## Manutech :
Jurnal Teknologi Manufaktur
Vol. 13, No. 01, (2021) p-ISSN : 2089-5550 e-ISSN : 2621-3397
Pengaruh Besar Ampere Terhadap Cacat Las Pada Pengelasan Baja Lunak Dengan Menggunakan Pengelasan Smaw Posisi Pengelasan 2F (Adhie Saputra)
Pengaruh Besar Ampere Terhadap Cacat Las Pada Pengelasan Baja Lunak Dengan Menggunakan Pengelasan Smaw Posisi Pengelasan 2F
Adhie Saputra 1 , Tuparjono 2 , Sugiyarto 3 1,2,3 Jurusan Teknik Mesin dan Manufaktur, Politeknik Manufaktur Negeri Bangka Belitung, Sungailiat Email : Adhiesaputra85@yahoo.com

## Abstract
In the SMAW welding process, the problem of welding defects is still often found. This can be the result  of  using  an  improper  weld  amperage.  In  this  study,  welding  testing  was  carried  out  by  utilizing variations in the use of welding amperes according to the electrode diameter. Welding process using St 37 carbon steel, welding position 2F. The electrodes used AWS A5.1 E6013 with a diameter of 3.2 mm with a variation  of  85,  95  and  115  amperes.  From  the  experimental  results  obtained,  the  ampere  85  found  a porosity weld defect and the welding leg was 4.9 mm thick, the ampere 95 welding leg showed a thickness of  5,  7  mm  and  at  ampere  115  shows  uneven  welds  and  welding  feet  with  a  thickness  of  6.1  mm. Observation of the welding arc at time (seconds) 10, 13, 15 and 17 for the three variations of the ampere is obtained, the ampere 85 shows the phenomenon of the welding arc movement is not normal at 10 and 13 seconds, the arc length is more than normal, namely 5 mm and 4.9. mm resulting in porosity defects. Ampere 95 and 115 show the phenomenon of normal welding arc movement at 10, 13, 15 and 17 seconds and no defects occur. Observation of the weld toe found that the three amperage variations occur as a phenomenon of asymmetrical weld feet. The welding feet are not as symmetrical as the welding speed is different at layers 2 and 3 .
Keywords : SMAW; 2f welding; ampere; welding arc; welding defect.

## Abstrak
Dalam proses pengelasan SMAW sering ditemukan persoalan cacat las. Hal ini dapat diakibatkan oleh penggunaan arus las ( ampere ) yang tidak tepat. Pada penelitian ini dilakukan pengujian pengelasan dengan  memanfaatkan  variasi  penggunaan  ampere  las  sesuai  dengan  diameter  elektroda.  Proses pengelasan  menggunakan  baja  karbon  St  37,  posisi  pengelasan  2F.  Elektroda  menggunakan  AWS  A5.1 E6013 diameter 3,2 mm dengan variasi ampere 85, 95 dan 115. Dari hasil percobaan didapatkan, ampere 85 ditemukan cacat las porosity dan kaki las dengan tebal 4,9 mm, ampere 95 kaki las menunjukkan tebal 5,7  mm  dan  pada ampere 115  menunjukkan  hasil  lasan  tidak  rata  dan  kaki  las  dengan  tebal  6,1  mm. Pengamatan  busur  las  pada  waktu  (detik)  10,  13,  15  dan  17  untuk  ketiga  variasi ampere didapatkan, ampere  85  menunjukkan  fenomena  pergerakan  busur  las  tidak  normal  pada  detik  10  dan  13,  terjadi ketinggian arc length lebih dari normal yaitu 5 mm dan 4,9 mm dihasilkan cacat porosity . Ampere 95 dan 115 menunjukkan fenomena pergerakan busur las normal pada detik 10, 13, 15 dan 17 dan tidak terjadi cacat.  Pengamatan  kaki  las  didapatkan,  bahwa  ketiga  vairasi ampere terjadi  fenomena  kaki  lasan  yang tidak semetris. Kaki las yang tidak semetris disebabkan kecepatan pengelasan yang berbeda pada layer 2 dan 3.
Kata kunci : SMAW; pengelasan 2f; ampere; busur las; cacat las.

## 1.   PENDAHULUAN
Pada  saat  pertumbuhan  teknologi  semakin  berkembang  pesat  banyak  teknologi  yang dimanfaatkan  untuk  mempermudah  pekerjaan.  Salah  satunya  teknologi  pengelasan.  Pemanfaatan teknologi  pengelasan  ini  merupakan  hal  penting  di  industri  manufaktur  karena  pada  proses penyambungan dua atau lebih bagian logam dapat dilakukan melalui proses pengelasan.
Salah  satu  teknologi  pengelasan  yang  banyak  digunakan  adalah  SMAW (Shielding  Metal  Arc Welding ). Teknologi pengelasan ini relatif lebih mudah dan murah pada penggunaannya jika dibandingkan dengan teknologi pengelasan lainnya. Proses pengelasan smaw dilakukan dengan menggunakan energi listrik  AC  dan  DC,  energi  listrik  dikonversi  menjadi  energi  panas  dengan  membangkitkan  busur  listrik melalui sebuah elektroda [1] sehingga terjadi proses penyatuan logam yang mengakibatkan mencairnya benda kerja dan elektroda. Dampak dari tidak sempurnanya pencairan elektroda dan benda kerja akan mengakibatkan cacat las sehingga produk yang dihasilkan rusak.
Cacat las merupakan suatu kegagalan dalam pengelasan. Dalam proses pengelasan SMAW masih sering ditemukan persoalan cacat las diantaranya undercut , porosity dan distorsi. Hal ini dapat diakibatkan oleh penggunaan ampere las yang tidak tepat. Untuk mengurangi permasalahan cacat las tersebut dapat dilakukan  dengan  pemilihan  arus  las  ( ampere) pengelasan  yang  digunakan  berdasarkan  pada  ukuran diameter  elektroda  [2].  Informasi  ampere  yang  tertera  pada  satu  ukuran  diameter  elektroda  memiliki variasi  batasan ampere yang  dapat  digunakan  yaitu  mulai  dari  batasan  yang  terendah  hingga  batasan tertinggi. Kondisi ini mengakibatkan juru las ( welder ) harus memilih alternatif ampere las yang digunakan pada  daerah  batasan  terendah  hingga  tertinggi  pada  saat  mengelas.  Dampak  dari  variasi  pemilihan ampere las ini akan mempengaruhi kualitas lasan. Selain  fenomena  penggunaan ampere yang  tidak  tepat,  faktor  lain  yang  dapat  menimbulkan cacat  las  diantaranya  pengaruh  dari  jarak  antara  elektroda  dan  benda  kerja  ( arc  length )  [3],  sudut pengelasan, serta kecepatan pengelasan.
Berdasarkan kondisi tersebut, pada penelitian ini dilakukan pengelasan dengan memanfaatkan variasi ampere las sesuai dengan elektroda yang digunakan. Elektroda yang digunakan pada penelitian ini adalah AWS A5.1 E6013 dengan diameter 3,2 mm. Material yang digunakan pada penelitian ini yaitu baja karbon rendah ST 37 spesifikasi setara dengan ASTM A36.
Metode yang dilakukan peda penelitian ini adalah dengan cara melakukan variasi ampere serta mengamati fenomena arc length, sudut pengelasan pada kondisi tertentu yaitu pada waktu (detik) 10, 13, 15 dan 17 serta kecepatan selama pengelasan dengan menggunakan kamera dan dilakukan pengolahan dari  hasil  data  rekaman  gambar  tersebut  [4].  Hasil  dari  pengamatan  tersebut  diharapkan  dapat memberikan informasi tentang fenomena yang terjadi pada proses pengelasan.

## 2.   METODE PENELITIAN
Metode yang digunakan dalam penelitian ini yaitu metode eksperimental. Metode ini dilakukan untuk melihat pengamatan nyala busur las terhadap ampere 85, 95 dan 115, pengamatan busur las pada waktu (detik) 10, 13, 15 dan 17 terhadap ampere 85, 95 dan 115 dan analisis hasil lasan pada kaki las . Alur dari tahapan proses penelitian ditunjukkan pada diagram alir berikut ini Gambar 1.
Gambar 1. Diagram Alir Tahapan Proses Penelitian.

## 2.1.   Uji Coba (Eksperimen)
Uji  coba  dilakukan  terhadap  benda  kerja  dengan  penggunaan ampere yang  berbeda.  Data  uji coba penelitian yang akan dilakukan dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Data Uji Coba. Jenis pengelasan Pengkutuban Variasi ampere yang digunakan Jumlah percobaan Benda kerja SMAW (Shielding Metal Arc Welding ) DCRP ( Direct Current Revers Polarity ) 85, 95 dan 115 5 kali percobaan untuk masing – masing ampere Baja st 37
Pada kegiatan uji coba akan dilakukan 5 kali percobaan untuk masing – masing ampere 85, 95 dan 115. Dari 5 kali percobaan tersebut maka akan diambil rata – rata 1 percobaan untuk setiap variasi ampere yang digunakan yaitu 85, 95 dan 115. Percobaan dilakukan dengan metode pengelasan SMAW pengkutuban DCRP pada mesin las. Uji coba dilakukan dengan mempersiapkan benda kerja yang dilas dan penggunaan posisi pengelasan 2F dengan kemiringan elektroda 40° - 50° layer pertama, 60° - 70° layer kedua dan 30° - 40° pada layer ketiga terhadap garis vertikal benda kerja las. Penggunaan elektroda AWS A5.1 E6013 diameter 3,2 mm, setelah itu dilakukan penyetelan ampere dengan variasi penggunaan 85, 95 dan 115 terhadap mesin las.
Bersamaan  dengan  proses  pengelasan  akan  dilakukan  rekaman  terhadap  busur  las.  Hasil  dari rekaman tersebut akan melihat sudut kemiringan elektroda, arc length dan kecepatan dalam pengelasan. Untuk kemiringan sudut elektroda dan arc length dilakukan pengukuran dengan mengambil data dari hasil rekaman dan dilakukan pengolahan dari rekaman gambar tersebut untuk melihat fenomena yang terjadi selama pengelasan [5]. Setelah proses pengelasan dan mendapat hasil percobaan maka akan dilakukan uji visual test terhadap hasil las untuk melihat jenis cacat las yang terjadi dari masing – masing ampere . Pengujian dilakukan dengan melihat secara langsung oleh mata dengan bantuan kaca pembesar.
Untuk lebih memperjelas penelitian ini dapat dilihat dari gambar skematika proses pengelasan yang  akan  dilakukan  pada  uji  coba  tersebut  sehingga  dapat  terlihat  percobaan  yang  dilakukan.  Proses pengelasan dengan perekaman dapat ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Proses Pengelasan Dengan Perekaman.
Proses pengujian visual terhadap hasil pengelasan dapat ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Proses Pengujian Visual Test.

## 2.2.   Analisis Hasil Uji Coba
Kegiatan dari analisis membahas tentang kondisi las yang terjadi pada masing – masing ampere yang digunakan. Data yang diperoleh dari pengujian visual test akan dilihat dan dianalisis terhadap busur las dan cacat las. Untuk mengetahui proses pengelasan yang terjadi dapat diperoleh dari rekaman selama proses pengelasan.

## 3.   HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1.   Analisis Pengamatan Nyala Busur Las Terhadap Perbedaan Ampere Yang Digunakan Yaitu 85, 95 dan 115.
Penelitian yang dilakukan pada kondisi ini adalah melakukan variasi pada ampere terhadap nyala busur las yang ditimbulkan pada pengelasan. Variasi ampere dilakukan pada ampere 85, 95 dan 115. Dari hasil  pengamatan  yang  dilakukan  terjadi  fenomena  busur  las  yang  berbeda  yaitu  pada ampere 85 menunjukkan penyalaan busur yang kecil, sedangkan pada ampere 95 dan 115 menunjukkan penyalaan busur yang besar. Selain itu fenomena juga terjadi pada kaki lasan nya. Perbedaan nyala busur las tersebut dapat ditunjukkan pada Gambar 4.
Gambar 4. Fenomena Nyala Busur Pada Ampere 85, 95 dan 115.
Pada fenomena kaki lasan menunjukkan adanya perbedaan tebal kaki lasan yang dihasilkan yaitu pada  nyala  busur  las  yang  kecil  dihasilkan  tebal  kaki  lasan  kecil  tetapi  penyalaan  busur  las  yang  besar menunjukkan  tebal  kaki  lasan  semakin  besar.  Fenomena  kaki  lasan  tersebut  dapat  ditunjukkan  pada Gambar 5.
Gambar 5. Fenomena Kaki Lasan Pada Ampere 85, 95 dan 115.
3.2.   Analisis Pengamatan Busur Las Pada Waktu 10 Detik, 13 Detik, 15 Detik dan 17 Detik Untuk Setiap Ampere Yang Digunakan Yaitu 85, 95 dan 115.
Pada kondisi ini dari 5 kali percobaan tersebut maka akan diambil rata – rata 1 percobaan untuk melihat Fenomena pada busur las yaitu ( arc length dan posisi sudut elektroda) pada detik 10, 13, 15 dan 17 untuk ketiga variasi ampere yaitu 85, 95 dan 115. Dari hasil pengamatan yang dilakukan pada ampere 85 menunjukkan terjadinya fenomena busur las ( arc length ) melebihi batas normal yaitu 5 mm dan 4,9 mm  pada  detik  10  dan  13.  Fenomena  tersebut  mengakibatkan  terjadinya  cacat  pada  hasil  lasan  yaitu porosity .  Sedangkan  fenomena  busur  las  (posisi  sudut  elektroda)  tidak  mengakibatkan  terjadinya  cacat dikarenakan pada detik 10, 13, 15 dan 17 kemiringan sudut masih dalam batasan range yang ditentukan dan relatif stabil. Fenomena pada busur las tersebut dapat ditunjukkan pada Gambar 6.
Gambar 6. Pergerakan Busur Las Pada Detik 10, 13, 15 dan 17 Ampere 85.
Pergerakan busur las yaitu arc length pada ampere 85 secara grafik ditunjukkan pada Gambar 7.
Gambar 7. Grafik Arc Length Pada Ampere 85.
Dari hasil pengamatan didapatkan bahwa pada ampere 85 arc length melebihi batas normal yaitu 5  mm  dan  4,9  mm  terjadi  pada  waktu  10  detik  dan  13  detik,  maka  pada  hasil  lasan  terjadi  cacat  yaitu porosity.
Pengamatan pada ampere 95 didapatkan fenomena pada busur las yaitu ( arc length dan posisi sudut  elektroda)  terjadi  normal,  dimana  pada  setiap  detik  10,  13,  15  dan  17  ( arc  length dan  sudut elektroda) masih dalam batasan range yang ditentukan dan pada hasil lasan menunjukkan tidak terjadi cacat las. Fenomena pada busur las ampere 95 dapat ditunjukkan pada Gambar 8.
Gambar 8. Pergerakan Busur Las Pada Detik 10, 13, 15 dan 17 Ampere 95.
Pergerakan busur las yaitu arc length pada ampere 95 secara grafik ditunjukkan pada Gambar 9.
Gambar 9. Grafik Arc Length Pada Ampere 95.
Dari  hasil  pengamatan  didapatkan  bahwa ampere 95  pada  detik  10,  13,  15  dan  17 arc  length masih dalam batasan range yang ditentukan dan pada hasil lasan menunjukkan tidak terjadi cacat las. Sedangkan pengamatan pada ampere 115 didapatkan fenomena pada busur las yaitu ( arc length dan posisi sudut elektroda) terjadi normal sama seperti ampere 115, dimana pada setiap detik 10, 13, 15 dan 17 ( arc length dan posisi sudut elektroda) masih dalam batasan range yang ditentukan dan pada hasil lasan menunjukkan tidak terjadi cacat las. Fenomena pada busur las ampere 115 dapat ditunjukkan pada Gambar 10.
Gambar 10. Pergerakan Busur Las Pada Detik 10, 13, 15 dan 17 Ampere 115.
Pergerakan busur las yaitu arc length pada ampere 115 secara grafik ditunjukkan pada Gambar 11.
Gambar 11. Grafik Arc Length Pada Ampere 115.
Dari hasil pengamatan didapatkan bahwa ampere 115 pada detik 10, 13, 15 dan 17 arc length masih dalam batasan range yang ditentukan dan pada hasil lasan menunjukkan tidak terjadi cacat las. Dari pengamatan pergerakan busur las untuk ketiga variasi ampere yaitu 85, 95 dan 115, maka pada pengamatan busur las yaitu ( arc lenght ) yang melebihi batas normal akan menghasilkan terjadi cacat las yaitu porosity pada hasil lasan [6].

## 3.3.   Analisis Hasil Lasan Pada Kaki Las
Selanjutnya  penelitian  yang  dilakukan  pada  kondisi  ini  yaitu  melihat  fenomena  kaki  las  pada ketiga variasi ampere 85, 95 dan 115. Dari hasil pengamatan, pada ampere 85 terjadi fenomena kaki las yang tidak simetris yaitu panjang 8 mm, tinggi 7 mm dan tebal 4,9 mm. Hasil lasan pada kaki las dapat ditunjukkan pada Gambar 12.
Gambar 12. Kaki Las Ampere 85.
Fenomena kaki las yang menunjukkan tidak semetris disebabkan adanya perbedaan kecepatan pada layer 2 dan 3, perbedaan kecepatan tersebut dapat ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Kecepatan Pengelasan Layer 2 dan Layer 3 Ampere 85. Layer Pengelasan Kecepatan Pengelasan Per 1 cm Layer 2 3 Detik Layer 3 3,25 Detik
Pengamatan  pada ampere 95  didapatkan  juga  fenomena  kaki  las  yang  tidak  simetris  yaitu panjang 10 mm, tinggi 9 mm dan tebal 5,7 mm. Hasil kaki las ampere 95 dapat ditunjukkan pada Gambar 13.
Gambar 13. Kaki Las Ampere 95.
Fenomena kaki las yang tidak semetris tersebut disebabkan adanya perbedaan kecepatan pada layer 2 dan 3, perbedaan kecepatan tersebut dapat ditunjukkan pada Tabel 3.
Tabel 3. Kecepatan Pengelasan Layer 2 dan Layer 3 Ampere 95. Layer Pengelasan Kecepatan Pengelasan Per 1 cm Layer 2 3,125 Detik Layer 3 3,375 Detik
Sedangkan  pengamatan  pada ampere 115  menunjukkan  fenomena  kaki  las  yangmasih  terjadi tidak  simetris  yaitu  panjang  11  mm,  tinggi  10  mm  dan  tebal  6,1  mm.  Hasil  kaki  las ampere 115  dapat ditunjukkan pada Gambar 14.
Gambar 14. Kaki Las Ampere 115.
Fenomena kaki las yang tidak semetris tersebut disebabkan terdapatnya perbedaan kecepatan pada layer 2 dan 3, perbedaan kecepatan tersebut dapat ditunjukkan pada Tabel 4.
Tabel 4. Kecepatan Pengelasan Layer 2 dan Layer 3 Ampere 115. Layer Pengelasan Kecepatan Pengelasan Per 1 cm Layer 2 2,375 Detik Layer 3 2,625 Detik
Dari  pengamatan  hasil  lasan  pada  kaki  las  didapatkan  bahwa  perbedaan  kaki  las  yang  tidak simetris diakibatkan oleh kecepatan lasan yang berbeda – beda dalam setiap jalur pengelasan, sehingga hal tersebut akan menyebabkan kaki las tidak simetris. Pada setiap ampere yang digunakan yaitu 85, 95 dan  115  terjadi  perbedaan kecepatan  hal  ini  disebabkan, semakin  besar  ampere  yang digunakan  maka kecepatan lasan juga akan semakain cepat. Kecepatan dalam pengelasan sangat berpengaruh pada hasil lasan  yaitu  kaki  las,  dimana  kecepatan  yang  lambat  akan  menyebabkan  kaki  lasan  menjadi  lebar sedangkan kecepatan yang cepat akan menyebabkan kaki lasan menjadi kecil [7].

## 4.   SIMPULAN
Pada penelitian ini dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Untuk ampere 85  terjadi  cacat porosity dan  kaki  las  menunjukkan  hasil  yang  tidak  baik  dengan diperoleh tebal 4,9 mm, ampere 95 kaki las menunjukkan hasil yang tidak baik dengan diperoleh tebal 5,7  mm  dan  pada ampere 115  hasil  pengelasan  menunjukkan  hasil  lasan  tidak  rata  dan  kaki  las menunjukkan hasil yang baik dibandingkan ampere 85 dan 95 dengan diperoleh tebal 6,1 mm.
2. Dampak cacat yang ditimbulkan dari variasi ampere tersebut menunjukkan bahwa hasil pengelasan yang tidak terjadi cacat las yaitu pada ampere 95 sedangkan pada kaki las ampere 115 menunjukkan hasil kaki las yang baik.
3. Pengamatan  busur  las  pada  waktu  10  detik,  13  detik,  15  detik  dan  17  detik  untuk  setiap ampere didapatkan  bahwa, ampere 85  menunjukkan  fenomena  pada  busur  las  yaitu  ( arc  length )  dengan ketinggian lebih dari normal yaitu 5 mm dan 4,9 mm dihasilkan cacat yaitu porosity pada hasil lasan. Ampere 95  dan  115  menunjukkan  pergerakan  busur  las  normal  pada  detik  10,  13,  15  dan  17.  Pada detik – detik tersebut arc length dan posisi sudut elektroda normal dan menunjukkan tidak terjadinya cacat pada hasil lasan.
4. Pengamatan hasil lasan pada kaki las didapatkan bahwa, terjadi fenomena kaki las yang tidak semetris disebabkan  oleh  kecepatan  pengelasan  yang  berbeda  pada  layer  2  dan  3.  Perbedaan  kecepatan  ini mempengaruhi lebar kaki las yang akan dihasilkan, kecepatan yang cepat akan menghasilkan kaki lasan kecil sedangkan dengan kecepatan lambat akan menghasilkan kaki lasan lebar.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]. Awal  Syahrani,  Naharuddin  dan  Muhammad  Nur,  (2018),  “Analisis  Kekuatan  Tarik,  Kekerasan,  dan Struktur  Mikro  pada  Pengelasan  SMAW  Stainless  Steel  312  dengan  Variasi  Arus  Listrik”, Jurnal Mekanikal , vol. 9, no. 1, pp. 814-822.
[2]. Pandapotan, P.O.P., (2019), “Pengaruh Variasi Arus dan Jenis Elektroda Terhadap Cacat Las pada Baja ST  60  Hasil  Proses  Pengelasan  SMAW  (Shiled  Metal  Arc  Welding)”, Laporan  Akhir  Proyek  Akhir , Universitas Sumatera Utara, Medan.
[3]. Fenoria Putri, (2009), “Pengaruh Besar Arus Listrik dan Panjang Busur Api Terhadap Hasil Pengelasan”, Jurnal Austenit , volume 1, nomor 2, Oktober 2009.
[4]. ZHANG Guang-jun, YAN Zhi-hong,Wu Lin, 2006, Visual Sensing of Weld Pool in Polarity TIG Welding of Aluminium Alloy ,Trans.Nonferrous Met.Soc.China 16(2006) 522-526.
[5]. Ramli,  Tuparjono  dan  Erwanto,  (2014),  “Analisis  Fenomena ARC  BLOW Pada  Pengelasan Shielded Metal Arc Welding (SMAW) ”, Jurnal Manutech , vol. 6, no. 2, pp. 20-62.
[6]. Nugroho,W.S., (2018), Buku Informasi Memperbaiki Hasil Pengelasan , Kementerian Ketenagakerjaan R.I.  Direktorat  Jenderal  Pembinaan  Pelatihan  Dan  Produktivitas  Direktorat  Bina  Standardisasi Kompetensi Dan Pelatihan Kerja.
[7]. Mursid.  R,  (2009),“Pengaruh  Posisi  dan  Arus  Las  terhadap  Kecepatan  Geser  Pengelasan  pada  Baja Lunak Dengan Menggunakan Las Busur Listrik AC”, Universitas Tjut Nyak Dhien. Medan.