 ° C (J / (kg.K)) 377 Konduktivitas termal pada 20 ° C (W / (mK)) 322
Konduktivitas listrik pada 20 ° C (% IACS) 80 Tahanan listrik pada 20 ° C (10-8 Ω.m) 2.1

## Parameter
Secara konvensional  menyatakan model aditif pengerasan  yang  bermain  pada  variabel  jenis pengerasan plastisitas dan model multipliaktif pada tegangan  viskositas.  Sebuah  pendekatan  dimana dua  mekanisme  tersebut  juga  memungkinkan. Selain itu, tidak seperti kasus plastisitas, di sini kita dapat mempertimbangkan model di mana kekuatan bidang  berkurang  dari  aslinya  (σ  =  0),  dan  tidak memiliki  pengerasan  [6].  Dengan  demikian  model yang  paling  umum  adalah  Norton  (dengan  dua parameter bahan K dan n):
̇ ( | | ) (1)
Model penuaan untuk memperkenalkan variabel  penuaan  [9]  yang  diekspresikan  oleh persamaan (model The blond-Devaux);
* + (2)
= % maksimum fase pelunakan = waktu tunggu proses
Dampak  perubahan  keadaan  pengendapan pada  perilaku  mekanik  material.  Hal  itu  bervariasi antara dua nilai ekstrim yang sesuai;
-  a  =  0,  materi  tidak  mengalami  penuaan (pengobatan maksimal, baseline) -  a  =  1,  material  memiliki  usia  penuh  (pelunakan maksimum)

## (3)

## METODA
Pertama,  studi  ini  difokuskan  pada  uji spescimen  Isotermal  dengan  menggunakan  mesin Gleeble  di  tahan  pada  temperatur  konstan  750°C dan perhitungan numerik dilakukan untuk mengetahui  evolusi  mikrostruktur  dalam  elektroda dengan softwere SiDoLo.

## PEMBAHASAN
Hasil Uji Mesin Gleeble adalah
simulator termomekanik yang memungkinkan untuk
menerapkan  tegangan  mekanik  (tarik,  kompresi) untuk menguji dngan pengontrolan suhu.
Gambar 2. Uji Isotermal dengan Mesin Gleeble
a. Specimen
Gambar 3. Spesifikasi Specimen
b. Hasil Isothermal
Kurva  hasil uji,  menunjukkan parameter  gaya dan temperature dengan waktu.
Gambar 4. Kurva perbandingan nilai gaya dan temperatur.
Specimen yang  dipanaskan  750  °  C  selama 600 s sebelum dilakukan pengujian mekanik.Sebuah  suksesi  tiga  ketegangan-relaksasi dilakukan  dalam  tiga  kecepatan  deformasi  yang berbeda  untuk  membatasi  jumlah  percobaan. Kemudian  siklus  ketegangan  /  kompresi  ini dilakukan  untuk  mendapatkan  informasi  tentang pengerasan
Gambar 5.Nilai  constraintdan deformation selama beban tensile dan compression.
Dari  Gambar  diatas,  dapat  kita  simpulkan bahwa  material  memiliki  perilaku  viskositas    dan memiliki sedikit pengerasan.

## Numerical

## Gambar 9. Perbandingan deformasi dan tegangan
Pada  Gambar  9  kita  membandingkan  kurva nilai  tegangansebagai  fungsi  dari  regangan,  kurva merah  menunjukkan hasil identifikasi SiDoLo, dan kurva  hijau  menunjukkan  hasil  experimental,  tidak ada  kurva  yang  sama  pada traction pertama,  ada jarak pada kurva (A).
Gambar 10. Kurva hasil identifikasi SiDoLo Kurva ini menunjukkan
parameter penuaan.Hasil  identifikasi  dengan  SiDoLo  untuk mengetahui  variabel  penuaan.  Hasil  ini  mengalami penuaan 0,9.

## KESIMPULAN
Studi ini dapat  memberikan informasi perilaku CuCr1Zr  bahan  dengan  Pemodelan  hukum  elastis Visco Plastik dan Identifikasi variabel K (a) adalah parameter  penuaan,  realisasi  pengujian  isothermal dapat  mencirikan  penuaan  elektroda  CuCr1Zr  spot welding.
Kita  bisa  mengetahui  nilai  variabel  penuaan spesimen  adalah  nilai  antara  0-1,  Hasil  identifikasi penuaan  material  melalui  perhitungan  secara numerik  menunjukkan  hasil  akhir  0.9  ,  maka  kita dapat  mengatakan  spesimen  yang  telah  diuji memiliki penuaan.

## TERIMA KASIH
Prof.Philipe  Pilvin  dan  Dr  Elise  Gauthier,  mereka memberi saya banyak bimbingan dan pengajaran di LIMATB.

## REFERENSI/DAFTAR PUSTAKA
[1]   G. Sibilia, Modélisation du soudage par point -  Influence  des  conditions  interfaciales  sur  le procédé, Thèse  de  Doctorat,  Polytechnique Nantes, 2003.
[2]  R.  Raoelison, Etude  et  modélisation  des conditions  interfaciales  dans  le  procédés  de soudage par points de tôles revêtues , Thèse de Doctorat, Université de Bretagne Sud, 2010.
[3]  J.CLAEYS, T.DUPUY, P.VERRIER, Technique  de  l’ingénieur  (soudage  des  tôles revêtues), BM 7 771[1-14], 2005.
[4]   J.Wisniewski, Modélisation thermomécanique de  la  fissuration  à  chaud  en  soudage  par faisceau  d’électrons  d’un  alliage  CuCrZr , Thèse  de  Doctorat,  Université  de  Bretagne Sud, 2009.
[5]   T.B. Massalski, J.L. Murray, L.H. Bennett, H. Baker. Binary Alloy Phase Diagrams – American Society for Metals, Vol. 1, 1986.
[6]   Elseiver, Influence  of  the  manufacturing  heat cycles  on  the  CuCrZr  properties,  Journal  of Nuclear Materials 307–311 (2002) 677–680.
[7]   G. Cailletaud, M. Tijani, Polycopy Mécanique
Des  Matériaux  Solides,  MINES  Paris  Tech, 2011. http://mms2.ensmp.fr/ .
[8]   J.Lemaitre,  J.Louis  Chaboche,  A.Benallal, R.Desmorat, Mécanique des matériaux
solides ,  Cours  -  Masters,  écoles  d'ingénieurs, Dunod, 2008.
[9]   B  BARLAS, Etude  du  comportement  et  de l’endommagement  en  fatigue  d’alliages d’aluminium  de  fonderi e.  Thèse  de  doctorat,
ENS Mines de Paris 2004.
[10]  P.  Pilvin.  Notice  d’utilisation  de  SiDoLo. Laboratoire  Génie  Mécanique  et  Matériaux Université  de  Bretagne-Sud.  Version  2.4495. 2003
[11] Documentation ABAQUS version 6.8, www.simulia.com . [12] Techniques de l’ingénieur [Cuivres alliés], V2 p11-p24, 2004.