## Pengaruh variasi bevel pada proses pengelasan SMAW terhadap kekuatan tarik material
Yusuf Rizal Fauzi 1* , Anhar Khalid 2 , Akmal Barry 3
1,2,3 Program Studi Teknik Mesin, Politekknik Negeri Banjarmasin Jl. Brig Jend. Hasan Basri, Pangeran, Kec. Banjarmasin Utara, Kota Banjarmasin, Kalimantan Selatan 70124
* Corresponding author : yusuf.rizal.fauzi@poliban.ac.id

## Abstract
The strength of welded joints is influenced by a wide variety of factors. One of them is due to structural changes as a result of the heating process. In order for the connection between the  two  metal  parts  to  have  good  quality,  it  is  necessary  to  have  a  proper  welding  and  the connection and the shape of the weld bevel are in accordance with the use of the results of the weld. Parameters in Shielded Metal Arc Welding (SMAW) welding include current strength, voltage, electrical polarity, and the angle of the joint used. These parameters make the basis for the right selection in order to get a good quality or connection quality. The purpose of this study was to determine the effect of bevel variations on the tensile strength test of the SMAW welding process connection on medium carbon steel material. The welding process is carried out using RB 26 type electrodes using a current of 100 A at 1 G welding position, welding is carried out on the material using V, I and double V bevel with 1 specimen per bevel. Based on the  research  that  has  been  done,  it  can  be  concluded  that  the  type  of  joint  bevel  has  an important  influence  on  the  results  of  the  weld.  From  the  variation  of  the  bevel  that  has  the highest tensile strength value, it is V bevel rather than double V bevel and 1 bevel. Due to the variation  of  V  bevel  has  a  small  distortion  angle  compared  to  double  V  bevel  and  I  bevel. Optimal electric welding results depend on the welding process technique.
Keywords: SMAW, tensile test, electrode, bevel

## Abstrak
Kekuatan hasil sambungan las dipengaruhi oleh berbagai faktor  yang sangat beragam. Salah satunya karena perubahan struktur akibat dari proses pemanasan. Agar sambungan antara dua  bagian  logam  memiliki  mutu  yang  baik  diperlukan  suatu  pengelasan  yang  tepat  dan sambungan serta bentuk  kampuh  las  yang sesuai  dengan kegunaan dari hasil lasan tersebut. Parameter pada pengelasan Shielded Metal Arc Welding (SMAW) meliputi kuat arus, tegangan listrik, polaritas listrik, dan sudut kampuh yang digunakan. Parameter inilah yang menjadikan dasar  pemilihan  yang  tepat  guna  mendapatkan  kualitas  atau  mutu  sambungan  yang  baik. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui pengaruh variasi kampuh terhadap uji kekuatan tarik hasil  sambungan  proses  las  SMAW  pada  material  Baja  Karbon  sedang.  Proses  pengelasan dilakukan dengan menggunakan elektroda tipe RB 26 dengan menggunakan arus 100 A pada posisi  pengelasan  1  G,  pengelasan  dilakukan  pada  material  dengan  menggunakan  sudut kampuh V, I dan double V sebanyak 1 spesimen setiap kampuh. Berdasarkan penelitian yang telah  dilakukan,  dapat  diambil  kesimpulan  bahwa  jenis  kampuh  sambungan  mempunyai pengaruh yang penting terhadap hasil lasan. Dari variasi kampuh yang memiliki nilai kekuatan Tarik tertinggi yaitu kampuh V daripada kampuh double V dan kampuh 1 . Dikarenakan pada variasi kampuh V memiliki sudut distorsi yang kecil dibandingkan dengan kampuh double V maupun  kampuh  I.  Hasil  pengelasan  listrik  yang  optimal  tergantung  pada  teknik  peroses pengelasannya.
Kata Kunci : SMAW, uji Tarik, elektroda, kampuh

## Pendahuluan
Pengelasan  logam  berbeda  adalah suatu  proses  pengelasan  yang  dilakukan pada  dua  jenis  logam  atau  paduan  logam yang  berbeda.  Pengelasan  logam  berbeda (dissimilar  metal  welding)  merupakan perkembangan  dari  teknologi  las  modern akibat  dari  kebutuhan  akan  penyambungan material-material yang memiliki jenis logam yang  berbeda.  Pemilihan  elektroda  dan penggunaan  jenis  kampuh  yang  tepat  serta pemilihan jenis sambungan menurut standar pengelasan sangat dibutuhkan untuk mendapatkan hasil pengelasan yang sempurna.
Kekuatan hasil sambungan las dipengaruhi  oleh  berbagai  faktor  yang sangat  beragam.  Salah  satunya  karena perubahan  struktur  mikro  material  akibat dari  proses  pemanasan.  Logam  yang mengalami  pengaruh  pemanasan  akibat pemanasan  nantinya  akan  mengalami perubahan  struktur  mikro  disekitar  daerah lasan.  Bentuk  struktur  mikro  bergantung pada  temperatur  tertinggi  yang  dicapai selama proses pengelasan, kecepatan pengelasan,  dan  laju  pendinginan  daerah  2 lasan.  Daerah  logam  yang  mengalami perubahan  struktur  akibat  pemanasan  ini disebut  daerah  pengaruh  panas  atau Heat Affeccted Zone (HAZ).
Setyowati  dan  Suheni  (2016)  [4] meneliti  variasi  arus  dan  sudut  pengelasan pada material austenitic stainless steel 304 terhadap kekuatan tarik dan struktur micro. Kekuatan  tarik  maksimal  terjadi  pada sampel  dengan  parameter  pengelasan  85A dan  sudut  kampuh  pengelasan  45  yaitu sebesar  518  N/mm  .  Pengamatan  makro pada sampel dengan variasi arus pengelasan 75A,  85A,  dan  95A  menghasilkan  bentuk weld pool yang berbeda. Semakin besar arus maka weld pada  bagian  bawah  kampuh semakin  telihat.  Oleh  karena  itu,  untuk menanggulangi permasalahan tersebut diperlukan suatu perlakuan terhadap variasi kampuh  guna  untuk  mengetahui  variasi kampuh manakah yang tepat guna mengatasi masalah.
Berdasarkan penelitian tersebut,  akan dikaji  lebih  lanjut  mengenai  pengaruh pengelasan  SMAW  terhadap  baja  karbon rendah  pada  variasi  kampuh  dengan pengujian Tarik.

## Tinjauan Pustaka
Pengelasan  ( welding )  adalah  salah salah  satu  teknik  penyambungan  logam dengan  cara  mencairkan  sebagian  logam induk dan logam pengisi dengan atau tanpa tekanan  dan  dengan  atau  tanpa  logam penambah  dan  menghasilkan  sambungan yang  kontinyu.  Pengelasan  bukan  tujuan utama dari kontruksi, tetapi hanya merupakan sarana untuk mencapai ekonomi pembuatan  yang  lebih  baik.  Karena  itu rancangan  las  dan  cara  pengelasan  harus betul-betul memperhatikan dan memperlihatkan kesesuaian antara sifat sifat las  dengan  kegunaan  kontruksi  serta kegunaan disekitarnya. Prosedur pengelasan kelihatannya sangat sederhana, tetapi sebenarnya
didalamnya banyak masalahmasalah  yang  harus  diatasi  dimana pemecahannya
memerlukan
bermacammacam penngetahuan. Karena itu didalam  pengelasan,  penngetahuan  harus turut  serta  mendampingi  praktek,  secara lebih  bterperinci  dapat  dikatakan  bahwa perancangan kontruksi bangunan dan mesin dengan sambungan las, harus direncanakan pula tentang cara-cara pengelasan. Cara ini pemeriksaan,  bahan  las,  dan  jenis  las  yang akan  digunakan,  berdasarkan  fungsi  dari bagianbagian  bangunan  atau  mesin  yang dirancang.  Berdasarkan  definisi  dari  DIN (Deutch Industrie Normen) las adalah ikatan metalurgi  pada  sambungan  logam  paduan yang  dilaksanakan  dalam  keadaan  lumer atau  cair.  Dari  definisi  tersebut  dapat dijabarkan  lebih  lanjut  bahwa  las  adalah sambungan  setempat  dari  beberapa  batang logam  dengan  menggunakan  energi  panas. Pada waktu ini telah dipergunakan lebih dari 40  jenis  pengelasan  termasuk  pengelasan yang  dilaksanakan  dengan  cara  menekan dua logam yang disambung sehingga terjadi ikatan antara atom-atom molekul dari logam yang disambungkan.
Kampuh  las  merupakan  bagian  dari logam induk yang akan diisi oleh logam las, kampuh las awalnya adalah berupa kubungan  las  yang  kemudian  diisi  dengan logam las. Sambungan las dengan menggunakan  alur  kampuh  dikategorikan kedalam sambungan las tumpul. Sambungan las  tumpul  adalah  jenis  sambungan  paling efisien.
Jenis  Sambungan  Pengelasan  Jenis
Sambungan Pengelasan
adalah tipe sambungan material atau plat yang digunakan  untuk  proses  pengelasan.  Jenis sambungan las mempunyai beberapa macam  yang  menjadi  jenis  sambungan utama  yaitu  Butt  Joint,  Fillet  (T)  Joint, Corner Joint, Lap Joint dan Edge Joint.
a. Butt Joint
Sambungan  butt  joint  adalah  jenis sambungan tumpul, dalam aplikasinya jenis sambungan  ini  terdapat  berbagai  macam jenis  kampuh  atau  groove  yaitu  V  groove (kampuh  V),  single  bevel,  J  groove,  U Groove,  Square  Groove  untuk  melihat macam  macam  kampuh  las  lebih  detail silahkan lihat gambar berikut ini.
Gambar 1. Macam-macam Bentuk Kapuh Pada Butt Joint
b. T (Fillet) Joint
T Joint  adalah jenis  sambungan  yang
berbentuk  seperti  huruf  T,  tipe  sambungan ini  banyak  diaplikasikan  untuk  pembutan kontruksi atap, konveyor dan jenis konstruksi  lainnya.  Untuk  tipe  groove  juga terkadang digunakan untuk sambungan fillet adalah  double  bevel,  namun  hal  tersebut sangat jarang kecuali pelat atau materialnya sangat tebal. Berikut ini gambar sambungan T pada pengelasan.
Gambar 2. Macam-macam Sambungan T (Fillet) joint

## c. Corner Joint
Corner  Joint  mempunyai  desain sambungan  yang  hampir  sama  dengan  T Joint,  namun  yang  membedakannya  adalah letak dari materialnya. Pada sambungan ini materialnya yang disambung adalah bagian ujung  dengan  ujung.  Ada  dua  jenis  corner joint, yaitu close dan open. Untuk detailnya silahkan lihat pada gambar di bawah ini.
Gambar 3. Sambungan Corner Joint
d. Lap Joint Tipe  sambungan  las  yang  sering digunakan untuk pengelasan spot atau bevel. Karena  materialnya  ini  ditumpuk  atau disusun  sehingga  sering  digunakan  untuk aplikasi  pada  bagian  body  kereta  dan cenderung  untuk  plat  plat  tipis.  Jika menggunakan  proses  las  SMAW,  GMAW atau  FCAW  pengelasannya  sama  dengan sambungan fillet.
Gambar 4. Macam-Macam Sambungan Lap Joint

## Metode Penelitian
Penelitian  dilaksanakan  di  Workshop Program Studi Teknik Mesin dan pengujian dilaksanakan  di  Lab.  Pengujian  Bahan Program  studi  teknik  mesin.  Persiapan material yang akan dilakukan pada penelitian  sebelum  dilakukannya  proses pengelasan adalah persiapan sudut kampuh, sebelum  dilakukannya  proses  pengelasan pembuatan  sudut  kampuh  diperlukan  agar benda  kerja  yang  dilakukan  pengelasan mampu mengikat lebih kuat.
Adapun sudut kampuh yang digunakan  dalam  penlitian  ini  antara  lain sudut kampuh I, V, dan Double V. Adapun gambar  sudut  kampuh  yang  digunakan dalam penelitian dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 5. Kampuh I
Gambar 6. Kampuh V
Gambar 7. Kampuh Double V Setelah memotong bahan maka mempersiapkan  mesin  las  dan  mengelas sesuai prosedur pengelasan, Proses pengerjaan  penyambungan  logam  berbeda harus  diperhatikan  karena  perbedaan  jenis dan kadar dari logam yang berbeda. Setelah melakukan  proses  pengelasan,  selanjutnya melakukan  pengujian  tarik  spesimen  hasil lasan.

## Gambar 8. Spesimen uji tarik

## Hasil dan Pembahasan
Dari hasil pengujian, kampuh  V nilai tegangan tarik sebesar 878.4 MPa, tegangan luluh pada Kampuh V sebesar 851.46 MPa dan modulus elastisitas sebesar 451.46 MPa. Selanjutnya  untuk  kampuh  double  V  nilai tegangan tarik 770.13 MPa, tegangan luluh terjadi  sebesar  715.2  MPa  dan  untuk modulus  elastisitas  sebesar  481.63  MPa. Sedangkan  untuk  kampuh  I  nilai  tegangan tarik  terjadi  sebesar  625.86  MPa,  tegangan luluh  terjadi  sebesar  594.4  MPa  dan  untuk modulus elastisitas terjadi sebesar 504 MPa. Maka dari tabel dapat ditarik grafik sebagai berikut.
Gambar 8. grafik pengujian Tarik Dari Grafik hasil pengujian tarik yang dilakukan maka dapat dilihat diatas di mana tegangan  tarik  tertinggi  ada  kampuh  V dengan nilai 878.4 MPa dan tegangan tarik terendah  terjadi  kampuh  I dengan  nilai 625.86 MPa. Untuk tegangan luluh tertinggi terjadi  dikampuh  V  di  mana  nilai  yang
0 200 400 600 800 1000 v double V I Nilai T eg an g an tar ik ( MP a) Variasi Kampuh Tegangan Luluh Tegangan tarik
didapat  851.46  MPa  dan  tegangan  luluh terendah  terjadi  dikampuh  I 594.4  MPa. Dan  untuk  modulus  elastisitas  tertinggi terjadi dikampuh I 504 MPa dan untuk yang terendah terjadi pada kampuh V dengan nilai 451.46  MPa.  Dari  tabel  dan  grafik  diatas maka  dapat  disimpulkan  untuk  pengujian Tarik  variasi  kampuh  dengan  PWHT, semakin tinggi derajat sudut yang dilakukan maka  akan  semakin  menurunnya  tegangan tarik  dan  tegangan  luluh  tetapi  untuk modulus  elastisitas  semakin  tinggi  derajat maka  akan  semakin  meningkat  kekakuan dari  bahan  tersebut  yang  diakibatkan berubahnya struktur material menjadi getas.
Gambar 9. Modulus elastisitas pada pengujian Tarik
Pada  pengujian  tarik  yang  sudah dilaksanakan didapat regangan yang terjadi pada baja pegas daun dan dapat dilihat pada grafik dibawah ini sebagai berikut.
Gambar 10. Grafik regangan pada pengujian Tarik
Dari  grafik  diatas  dapat  dilihat regangan  tertinggi  terjadi  pada  spesimen kampuh  V  sebesar  3  %  dan  regangan
terendah terjadi pada kampuh I dengan nilai 1.3  %.  Maka  bisa  disimpulkan  semakin tinggi  derajat  sudut  pada  kampuh  maka regangan  akan  semakin  menurun  yang diakibatkan  struktur  material  berubah menjadi getas.

## Kesimpulan
Berdasarkan  penelitian  yang  telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan bahwa jenis  kampuh  sambungan  mempunyai pengaruh yang penting terhadap hasil lasan. Pengaruh  yang  terjadi  dapat  disimpulkan bahwa  dari  variasi  kampuh  yang  memiliki nilai kekuatan Tarik tertinggi yaitu kampuh V  daripada  kampuh  double  V  dan  kampuh 1.  Dikarenakan  pada  variasi  kampuh  V memiliki sudut distorsi yang kecil dibandingkan  dengan  kampuh  double  V maupun kampuh  I.  Hasil pengelasan listrik yang optimal tergantung pada teknik peroses pengelasannya.

## Referensi
[1] Bondan T. Sofyan. (2010). Pengantar Material  Teknik.  Jakarta:  Salemba Teknika.
[2] Eriek  Wahyu  Restu  Widodo1,  Vuri Ayu  Setyowati2,  Suheni3,  dan  Ilham
Qiromi4  Jurusan  Teknik  Mesin, Fakultas  Teknologi  Industri  Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya1,2,3,4  Jl.  Arief  Rachman Hakim 100 Surabaya 60117 [3] Harsono Wiryosumarto, Toshi Okumura, 2008, Teknologi Pengelasan Logam, PT Balai Pustaka
(Persero), Jakarta.
[4] Supardi,  E.,  1996,  Pengujian  Logam, Angkasa, Bandung.
[5] Widharto,  S.  Teknologi  dan  Proses Pengelasan.  Balai  Besar  Bahan  dan Barang Teknik, Bandung..
[6] W Kenyon, Ir. Dines Ginting, Dasar – Dasar Pengelasan
[7] Smallman. RE. Metalurgi Fisik Modern. Gramedia 1991
[8] Budiyanto,  E.,  Nugroho,  E.,  & Masruri, A. (2017). Pengaruh
2 1,7 1,3 0 0,5 1 1,5 2 2,5 v double V I Nilai R eg an g an ( %) Variasi Kampuh 451,46 481,63 504 420 440 460 480 500 520 v double V I Nilai Mo d u lu s (MP a) Variasi Kampuh
diameter filler dan arus pada pengelasan  TIG  terhadap  kekuatan tarik  dan  struktur  mikro  pada  baja karbon rendah. Turbo: Jurnal Program Studi Teknik Mesin , 6 (1).
[9] Nugroho,  E.,  Budiyanto,  E.,  & Suseno,  E.  B.  (2021).  Experimental
evaluation of mechanical properties of friction  welded  mild  steel. Turbo: Jurnal Program Studi Teknik Mesin , 10 (1).
[10] Budiyanto, E., & Yuono, L. D. Proses Manufaktur . Eko Budiyanto.
[11] Nugroho,  E.,  Budiyanto,  E.,  & Firdaus,  A.  D.  (2021).  Pengaruh penambahan  Silikon  pada  remelting piston  motor  bekas  menggunakan tungku  induksi  terhadap  kekuatan tarik  dan  kekerasan. Turbo:  Jurnal Program Studi Teknik Mesin , 10 (2).
[12] Halim,  G.,  Asroni,  A.,  &  Budiyanto, E.  (2022).  Analisa  kerja  mesin  CNC
laser  cutting  CO2  2  axis  berbasis MACH3 pada variasi pemotongan. ARMATUR: Artikel Teknik Mesin & Manufaktur , 3 (1), 28- 36.