doi: 10.14710/teknik.v42i1.33209               Copyright © 2021, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919
Analisis Kuat Arus Terhadap Sifat Mekanik Dan Struktur Mikro Material A53 Gr B Dengan Proses Gas Tungsten Arc Welding
Tarmizi 1* , Yudha Bakti Nugraha 2 , Irfan 1
1 Balai Besar Logam dan Mesin-Kemenperin Jl. Sangkuriang No.12 Bandung, Indonesia 40135
2 Jurusan Teknik Metalurgi, Fakultas Teknik, Universitas Jenderal Achmad Yani Jl. Terusan Gatot Subroto, Bandung, Indonesia 40285

## Abstrak
Pengelasan  dengan  parameter  proses  yang  tepat  akan  menghasilkan  sambungan  dengan  sifat  mekanik yang  optimal.  Kuat  arus  adalah  parameter  proses  yang  sangat  penting  dalam  pengelasan.  Proses  Gas Tungsten  Arc  Welding  (GTAW)  pada  baja  karbon  A53  Gr  B  menggunakan  variasi  kuat  arus  menjadi pilihan  utama  untuk  mendapatkan  kualitas  sambungan  las  yang  baik.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk mendapatkan  sifat  mekanik  yang  optimum  seperti  kuat  tarik,  tekuk,  nilai  kekerasan  dan  struktur  mikro dengan  memvariasikan  kuat  arus.  Metode  percobaan  menggunakan  proses  GTAW  dengan  memberikan variasi arus pada pengelasan baja A 53 Gr B dengan bentuk sambungan single V dan  posisi pengelasan 5G. Kecepatan aliran gas pelindung Argon 15 liter per menit dengan  filler rod ER 70 S-6. Variasi arus yang diberikan 70, 90 dan 110A dengan tegangan 11-13 V polaritas DCEN. Hasil pengujian sesuai ASME section IX menunjukkan bahwa spesimen kuat arus 90A memberikan hasil optimum dengan kuat tarik 480 MPa  dan  nilai  kekerasan  190  HV.  Sedangkan  spesimen  dengan  arus  pengelasan  70A  terdapat  cacat incomplete  penetration  pada  daerah  lasan.  Penggunaan  arus  pengelasan  90A  pada  penelitian  ini memberikan  hasil  las  dengan  sifat  mekanik  dan  struktur  mikro  yang  lebih  baik  dibandingkan  dengan penggunaan kuat arus 70 dan 110A.
Kata kunci : GTAW; A53 Gr B; arus pengelasan; incomplete penetration; sifat mekanik; struktur mikro

## Abstract
[Title:  Analysis  of  Current  on  Mechanical  Properties  and  Microstructure  of  A53  Gr  B  Material  with Gas Tungsten Arc Welding Process] The welding use correct process parameters will produce joint with optimum  in  mechanical  properties.  The  current  is  a  very  important  process  parameter  in  welding.  Gas Tungsten Arc Welding process carbon steel A53 Gr B uses current variations can be an option to get the best  quality  joints.  The  purpose  of  this  research  is  to  get  optimum  mechanical  properties  and microstructure by varying the current. The experimental method uses GTAW process by varying current in welding A 53 Gr B using a single V butt joint and a 5G welding position, the Argon protective gas flow rate  of  15  liters  per  minute  with  filler  rod  ER  70  S-6.  This  process  also  uses  11-13  Volt  voltage  with DCEN polarity and current 70, 90, and 110A.  Based on ASME Section IX, the test results show that the specimen with a current of 90A gives optimum results with a tensile strength of 480 MPa and a hardness value of 190 HV, whereas specimens with welding current of 70A bring incomplete penetration defects in the  weld  area.  The  use  of  welding  current  90A  in  this  research  provides  welding  results  with  better mechanical properties and microstructure compared to the use of currents of 70 and 110A.
Keywords : GTAW; A53 Gr B; current; incomplete penetration; mechanical properties; microstructure ------------------------------------------------------------------
*) Penulis Korespondensi. E-mail: tarmizi@kemenperin.go.id

## 1. Pendahuluan
Perkembangan industri minyak dan gas bumi yang semakin pesat tidak lepas dari kemajuan teknologi dalam pemilihan  material  dan  metode  penyambungannya. Pemilihan  material  dan  metode  pengelasan  pipa  saluran minyak  dan  gas  bumi  harus  mengacu  pada  standar  yang ada.  Hal  ini  disebabkan  pemilihan  material  dan  metode pengelasan  pada  pipa  yang  akan  digunakan  pada  suhu tinggi  dan  korosi  tinggi  harus  benar  benar  memenuhi standar (Rupajati, Fernando & Suastiyanti, 2018).
Industri maritim termasuk salah satu industri yang pada  era  modern  ini  sudah  semakin  maju,  baik  pada bidang  eksplorasi  sumber  daya  alam  di  lepas  pantai maupun  pada  bidang  transportasi  laut.  Pada  bidang eksplorasi  lepas  pantai  contohnya,  untuk  melakukan eksploitasi  sumber  daya  alam  di  lepas  pantai  dibutuhkan struktur  sebagai  sarana  untuk  melakukan  kegiatan eksploitasi.  Struktur  lepas  pantai  hampir  semuanya menggunakan  material  dari  logam.  Penggunaan  logam sebagai  material  struktur  lepas  pantai  erat  kaitannya dengan  proses  penyambungan  antar  material  logam  pada struktur tersebut. Pengelasan merupakan proses penyambungan  logam  yang  sudah  lazim  digunakan  pada pengerjaan struktur lepas pantai (Palgunadhi, 2017).
Saat  ini  berbagai  macam  proses  pengelasan tersedia  di  lapangan  sehingga  pengelasan  banyak digunakan sebagai proses fabrikasi dan manufaktur untuk menggabungkan  material  dalam  berbagai  komposisi, bentuk  dan  ukuran.  Pengelasan  fusi  adalah  proses penyambungan yang banyak digunakan dalam konstruksi, pembangunan  kapal,  jembatan  baja,  bejana  tekan,  dll. Pengelasan  merupakan  proses  penyambungan  yang penting  karena  efisiensi  sambungan  yang  tinggi, penyetelan  yang  sederhana,  fleksibilitas  dan  biaya fabrikasi  yang  rendah.  Pengelasan  adalah  proses  yang efisien,  dapat  diandalkan  dan  ekonomis  (Armentani, Esposito & Sepe, 2007; Palgunadhi, 2017; Sumardiyanto & Susilowati, 2019; Talabi dkk. , 2014). Gas  Tungsten  Arc  Welding (GTAW)  atau Tungsten Inert Gas (TIG) adalah suatu proses pengelasan busur  listrik  elektroda  tidak  terumpan  ( non consumable ) dengan  atau  tanpa  logam  pengisi  dan  menggunakan  gas mulia  sebagai  pelindung  terhadap  pengaruh  udara  luar yang  bisa  dikerjakan  secara  manual  maupun  otomatis seperti  ditunjukkan  Gambar  1.  Pada  proses  GTAW peleburan  logam  terjadi  karena  panas  yang  dihasilkan oleh  busur  listrik  antara  elektroda  dengan  logam  induk (Kutelu dkk ., 2018; Pamungkas, 2016).
Beberapa  penelitian  mengenai  pengelasan  baja karbon  telah  dilakukan  seperti  yang  dilakukan  oleh Miftin,  Mohammed,  &  Nassar  (2020)  secara  umum menyebutkan bahwa peningkatan arus listrik menyebabkan  peningkatan  masukan  panas  secara keseluruhan dan ketika masukan panas naik kemungkinan terjadinya  tegangan  sisa  juga  naik.  Penelitian  lain  yang
diungkapkan oleh Tewari, Gupta & Prakash (2010) terkait pengaruh  parameter  pengelasan  baja  karbon  rendah adalah  peningkatan  kecepatan  pengelasan  dengan tegangan  dan  arus  konstan  akan  meningkatkan  penetrasi hingga  tercapai  kecepatan  optimum  dimana  penetrasi akan  maksimal.  Peningkatan  kecepatan  pengelasan melebihi  kecepatan  optimum  akan  mengakibatkan penurunan penetrasi. Selain itu peningkatan tegangan dan arus  pada  pengelasan  baja  karbon  rendah  menyebabkan peningkatan  nilai  kekerasan  dan  penurunan  kekuatan luluh, kekuatan tarik dan ketangguhan impak, seperti yag diungkapkan (Talabi dkk. , 2014).
Penelitian  Olawale dkk .  (2012)  pada  baja  karbon rendah  juga  menunjukkan  bahwa  terjadi  peningkatan kekerasan  dan  kuat  tarik  ketika  terjadi  kenaikan  arus pengelasan  sedangkan  kekuatan  impak  mengalami penurunan. Sedangkan penelitian Choubey & Jatti (2014) menunjukkan bahwa pada baja tahan karat kekuatan tarik akan  berkurang  dengan  meningkatnya  masukan  panas. Nilai kekerasan akan meningkat seiring naiknya masukan panas  pada  daerah  lasan  dan  turun  di  daerah  (HAZ). Ukuran  dendrit  lebih  kecil  dan  jarak  antar  dendrit  lebih rapat  ketika  sambungan  di  las  dengan  masukan  panas yang  rendah  dan  sebaliknya,  serta  tidak  ada  pengaruh signifikan gas pelindung terhadap kekuatan mekanik.
Penelitian  oleh  Bodude  &  Momohjimoh  (2015) menunjukkan bahwa kekuatan dan kekerasan sambungan las  baja  karbon  rendah  meningkat  dengan  penurunan masukan  panas  menggunakan  variasi  voltase  dan  arus pengelasan.  Penelitian  Kant dkk .  (2018)  menggunakan mild  steel menjelaskan  arus  pengelasan  menjadi parameter  yang  berpengaruh  pada  lebar  manik  las  dan sifat  mekanik  logam  las  selain  kecepatan  pengelasan. Kisaran  kecepatan  pengelasan  yang  rendah  cocok  untuk mencapai kekuatan tarik maksimum. Pengaruh laju aliran gas pelindung   sangat  kecil  sedangkan sudut  kampuh las tidak terlalu signifikan. Nilai kekerasan lebih tinggi pada daerah lasan dan HAZ dibandingkan logam induk.
Penelitian  Kirono  &  Sanjaya  (2013)  menjelaskan sambungan baja karbon SA 516 hasil pengelasan GTAW lebih  kuat  dan  lebih  keras  serta  struktur  mikronya  lebih
Gambar 1 . Skema proses GTAW (Sarolkar & Kolhe, 2017)
doi: 10.14710/teknik.v42i1.33209               Copyright © 2021, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919
kasar  dibandingkan  hasil  pengelasan  SMAW.  Hasil penelitian Suherman dkk. (2019)  pada baja SA 106 Gr. B menunjukkan  nilai  kekuatan  tarik  pada  daerah  las  ( weld metal )  lebih  rendah  dibanding  dengan  logam  induk sedangkan nilai kekerasan menunjukkan perbedaan antara daerah weld metal , HAZ dan daerah logam induk dengan nilai  kekerasannya  lebih  tinggi  di  daerah weld  metal. Ketangguhan  pada  daerah weld  metal cenderung  lebih rendah  bila  dibanding  dengan  logam  induk.  Berdasarkan hasil  penelitian  proses  GTAW  pada  pipa  baja  karbon ASTM A 106 yang dilakukan oleh Syahrani, Mustafa  & Oktavianus (2017), kenaikan arus pengelasan menurunkan  sifat  mekanik  hasil  sambungan  seperti  kuat tarik  energi  impak  dan  nilai  kekerasan.  Sedangkan Suryana dkk (2019)    menyatakan  kenaikan  masukan panas  menyebabkan  pembentukan  fasa acicular  ferrite menjadi  lebih  dominan  dan  ukuran  butir  menjadi  lebih besar  pada  daewrah  HAZ.  Hal  lain  yang  diungkapkan pada penelitian Wibowo, Ilman & Iswanto (2016) adalah penurunan heat  input akan  memperkecil  terjadinya distorsi arah longitudinal maupun distorsi arah transversal.  Secara  umum  perbedaan  arus  pengelasan memberikan  pengaruh  terhadap  kekuatan  mekanik  hasil las seperti yang di sampaikan pada penelitian Ilmi (2018). Penelitian Nasir dkk. (2017)  pada baja karbon terungkap bahwa  baik  baja  karbon  rendah  maupun  tinggi  akan menghasilkan  struktur  mikro  yang  lebih  kasar  dengan meningkatnya  masukan  panas.  Namun  demikian  jumlah perlit  pada  baja  karbon  rendah  terus  menurun  seiring dengan  peningkatan  masukan  panas,  berbeda  dengan jumlah perlit yang terus meningkat dengan bertambahnya masukan panas pada baja karbon tinggi.
Penelitian  yang  menggunakan  material  baja  tahan karat 304 oleh  Kumar  & Shahi (2011) ditemukan bahwa kekuatan  tarik  dan  keuletan  maksimum  dimiliki  oleh sambungan las yang dibuat menggunakan masukan panas rendah, dan tingkat pengakasaran butir meningkat dengan meningkatnya masukan panas. Sedangkan ukuran butir di HAZ  dekat  dengan  batas  fusi  relatif  lebih  kasar  pada masukan  panas  tinggi  dan  lebih  halus  pada  masukan panas rendah. Terkait  kajian cacat pada pengelasan pipa, menurut  Warman  (2017)  munculnya clustered  porosity sambungan  las  berpotensi  terjadinya  gagal  disebabkan oleh  faktor  selubung  elektroda,  lapisan  galvanis, kelembaban,  faktor  lingkungan  dan  belerang.  Sedangkan incompleted  penetration berpotensi  terjadi  crack,  karat serta  erosi  internal  disebabkan  karena  faktor  elektroda, kampuh  dan  root.  Sedangkan  pemilihan  elektroda  yang tepat juga berpengaruh ada atau tidaknya cacat pada hasil lasan,  seperti  yang diungkapkan pada penelitian  Sugiarto &  Awali  (2012)  menunjukkan  bahwa  pengelasan kombinasi elektroda E7016 dengan filler rod tipe ER70S- 2  maupun  ER70S-4  tidak  ditemukan  cacat  pada  baja ASTM  A 106  grade B. Untuk  mendapatkan kualitas dan kekuatan  sambungan  yang  baik  pada  proses  GTAW  ada
beberapa  parameter  proses  pengelasan  yang  harus disesuaikan dengan material yang disambung, desain dan jenis sambungan yang digunakan, diantaranya adalah arus pengelasan,  tegangan  pengelasan,  kecepatan  pengelasan, masukan panas dan gas pelindung (Kutelu dkk. , 2018).
Kegiatan  penelitian  ini  difokuskan  pada  pengaruh masukan  panas  terhadap  sifat  mekanik  sambungan  hasil proses  GTAW  dengan  variasi  arus  pengelasan  pada material  ASTM  A53  Grade  B.  Penelitian  ini  bertujuan melakukan  proses  GTAW  untuk  mendapatkan  arus pengelasan yang tepat pada material ASTM A53 Grade B dan pengaruhnya terhadap sifat mekanik hasil lasan serta analisis struktur mikro.
Baja karbon adalah paduan antara besi dan karbon dengan  sedikit  Si,  Mn,  P,  S,  dan  Cu.  Sifat  baja  karbon sangat  tergantung  pada  kadar  karbon,  jika  kadar  karbon naik  maka  kekuatan  dan  kekerasan  juga  akan  bertambah tinggi. Karena itu, baja karbon dikelompokkan berdasarkan kadar karbonnya (Wiryosumarto &
Okumura,  2000).  Baja  ASTM  A53  adalah  baja  dengan standarisasi  Amerika  yaitu  ASTM  ( American  Standard Testing and Material ). Baja ASTM A53 adalah jenis baja karbon rendah dengan kandungan karbon tidak lebih dari 0,3%  dan  merupakan  jenis  material  baja  yang  banyak digunakan  untuk  aplikasi  pipa  serta  baik  digunakan sebagai pipa untuk distribusi uap, air, dan gas. Baja ASTM A53 merupakan pipa welded yang sering digunakan pada penyaluran  gas  cair  ( Liquid  Natural  Gas  –  LNG )  yang sesuai  untuk  penggunaan  lepas  pantai.  Pipa  ini  memiliki nilai  ekonomis  yang  cukup  tinggi  sehingga  banyak  juga dijumpai pada industri kimia khususnya pada penyaluran gas-gas  hasil  reaksi  kimia.  Selain  itu  pipa  ini  juga  harus memiliki ketahanan terhadap perambatan retak, pembebanan  dan  sifat  mampu  las  yang  baik  (Arsyad  & Suhardi,  2011;  Palgunadhi,  2017;  Vera,  Vinciguerra  & Bagnara, 2015).
2 . Bahan dan Metode
Tahapan kegiatan yang dilakukan dalam penelitian ini  seperti  yang  ditunjukkan  Gambar  2.  Material  yang disambung adalah baja karbon rendah ASTM A53 Grade B diameter 152 mm dan panjang 150 mm serta tebal 7,11 mm  menggunakan  proses  GTAW.  Proses  GTAW  ini menggunakan  elektroda  tungsten  EWTh-2  dengan komposisi 97,3 % tungsten, 2% thorium oksida (Andewi, 2016;  Dadang,  2013;  Firdaus,  2019)  dan  gas  pelindung selama  proses  adalah  Argon  99,9%  yang  mengalir  pada laju  15  L/menit.  Parameter  lain  pada  proses  GTAW  ini adalah  desain  sambungan  menggunakan butt  joint tipe single V dan  sudut  kampuh 60 o dengan root opening 3,2 mm  dan root  face 2  mm.  Posisi  pengelasan  yang digunakan  dalam  proses  GTAW  ini  adalah  5G.  Dan voltase  pengelasan  antara  11-13  V  dengan  arus pengelasan menggunakan polaritas DCEN bervariasi pada 70A,  90A  dan  110A.  Kecepatan  pengelasan  selama
proses  berkisar  30  sampai  70  mm/menit  yang  dilakukan secara manual oleh welder tersertifikasi.
Setelah  proses  pengelasan  selanjutnya  dilakukan pengujian  dan acceptance  criteria- nya  mengacu  pada American Society Of Mechanical  Engineers IX (ASME IX)  Standard  (2013).  Pengujian  visual  dan  dilanjutkan pengujian  radiografi  untuk  mendeteksi  kemungkinan adanya  cacat  menggunakan  sinar  gamma  ray  dengan metode double  wall .  Selanjutnya  dilakukan  pengujian tarik  untuk  melihat  kekuatan  tarik  hasil  lasan  dan pengujian  kekerasan  untuk  melihat  kekerasan  dan distribusinya  pada  daerah  lasan  dan  sekitarnya. Pengukuran  kekerasan  dilakukan  pada  2  titik  di  setiap area  dengan  jarak  antar  titik  0,02  mm  menggunakan metode  mikro  Vicker  dengan  beban  200  gf.  Pengujian bending  dilakukan  untuk  melihat  kekuatan  dan kelenturan hasil lasan ketika diberi beban. Pengujian ini menggunakan 2  metode  yaitu bending pada bagian root dan  bending  pada  bagian face atau cap .  Pengujian metalografi menggunakan etsa HNO 3 (Asam Nitrat) 2% dan  C 2 H 5 OH  (Ethanol)  98%  (De  Andrés dkk .,  2001) dengan  perbesaran  200x  untuk  melihat  struktur  mikro hasil sambungan las.

## 3. Hasil dan Pembahasan
3.1. Analisis Pengujian Visual
Hasil  uji  visual  pada  Gambar  3  menunjukkan bahwa  spesimen  dengan  arus  pengelasan  70A  tidak
tersambung  dengan  baik  dan  terlihat  adanya  cacat Incomplete  Penetration yang  disebabkan  oleh  arus pengelasan yang rendah dan kecepatan pengelasan yang tinggi  sehingga  tidak  cukup  untuk  mencairkan  dan menyatukan  kedua  logam  dengan  sempurna  (Sahlan, 2015). Cacat Incomplete Penetration yang muncul tidak diperbolehkan  pada  pengelasan  GTAW  sehingga  secara visual  tidak  diterima  sesuai  standar  (ASME  IX,  2013). Pada  spesimen  dengan  arus  pengelasan  90A  dan  110A secara visual menyatu dan tersambung dengan baik serta tidak  ada  cacat  pada  hasil  lasan  sehingga  bisa  diterima sesuai standar (ASME IX, 2013).

## 3.2. Analisis Pengujian Radiografi
Setelah dilakukan pengujian visual, pipa A53 Gr B  hasil  sambungan  proses  GTAW  dilakukan  dengan pengujian radiografi menggunakan sinar gamma ray dan hasilnya  ditunjukkan  Gambar  4.  Hasil  radiografi menunjukkan  spesimen  dengan  arus  pengelasan  70A terdapat cacat Incomplete Penetration hampir sepanjang hasil  lasan  dan  dinyatakan  harus  di  las  kembali  atau repair . spesimen dengan arus pengelasan 90A dan 110A tidak ada cacat pada hasil lasan tersebut dan dinyatakan lolos uji radiografi sesuai standar (ASME IX, 2013) dan dilanjutkan dengan uji mekanik.
3.3. Analisis Pengujian Tarik
Hasil  uji  tarik  sambungan  pipa  A53  Gr  B menggunakan  variasi  arus  untuk  proses  GTAW ditunjukkan  oleh  Gambar  5.  Hasil  lasan  menunjukan kekuatan  sambungan  semua  spesimen  yang  dilas  dengan variasi  heat  input  yang  berbeda  terlihat  bagus  karena semua patahan spesimen uji terjadi di daerah logam induk dengan  bentuk  patah  ulet.  Hal  ini  bisa  terjadi  karena material  A53  Gr  B  mempunyai  kandungan  karbon  yang rendah.
Gambar  6  menunjukkan  kekuatan  tarik  logam las menggunakan arus 90 A sebesar 480 MPa pada bagian atas  dan  474  MPa  pada  bagian  bawah,  lebih  tinggi  dari
Gambar 2 . Diagram alir penelitian GTAW baja ASTM A53 Gr. B
Gambar 3 . Hasil proses GTAW secara visual
doi: 10.14710/teknik.v42i1.33209               Copyright © 2021, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919
kedua  spesimen  lainnya  dengan  variasi  arus  yang berbeda.  Sedangkan  kekuatan  tarik  logam  induk  sebesar 415 MPa, lebih rendah dari kekuatan tarik logam las. Hal ini  menunjukkan  bahwa  pengelasan  pipa  baja  A53  Gr  B dengan  proses  GTAW  berlangsung  dengan  baik  karena proses penyambungan menggunakan kawat las ER 70 S-6 dengan  kuat  tarik  minimum  sebesar  490  MPa.  Untuk sambungan  konstruksi  kekuatan  tarik  lasan  harus  lebih tinggi  dari  logam  induk.  Selain  itu  selama  proses pengelasan logam mengalami strain hardening . Adanya cacat seperti Incomplete Penetration pada sambungan  las  menyebabkan  kuat  tarik  menjadi  lebih rendah  dan  ditunjukkan  oleh  spesimen  dengan  arus pengelasan  70A,  sesuai  dengan  pendapat  (Dundu,  2014; Sumardiyanto  & Susilowati, 2019; Warman, 2017). Tapi kuat  tarik  spesimen  masih  lebih  tinggi  dari  kuat  tarik logam  induk  karena  luas  aktual  daerah  logam  las  lebih besar dari luas penampang logam induk. Sedangkan yang dipehitungkan  dalam  uji  tarik  adalah  luas  penampang logam  induk  sehingga  dengan  cacat  sebesar  itu  masih lebih  besar  luas  penampang  logam  las  dibandingkan logam induk.

## 3.4. Analisis Pengujian Bending
Selanjutnya  pengujian  bending  pada  material A53  Gr  B  hasil  proses  GTAW  dengan  spesimen sesuai standar ASME IX dan hasilnya ditunjukkan oleh Gambar    7.  Hasil  uji  bending  pada  spesimen  dengan arus pengelasan 70 A terlihat ada retakan pada bagian root sepanjang  10  mm.  Hal  ini  terjadi  karena  adanya cacat incomplete  penetration yang  terjadi  akibat masukan  panas  ketika  proses  pengelasan  yang  cukup besar  (Warman,  2017).  Sedangkan  spesimen  dengan arus  pengelasan  90  dan  110  A  tidak  terjadi  retakan baik pada bagian face maupun root .  Menurut kriteria yang  ditentukan  oleh  ASME  IX  diskontinuitas  yang dibolehkan  tidak  lebih  dari  3,2  mm  sehingga spesimen  dengan  arus  pengelasan  70  A  tidak  dapat diterima sesuai standar tersebut.
3.5. Analisis Pengujian Kekerasan
Pengujian  yang  dilakukan  selanjutnya  adalah pengujian  kekerasan  dengan  menggunakan micro hardness test (micro vikers) dengan hasil ditunjukkan Gambar  8.  Nilai  kekerasan  pada  daerah  lasan  dan sekitarnya lebih tinggi dari pada nilai kekerasan pada
Gambar 4. Hasil Uji Radiografi Proses GTAW
Gambar 5. Patahan spesimen uji tarik
Gambar 6. Hasil uji tarik
doi: 10.14710/teknik.v42i1.33209               Copyright © 2021, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919
daerah base  metal .  Nilai  kekerasan  tertinggi  pada daerah  las/ weld metal adalah  190  HV  menggunakan variasi  arus  90A,  lebih  tinggi  dari  kedua  sambungan spesimen  menggunakan  arus  70  A  dan  110A.  Nilai kekerasan  yang  terbesar  terdapat  pada  material dengan  penggunaan  arus  70A  yaitu  sebesar  192  HV dan  berada  di  daerah  HAZ.  Hal  ini  bisa  saja  terjadi karena  pengujian  kekerasan  dilakukan  pada  skala mikro  sehingga  ketika  titik  pengujian  berada  pada fasa  perlit  maka  nilai  kekerasannya  lebih  tinggi dibandingkan  dengan  area  yang  lain.  Adanya  efek hardening akibat  masukan  panas  menyebabkan distribusi kekerasan juga berbeda pada  sekitar daerah las.  Secara  keseluruhan  daerah weld  metal memiliki nilai  kekerasan  yang  tinggi  dibanding  area  lainnya karena  banyaknya  batas  butir  dan  fasa  perlit  yang terbentuk  ketika  proses  pengelasan  berlangsung (Syahrani dkk ., 2017).
3.6. Analisis Pengujian Metalografi Dari  hasil  foto  mikro  dengan  perbesaran  200x seperti  yang  ditunjukkan  Gambar  9  dapat  dilihat  fasa pada  spesimen  yang  terdiri  dari  ferit dan  perlit.  Ferit berwarna terang  dan cenderung ulet sedangkan perlit berwarna  gelap  dan  cenderung  keras  (Anggraeni, Pratikno  &  Hadiwidodo,  2017).  Berdasarkan  hasil pengamatan menggunakan mikroskop optik perbesaran  200  kali  untuk  semua  spesimen  terlihat perubahan  ukuran  maupun  jumlah  ferit dan perlit pada  semua  area basemetal ,  HAZ dan  pada weld metal . Semakin tinggi masukan panas yang diberikan pada proses pengelasan akan mengakibatkan penurunan persentase jumlah ferit dan ukuran struktur
mikro  akan  cenderung  seragam  (Triyoga,  2015). Untuk  spesimen  dengan  arus  pengelasan  70A penurunan  jumlah  ferit menjadi  yang  terbesar  dari 71%  pada basemetal menjadi  51%  pada weld  metal dan  akibatnya  terjadi  peningkatan  jumlah  fasa  perlit daerah  lasan  seperti  ditunjukkan  pada  Gambar  10. Fenomena  ini  terjadi  karena  masukan  panas  yang berbeda  akan  mempengaruhi  laju  pendinginan sehingga  berpengaruh  pada  sebaran  perlit  dan  nilai kekerasan  pada  spesimen  uji.  Jumlah  perlit  yang tinggi akan meningkatkan nilai kekerasan. Sedangkan untuk  spesimen  uji  dengan  arus  pengelasan  90  dan 110A  peningkatan  jumlah  perlit  tidak  setinggi spesimen  dengan  arus  pengelasan  70A,  sebesar  2-5% saja.

## 4. Kesimpulan
Proses  penyambungan  logam  ASTM  A53  Grade B diameter 6 inch dan panjang 150 mm serta tebal 7,11 mm  menggunakan  proses  GTAW  dengan  parameter tegangan  11-13  volt,  kecepatan  aliran  gas  pelindung Argon 15 liter per menit menggunakan filler rod ER 70 S-6  berdiameter  2,4  mm  dan  elektroda  tungsten  dengan sambungan  tipe single  V butt  joint, sudut  kampuh  30 o serta  arus  pengelasan  menggunakan  polaritas  DCEN bervariasi  pada  70A,  90A  dan  110A  telah  berhasil dilakukan  dengan  baik.  Hasil  pengujian  menunjukkan bahwa  penggunaan  arus  90  A  memberikan  hasil  yang lebih  baik  dibandingkan  dengan  kedua  variasi  arus lainnya dengan kuat tarik 480 MPa dan kekerasan logam las  190  HV.  Hasil  uji  bending  menunjukkan  tidak adanya  retak  pada  spesimen  dan  adanya  peningkatan jumlah  perlit  pada  logam  las.  Penggunaan  kuat  arus yang  tepat  pada  proses  GTAW  akan  memberikan  hasil las dengan sifat mekanik dan struktur mikro yang baik
Gambar 8. Distribusi nilai kekerasan hasil las
Daerah Parameter 70 A 90 A 110 A
Face 1 Root 1 Face 2
Root 2
Gambar 7. Hasil uji bending
doi: 10.14710/teknik.v42i1.33209               Copyright © 2021, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919

## Ucapan Terima Kasih
Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar- besarnya  kepada  Bapak  Dr.  Ing  Ir.  Supono  Adi Dwiwanto,  Staff  Seksi  Pemesinan  dan  Pengelasan
BBLM  yang  menyediakan  waktu  dan  fasilitas  untuk penelitian ini.
Gambar 10. Hasil penghitungan fasa ferit
Gambar 9. Hasil uji struktur mikro

## Daftar Pustaka
American Society Of Mechanical Engineers IX (ASME IX)  Standard.  (2013). Welding,  Brazing  and Fusing  Qualifications (2013th  ed.).  New  York: The  American  Society  of  Mechanical  Engineers. https://doi.org/10.1115/1.861981_ch25
Andewi,  L.  (2016). Pengaruh  Variasi  Arus  Pada  Hasil Pengelasan  Tig  (  Tungsten  Inert  Gas  )  Terhadap Sifat  Fisis  Dan  Mekanis  Pada  Alumunium  6061 . Skripsi. Universitas Negeri Semarang.
Anggraeni,  S.  D.,  Pratikno,  H.,  Hadiwidodo,  Y.  S. (2017).  Studi  Perbandingan  Proses  Pengelasan Smaw  Pada  Lingkungan  Darat  dan  Bawah  Air Terhadap  Ketahanan  Uji  Bending  Weld  Joint Material A36. Jurnal Teknik ITS , 5 (2). https://doi.org/10.12962/j23373539.v5i2.18096 Armentani,  E.,  Esposito,  R.,  Sepe,  R.  (2007).  The influence  of  thermal  properties  and  preheating  on residual stresses in welding. International Journal of  Computational  Materials  Science  and  Surface Engineering , 1 (2),
146–162.
https://doi.org/10.1504/IJCMSSE.2007.014870
Arsyad,  H.,  Suhardi.  (2011).  Studi  Degradasi  Material Pipa  Jenis  Baja  Astm  a53  Akibat  Kombinasi Tegangan  Dan  Media  Korosif  Air  Laut  in-Situ Dengan  Metode  Pengujian  C-Ring.  In Prosiding 2011 Hasil Penelitian Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin (Vol. 5, pp. 978–979).
Bodude,  M.  A.,  Momohjimoh,  I.  (2015).  Studies  on Effects of Welding Parameters on the Mechanical Properties  of  Welded  Low-Carbon  Steel. Journal of  Minerals  and  Materials  Characterization  and Engineering ,
03 (03),
142–153. https://doi.org/10.4236/jmmce.2015.33017
Choubey, A., Jatti, V. S. (2014). Influence of Heat Input on  Mechanical  Properties  and  Microstructure  of Austenitic  202  grade  Stainless  Steel  Weldments. WSEAS  Transactions  on  Applied  and  Theoretical Mechanics , 9 (1),  222–228.  Retrieved  from http://www.sitpune.edu.in Dadang. (2013). Teknik Las GTAW . (Tarkina & Sukaini, Eds.)  (1th  ed.).  Jakarta:  Kementerian  Pendidikan & Kebudayaan.
Dundu,  M.  (2014).  Effect  of  defects  on  the  strength  of welds. Journal  of  Engineering,  Design  and Technology ,
12 (4),
410–422.
https://doi.org/10.1108/JEDT-02-2012-0008 Firdaus, S. A. (2019). Analisis Penggunaan Filler Metal Er  Nicrmo-3  Sebagai  Pengganti  Filler  Metal Er309l  Dan  Er316l  Dan  Perbedaan  Arus  Pada Proses  Pengelasan  Overlay  Gtaw  Sa  106  Gr.  B Terhadap Ferrite Content, Komposisi Kimia, Sifat Mekanik,  Dan  Struktur  Mikro .  Tugas  Akhir. Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya Surabaya.
De  Andrés,  C.G.,  Bartolomé,  M.  J.,  Capdevila,  C.,  San Martín, D., Caballero, F. G., & López, V. (2001). Metallographic techniques for the determination of the  austenite  grain  size  in  medium-carbon microalloyed  steels. Materials  Characterization , 46 (5),  389–398.  https://doi.org/10.1016/S1044- 5803(01)00142-5
Ilmi,  B.  (2018). Pengaruh  Arus  Pengelasan  Smaw  Pada Kekuatan  Sambungan  Pipa  ASTM  A335  Grade P11. TEKNIKA , 5 (2), 88–95. Kant,  R.,  Pandey,  S.,  Singh,  R.,  Tanwar,  P.  (2018). Influence  of  Process  Parameters  on  Weld  Bead Geometry  and  Mechanical  Properties  in  GTAW. Proceedings of ICFTMM 2018 , 111–117. Kirono,  S.,  Sanjaya,  A.  (2013).  Pengaruh  Hasil Pengelasan  Gtaw  Dan  Smaw  Pada  Pelat  Baja  Sa 516  Dengan  Kampuh  V  Tunggal  Terhadap Kekuatan  Tarik,  Kekeraan  Dan  Struktur  Mikro. SINTEK , 7 (1), 49–58.
Kumar,  S.,  Shahi,  A.  S.  (2011).  Effect  of  heat  input  on the  microstructure  and  mechanical  properties  of gas  tungsten  arc  welded  AISI  304  stainless  steel joints. Materials  and  Design , 32 (6),  3617–3623. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2011.02.017
Kutelu, B. J., Seidu, S. O., Eghabor, G. I., Ibitoye, A. I. (2018). Review  of  GTAW  Welding  Parameters , 541–554. https://doi.org/10.4236/jmmce.2018.65039 Miftin, S. S., Mohammed, H. M., Nassar, A. A. (2020). Measurement  and  Prediction  of  Residual  Stresses in Low Carbon Steel Pipes Welded Shielded Metal Arc  Welding. Basrah  Journal  of  Engineering
Science , 20 (2), 60–65. https://doi.org/10.33971/bjes.20.2.7
Nasir,  N.  S.  M.,  Abdul,  M.  K.  A.  R.,  Ahmad,  M.  I., Mamat,  S.  (2017).  Influence  of  heat  input  on carbon  steel  microstructure. ARPN  Journal  of Engineering  and  Applied  Sciences , 12 (8),  2689– 2697.
Olawale,  J.  O.,  Ibitoye,  S.  A.,  Oluwasegun,  K.  M., Shittu,  M.  D.,  Ofoezie,  R.  C.  (2012).  Correlation between  Process  Variables  in  Shielded  Metal-Arc Welding  (SMAW)  Process  and  Post  Weld  Heat Treatment (PWHT) on Some Mechanical Properties of Low Carbon Steel Welds. Journal of Minerals  and  Materials  Characterization  and Engineering, 11(09), 891–895.
https://doi.org/10.4236/jmmce.2012.119084 Palgunadhi,  H.  (2017). Analisis  Pengaruh  Suhu Preheating Pada Pengelasan Baja Karbon Sedang (ASTM  A53)  Terhadap  Sifat  Mekanik  dan Ketahanan  Korosi  Weld  Joint  Pada  Lingkungan Laut .  Tugas  Akhir.  Institut  Teknologi  Sepuluh Nopember Surabaya.
Pamungkas,  G.  (2016). Pengaruh  Variasi  Kuat  Arus
Pengelasan  Tungsten  Inert  Gas  (Tig)  Terhadap Kekuatan Tarik Dan Struktur Mikro Baja Karbon Medium . Skripsi. Universitas Lampung.
Rupajati,  P.,  Fernando,  H.,  Suastiyanti,  D.  (2018).
Perbandingan Karakteristik Sifat Mekanis Pengelasan  Astm  A790  Dan  Astm  A106  Gr  .  B Hasil  Proses  Pengelasan  Gtaw.  In Prosiding Seminar  Nasional  Pakar (137–142).  Retrieved from https://trijurnal.lemlit.trisakti.ac.id/pakar/article/vi ew/2619
Sahlan  (2015).  Analisis  Cacat  Las  Incomplete  Fusion Dan  Retak  Memanjang  Pada  Waterwall  Tube Boiler PLTU Paiton Unit 1. Jurnal Ilmiah Semesta Teknika , 18 (1), 10–20.
Sarolkar,  A.  D.,  Kolhe,  K.  P.  (2017).  A  review  of  ( GTAW  )  Gas  Tungsten  Arc  Welding  and  its Parameters  for Joining  Aluminum  Alloy. IJSART , 3 (8).
Sugiarto,  Awali,  J.  (2012).  Analisis  Cacat  Las  Hasil Kombinasi  Filler  Rod  dan  Elektroda  Pada Sambungan Pipa Menggunakan Pengelasan Kombinasi  GTAW  dan  SMAW. Proceeding Seminar  Nasional  Tahunan  Teknik  Mesin  XI (SNTTM XI) , 1378–1384.
Suherman,  Ambarita,  R.  M.,  Simangunsong,  R.  K., Simanjuntak,  P.  J.  (2019).  Pengaruh  Jenis Elektroda  E6013  Pada  Pengelasan  SMAW Terhadap  Sifat  Fisis  Dan  Mekanis  Baja  SA  106 Grade  B.  In Prosiding  Seminar  Nasional  Era Industri (SNEI) 4.0 .
Sumardiyanto,  D.,  Susilowati,  S.  E.  (2019).  Effect  of Welding  Parameters  on  Mechanical  Properties  of Low  Carbon  Steel  API  5L  Shielded  Metal  Arc Welds. American  Journal  of  Materials  Science
2019 , 9 (1), 15–21.
https://doi.org/10.5923/j.materials.20190901.03 Suryana,  Pramono,  A.,  Muda,  I.,  Setiawan,  A.  (2019). The  Influence  of  Heat  Input  to  Mechanical Properties  and  Microstructures  of  API  5L-X65
Steel  Using  Submerged  Arc  Welding  Process. MATEC  Web  of  Conferences ,  269,  01009. https://doi.org/10.1051/matecconf/201926901009
Syahrani  Awal,  Mustafa,  Oktavianus.  (2017).  Pengaruh Variasi  Arus  Pengelasan  Gtaw  Terhadap  Sifat Mekanis  Pada  Pipa  Baja  Karbon  ASTM  A  106. Jurnal Mekanikal , 8(1), 721–729.
Talabi, S. I., Owolabi, O. B., Adebisi, J. A., Yahaya,  T. (2014). Effect of welding variables on mechanical properties  of  low  carbon  steel  welded  joint. Advances in Production Engineering And Management , 9(4), 181–186.
https://doi.org/10.14743/apem2014.4.186
Tewari,  S.  P.,  Gupta,  A.,  Prakash,  J.  (2010).  Effect  of Welding Parameters on the Weldability of ASTM 517  Gr.F  Steels. Indian  Welding  Journal , 34 (4), 19. https://doi.org/10.22486/iwj.v34i4.178546 Triyoga,  D.  (2015). Analisa  Pengaruh  Pengelasan Multiple  Analisa  Pengaruh  Pengelasan  Multiple Repair  Baja  Karbon  Rendah  Terhadap  Repair Baja  Karbon  Rendah  Terhadap  Sifat  Mekanik, Struktur Mikro Dan Sifat Mekanik, Struktur Mikro Dan  Tegangan  Sisa .  Master  Thesis.  Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Vera,  R.,  Vinciguerra,  F.,  Bagnara,  M.  (2015). Comparative study of the behavior of API 5L-X65 grade  steel  and  ASTM  A53-B  grade  steel  against corrosion  in  seawater. International  Journal  of Electrochemical Science , 10 (8), 6187–6198. Warman,  S.  P.  P.  (2017).  Analisis  Faktor  Penyebab Cacat  Pengelasan  Pada  Pipa  (  Study  Kasus  Pada Pipa  Distribusi  PDAM  Kabupaten  Kutai  Barat  ). Mekanikal , 8 (2), 730–736.
Wibowo,  H.,  Ilman,  M.  N.,  Iswanto,  P.  I.    (2016). Analisa  Heat  Input  Pengelasan  terhadap  Distorsi, Struktur  Mikro  dan  Kekuatan  Mekanis  Baja  A36.
Jurnal Rekayasa Mesin , 7 (1), 5–12. https://doi.org/10.21776/ub.jrm.2016.007.01.2 Wiryosumarto,  H.,  &  Okumura,  T.  (2000). Teknologi Pengelasan (Ed. 8). Jakarta: PT Pradnya Paramita.