Analisa pengaruh variasi kampuh las terhadap ketangguhan material baja AISI 1050
Maulana Iqbal, Akhyar Ibrahim, Azwinur Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Lhokseumawe Jl.Banda Aceh-Medan Km.280 Buketrata Email : maulana.lallana.iq@gmail.com

## Abstrak
Pengelasan  SMAW  adalah  sebuah  proses  penyambungan  logam  yang  menggunakan  energi  panas  umtuk mencairkan  benda  kerja  dan  elektroda.  Sementara  plat  baja  AISI  1050  merupakan  baja  yang  memiliki  kadar karbon  0.50%  sehingga  tergolong  dalam  baja  karbon  sedang.  Baja  ini  banyak  digunakan  di  pasaran  karena memiliki  banyak keunggulan salah satunya adalah sebagai komponen otomotif.  Baja  ini  memiliki  karakteristik sifat  mampu  mesin  yang  baik  ( machinability ), wear  resistance -nya  (keausan)  baik  dan  sifat  mekaniknya menengah.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  kekuatan  kejut  ( Impact )  dengan  menggunakan  metode charpy dan kekuetan ( Hardness ) terhadap hasil pengelasan SMAW pada baja AISI 1050 dengan variasi kampuh V Groove, Bevel Groove dan Double V Groove . Pada sampel pengujian di daerah Weld Metal, Weld Root , HAZ dan Base Metal. Dan arus yang digunakan 100 Ampere. Dari pengujian yang telah dilakukan, diketahui bahwa kekuatan kejut ( Impact ) tertinggi pada kampuh V memiliki nilai tertinggi terdapat pada Weld Metal yaitu sebesar 1,65  Joule/mm 2 ,  kampuh Bevel memiliki  nilai  tertinggi  pada Weld  Root yaitu  sebesar  1,78  Joule/mm 2 dan kampuh Double V  memiliki  nilai  tertinggi  pada  HAZ  yaitu  sebesar  1,48  Joule/mm 2 .  Kampuh  V  dan  kampuh Double V  memiliki  nilai  tertinggi  terdapat  pada  HAZ  yaitu sebesar  86,5  HRC,  kampuh Bevel memiliki  nilai tertinggi  pada Base  Metal yaitu  sebesar  81  HRC.  Sedangkan  nilai  kekerasan  terendah  terdapat  pada  kampuh Bevel di daerah pengujian Weld Root yaitu sebesar 56,67 HRC. Dan dari ke 3 jenis kampuh pada daerah Weld Metal memiliki nilai kekerasan yang sama yaitu 76,5 HRC. Untuk kampuh V dan kampuh Double V memiliki nilai yang sama pada semua daerah pengujian.
Kata kunci : SMAW, Weld Metal, Weld Root, HAZ, Kampuh V, Double V.

## Abstract
SMAW welding is a metal joining process that uses heat energy to melt the workpiece and electrodes. While the AISI 1050 steel  plate is steel  which has a carbon content of 0.50% so it is  classified as medium carbon steel. This  steel  is  widely  used  in  the  market  because  it  has  many  advantages,  one  of  which  is  as  an  automotive component. This steel has characteristics of good machinability, good wear resistance and medium mechanical properties.  This  study  aims  to  determine  the  strength  of  the  shock  (Impact)  using  the  charpy  method  and  the strength  (Hardness)  on  the  results  of  SMAW  welding  on  AISI  1050  steel  with  a  variation  of  seam  V  Groove, Bevel  Groove and Double  V Groove. In the test  sample in  the area of Weld  Metal, Weld  Root, HAZ and Base Metal. And  the  current  used  is  100  Amperes.  From  the  tests  that  have  been  done,  it  is  known  that  the  highest shock strength  (Impact) in Kampung V has the highest value found in Weld Metal which is 1.65 Joules / mm2, Bevel  Camp has the highest  value in  Weld  Root  that  is 1.78 Joules /  mm2 and Double V seam has the highest value on the HAZ of 1.48 Joules / mm2. Kampung V and Kampung Double V have the highest value found in the HAZ  that  is  86.5  HRC,  Bevel  Village  has  the  highest  value  in  Base  Metal  which  is  81  HRC.  While  the  lowest value of violence is in the Bevel camp in the Weld Root testing area, which is 56.67 HRC. And of the 3 types of camps in the Weld Metal area have the same violence value of 76.5 HRC. For seam V and seam Double V have the same value in all test areas.
Keywords : SMAW, Weld Metal, Weld Root, HAZ, Kampung V, Double V.

## 1. Pendahuluan
Lingkup  penggunaan  teknik  pengelasan  dalam konstruksi  sangat  luas  meliputi  perkapalan,  jembatan, rangka baja, bejana tekan, sarana transportasi, rel, pipa saluran  dan  lain  sebagainya.  Sambungan  las  adalah sambungan antara dua  logam dengan cara pemanasan atau  logam  pengisi.  Sambungan  terjadi  pada  kondisi
logam  dalam  keadaan  leleh  atau  cair.  Sambungan  las banyak digunakan pada konstruksi baja.
Dalam konstruksi pengelasan ada beberapa jenis sambungan  dan  kampuh  yang  digunakan  untuk menyambung  antara  logam  satu  dengan  yang  lain. Sambungan  ini  diperlukan  untuk  meneruskan  beban atau tegangan diantara bagian-bagian yang
disambung,  agar  hasil  dari  pengelasan  menjadi  lebih kuat[1].
Berdasarkan  defenisi  dari  Deutsche  Industrie Normen  (DIN)  dan  Harsono,  mendefinisikan  bahwa pengelasan  adalah  ikatan  metalurgi  pada  sambungan logam  paduan  yang  dilakukan  dalam  keadaan  lumer atau  cair,  dengan  kata  lain  pengelasan  adalah penyambungan  setempat  dari  dua  logam  dengan menggunakan  energi  panas.  Pengelasan  merupakan salah  satu  bagian  yang  tidak  terpisahkan  dari  proses manufaktur, (Hamid, 2016).[2,3]
Las listrik atau las busur adalah cara pengelasan dengan  menggunakan  tenaga  listrik  sebagai  sumber panasnya.  Las  busur  listrik  atau  umumnya  disebut dengan  las  listrik  adalah  termasuk  suatu  proses penyambungan  logam  dengan  menggunakan  tenaga listrik sebagai sumber panas. Jenis sambungan dengan las Iistrik ini adalah merupakan sambungan tetap.
Faktor  yang  mempengaruhi  las  adalah  prosedur pengelasan yaitu suatu perencanaan untuk pelaksanaan penelitian  yang  meliputi  cara  pembuatan  konstruksi las  yang  sesuai  rencana  dan  spesifikasi  dengan menentukan  semua  hal  yang  diperlukan  dalam pelaksanaan  tersebut.  Faktor  yang  mempengaruhi pengelasan adalah jadwal pembuatan, proses pembuatan,  alat  dan  bahan  yang  diperlukan,  urutan pelaksanaan, persiapan pengelasan (meliputi: pemilihan  mesin  las,  penunjukan  juru  las,  pemilihan elektroda  dan  penggunaan  jenis  kampuh).  Maka berdasarkan hal tersebut maka penulis akan melakukan  penelitian  tentang  perbandingan  kekuatan jenis  sambungan  pada  kampuh  pengelasan.  Adapun tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui pengaruh  variasi  kampuh  las  terhadap  ketangguhan impact pada material baja AISI.

## 2. Studi Literatur
Pengujian impact merupakan  salah  satu  uji mekanik  yang  dapat  dipakai  untuk  menganalisis karakteristik bahan seperti kemampuan bahan terhadap  benturan  dan  karakteristik  keuletan  bahan terhadap  perubahan  suhu.  Alat  uji Impact merupakan salah  satu  alat  uji  yang  sering  digunakan  dalam pengembangan bahan struktur material dalam mengukur kemampuan beban kejut.

## 2.1 Metode Charpy
Pengujian tumbuk dengan meletakkan posisi spesimen uji  pada  tumpuan  dengan  posisi  horizontal/mendatar, dan  arah  pembebanan  berlawanan  dengan  arah takikan.
Secara  skematik  alat  uji  impak charpy seperti gambar 2.1 di bawah ini:
Gambar 2.1 Ilustrasi Skematis Pengujian Impact
Keterangan :
1. Pendulum
2. Piring busur derajat
3. Jarum penunjuk sudut
4. Batang pembawa jarum
5. Badan mesin uji
6. Tempat benda uji dipasang
Pada  pengujian  pukul  takik  ( Impact  Test ) digunakan  batang  uji  yang  bertakik  ( notch ).  Bandul akan  berayun  memukul  batang  uji  tepat  dibelakang takikan.  Untuk  pengujian  ini  akan  digunakan  sebuah mesin  dimana  sebuah  batang  dapat  berayun  dengan bebas.  Pada  ujung  batang  dipasang  pemukul  yang diberi pemberat. Benda uji diletakkan di bagian bawah mesin dan takikan tepat pada bidang lintasan pemukul.

## 2.2 Pengujian Kekerasan
Pengujian  kekerasan  menunjukkan  ketahanan bahan  terhadap  goresan  atau  tekanan  injakan  bahan standar/indentor[4].
Pengujian Kekerasan Metode Rockwell Pengujian  kekerasan  dengan  metode Rockwell bertujuan menentukan kekerasan suatu material dalam bentuk  daya  tahan  material  terhadap  indentor  berupa bola baja ataupun kerucut intan yang ditekankan pada permukaan material uji tersebut.
Piringan skala Roda tangan Batang ulir pengangkat Knop pemilih beban Anvil Tuas beban
Gambar 2.2 Ilustrasi Skematis Pengujian Kekerasan
Adapun  bentuk  patahan  seperti  gambar  2.3 dibawah ini:

## Gambar 2.3 Bentuk Patahan

## 3. Metode Penelitian
Adapun  bahan yang digunakan dalam penelitian ini material baja AISI 1050.
Adapun  langkah-langkah  yang  dilakukan  dalam proses pengelasan adalah sebagai berikut:
1. Meratakan hasil pengelasan dengan mesin frais.
2. Bahan dipotong-potong dengan ukuran 55 x 10 x 10 mm.
3. Setelah  proses  selesai  kemudian  benda  kerja dirapikan dengan kikir dan dihaluskan menggunakan amplas.
4. Setelah  proses  selesai  dirapikan,  benda  uji  pada daerah  logam  lasnya  diberi  takikan  sesuai dengan standar ASTM E23.
5. Membuat  spesimen  untuk  pengujian impact sesuai dengan standar ASTM E23.
Adapun langkah-langkah  proses  pengujian ketangguhan sebagai berikut:
1. Menyiapkan  peralatan  mesin Impact  Charpy .
2. Menyiapkan benda uji yang akan dilakukan  pengujian  sesuai  standar ukuran yang telah ditetapkan.
3. Meletakkan  benda  uji  pada anvil dengan posisi  takikan  mengarah  ayunan  palu
Charpy . 4. Menaikkan  palu Charpy pada  kedudukan
40 0 (sudut  α)  dengan  menggunakan handle pengatur  kemudian  dikunci.
5. Putar  jarum  penunjuk  sampai  berimpit  pada kedudukan  300 ⁰ joule.
6. Lepaskan  kunci  sehingga  palu Charpy berayun membentur  benda uji.
7. Memperhatikan  dengan  mencatat  sudut  β   dan nilai tenaga patah.
4. Hasil dan Pembahasan
4.1 Hasil Pengelasan
Setelah  Proses  pembuatan  V Groove , Bevel Groove dan Double V Groove dengan sudut kampuah 35 0 , selanjutnya dilakukan proses pengelasan terhadap baja AISI 1050 dengan pengelasan SMAW menggunakan  elektroda  E6010  dengan  arus  100
Ampere..  Adapun  gambar    4.1  hasil  pengelasan  V Groove , Bevel Groove dan Double V Groove .
Gambar 4.1 Hasil pengelasan V Groove , Bevel
Groove dan Double V Groove

## 4.2 Hasil Pengujian NDT Liquid Penetrant
Setelah dilakukan proses pengelasan selanjutnya dilakukan  proses  NDT Penetrant dan  adapun  gambar hasil uji Penetrant seperti gambar 4.2 dibawah ini.
Gambar 4.2 Hasil Pengujian Penetrant
Secara umum hasil dari harga Impact yang di peroleh dapat dilihat pada table 4.3 di bawah ini.
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Impact

## 4.4 Hasil Pengujian Kekerasan
Secara umum hasil dari harga kekerasan yang di peroleh dapat dilihat pada table 4.4  di bawah ini:

## Tabel 4.4 Hasil Pengujian Kekerasan
4.5 Pembahasan
a) Pengujian Impact
Gabungan  nilai Impact terlihat  seperti  gambar 4.5 di bawah ini.
Gambar 4.5 Nilai Gabungan Impact
Gambar  diatas  menunjukkan  perbandingan  nilai Impact antara  kampuh  V,  kampuh Bevel dan  kampuh Double V. Kampuh V memiliki nilai tertinggi terdapat pada Weld  Metal yaitu sebesar  1,65  J/mm 2 ,  kampuh Bevel memiliki  nilai  tertinggi  pada Weld  Root yaitu sebesar  1,78  J/mm 2 dan  kampuh Double V  memiliki nilai  tertinggi  pada  HAZ  yaitu  sebesar  1,48  J/mm 2 . Sedangkan  kampuh Bevel dan  kampuh Double V memiliki  nilai  yang  sama  pada  HAZ  yaitu  sebesar 1,78  J/mm 2 ,  dan  kampuh Double V  memiliki  nilai yang  sama  antara Weld  Metal dan Weld  Root yaitu 1,05 J/mm 2 .
Dari  gambar  grafik  diatas  dapat  diketahi  bahwa pemilihan  kampuh  dalam  penyambungan  pengelasan sangat  mempengaruhi  nilai Impact pada  daerah Weld
Metal,  Weld  Root dan  HAZ.  Dari  hasil  pengujian Impact  Charpy dapat  disimpulkan  bahwa  pada kampuh Bevel memiliki  nilai Impact yang  paling bagus antara Weld Metal, Weld Root dan HAZ.
b) Pengujian Kekerasan
Gabungan nilai Impact terlihat seperti gambar 4.6 di bawah ini.
Gambar 4.6 Nilai Gabungan Kekerasan
4.6 Perbandingan  Harga Impac t  dan  Nilai Kekerasan
Pada data table pengujian Impact dan pengujian kekerasan  dapat  dilihat  harga  perbandingan  antara keduanya.  Dimana  pada  pengujian Impact yang dilakukan  pada  sample  pengujian Base  Metal dapat dilihat  perbandigan  harga  yang  sangat  jauh  berbeda, dimana  pada  pengujian Impact harga Impact yang didapatkan  pada Base  Metal sebesar  22  Joule  dan merupakan  harga  terendah  pada  setiap  sampel  uji.
1,65 0,95 0,78 0,26 1,53 1,78 1,48 0,25 1,05 1,05 1,48 0,28 0 0,5 1 1,5 2 Weld Metal Weld Root HAZ Base Metal Jo u le /mm 2 Daerah Pengujian NILAI HARGA IMPACT CHARPY V Groove Bevel Groove Double V Groove 76,5 67,83 86,5 76,17 76,5 56,67 73,33 81 76,5 67,83 86,5 76,17 50 55 60 65 70 75 80 85 90 Weld Metal Weld Root HAZ Base Metal H R C Daerah Pengujian NILAI KEKERASAN V Groove Bevel Groove Double V Groove
Sedangkan pada pengujian kekerasan harga kekerasan yang didapatkan pada sampel uji Base Metal menjadi nilai tertinggi dibawah harga nilai HAZ yakni rata-rata sekitar  77,78  HRC.  Ini  menunjukkan  bahwa  semakin rendah  harga Impact maka  semakin  getas  suatu material  dan  semakin  gatas  suatu  material  maka semakin tinggi harga kekerasan.
Dari  hasil  pengujian Impact dan  uji  Kekerasan dapat  dilihat  nilai  yang  terdapat  dari  masing-masing daerah  yang  dijadikan  sampel  uji  seperti  pada  daerah Weld  Metal,  Weld  Root ,  HAZ  dan Base  Metal pada setiap kampuh yang diuji. Dari hasil pengujian Impact dan  uji  Kekerasan  terdapat  nilai  yang  berbeda-beda pada setiap daerah pengujian, maka untuk mendapatkan  keseragaman  nilai  kekerasan  dan  nilai Impact maka  perlu  dilakukan  proses  PWHT  ( Post Weld Heat Treatment).
5 Kesimpulan
Nilai  ketangguhan Impact pada  kampuh Bevel memiliki  keseragaman  nilai  yang  paling  bagus  pada Weld  Root 1,78  J/mm 2, Weld  Metal 1,53  J/mm 2 dan HAZ  1,48  J/mm 2 .  Nilai Impact tertinggi  pada  daerah Weld Metal terdapat pada Kampuh V yaitu 132 Joule. Daerah  pengujian  kekerasan  pada Weld  Metal memiliki  nilai  kekerasan  yang  sama  untuk  ke  3  jenis kampuh  pengujian  yaitu  sebesar  76,5  HRC.  Nilai pengujian  kekerasan  rata-rata  terendah  terdapat  pada kampuh Bevel, ini  terjadi  kebalikan  harga  nilai  pada uji Impact yang justru nilai tertinggi rata-rata terdapat pada kampuh Bevel.

## Referensi
[1] Indrayono, F. R., Rhohman, F., & Musliminllham,
M.  “Pengaruh  Variasi  Arus  Dan  Bentuk  Kampuh Pada  Pengelasan  Smaw  Terhadap  Kekuatan Sambungan  Las  Dengan  Elektroda  Type  E6013”. Artikel Skripsi , 02 (02), Universitas Nusantara Pgri Kediri (Issn:2599-3011). 2018.
[2]  Wiryosumarto,  H.  dan  Okumura,  1996 T. Teknologi  Pengelasan  Logam. Jakarta:  PT. Pradya Paramita. 1996
[3]  Hamid,  A.  “Analisa  Pengaruh  Arus  Pengelasan SMAW  Pada  Material  Baja  Karbon  Rendah Terhadap  Kekuatan  Material  Hasil  Sambungan”.
Jurnal  Teknologi  Elektro,  Universitas  Mercu Buana , 7 (1), (Issn:2086-9479). 2016
[4]  Suprijanto,  D.  "Pengaruh  Bentuk  Kampuh Terhadap  Kekuatan  Bending  Las  Sudut  Smaw Posisi  Mendatar  Pada  Baja  Karbon  Rendah". Jurusan  Teknik  Mesin  Sttnas  Yogyakarta , 8 ,  91– 96. 2013
[5]  M.  Siddiq,  N.  Nurdin,  and  I.  Amalia,  “Pengaruh jenis  kampuh  terhadap  ketangguhan  sambungan pengelasan  material  St37  dengan  AISI  1050 menggunakan  proses  SMAW,” J.  Weld.  Technol. , vol. 1, no. 1, pp. 11–16, Jun. 2019
[6] Pramono, A., Teknik, J., Fakultas, M., Universitas,
T.,  Ageng,  S.,  &  Cilegon,  T.  "Karakterisrik Mekanik  Proses  Hardening  Baja  Aisi  1045  Media Quenching  Untuk  Aplikasi  Sprochet  Rantai". Jurusan  Teknik  Metalurgi  -  Fakultas  Teknik Universitas  Sultan  Ageng  Tirtayasa , 5 (1),  32–38.
2011
[7[  Prasmayobi,  U.  "Studi  Kekuatan  Bending  Dan Kekerasan  Pada  Pengelasan  Aluminium  Dengan Menggunakan  Las  Smaw  (Shielded  Metal  Arc Weling)". Skripsi , Jurusan  Teknik  Mesin  Fakultas Teknik Universitas Halu Oleo . 2016
[8]  Prayitno,  D.,  Hutagalung,  H.  D.,  &  Aji,  D.  P.  B. "Pengaruh Kuat Arus Listrik Pengelasan Terhadap Kekerasan Lapisan Lasan Pada Baja Astm A316". Jurnal  Dinamika  Vokasional  Teknik  Mesin, Universitas Trisakti , 3 (1), Issn 2548-7590. 2018
[9]  Robby  Nur  Fridayan,  H.  P.  "Analisis  Pengaruh Variasi  Heat  Input  dan  Bentuk  Kampuh  pada Penglasan  SMAW  Weld  Joint  Pelat  Baja  A  36 Terhadap  Sifat  Mekanik". Jurnal  Teknik  ITS,  Vol. 6, No. 2 . 2017