## Pengaruh Jenis Elektoda Terhadap Kekuatan Impak Hasil Pengelasan Las Listrik Plat Baja ST 37
Alif Ihza Nugraha 1) , Ikhwanul Qiram 2)* , Gatut Rubiono 3)
1) Mahasiswa Program Studi Teknik Mesin, Universitas PGRI Banyuwangi 2,3) Dosen Program Studi Teknik Mesin, Universitas PGRI Banyuwangi Email: alifihzanugraha10@gmail.com *Email Correspondence: ikhwanulqiram@gmail.com

## Abstract
Welding  is an  indistinguishable piece of  modern  development  since  it  assumes  a  significant part underway and  fix  in  production.  The  aim  of  the  research is to  determine  the  impact  of electric welding results on variations in cooling water media at a temperature of 20 O C, 24 O C,  28 O C  on  12  ST  37  steel  with  dimensions  of  200  mm  ×  20  mm  ×  4  mm.  The  welding connection  type  is  butt  joint-single  V-groove  with  a  seam  angle  of  60°  and  uses  a  zig-zag welding  groove which  refers  to  ISO  9692.  The  welding  electrodes  used  are  RD-E6013,  LB- E7016.  The  results  showed  that  the  higher  the  cooling  temperature,  the  percentage  of micropores in both samples also increased. The highest percentage of pores occurred in the LB-E7016 plate  type  with  a  warm  temperature  cooling  variation  of  14.76%.  As  the cooling temperature  increases,  the  impact  strength  will  also  increase.  Peak  impact  force  occurs  in the E.6013 plate type with a cooling variation in cold water of 14.01 J/mm 2 .
Keywords : SMAW welding, ST37 steel, Cooling

## Abstrak
Pengelasan  adalah  bagian  penting  dari  perkembangan  modern  karena  melibatkan  bagian penting  yang  sedang  dikerjakan  dan  diperbaiki  dalam  dunia  Industri.  Tujuan  dari  penelitian ini  yaitu  untuk  mengetahui  dampak  hasil  las  listrik  terhadap  variasi  pendinginan  media  air bersuhu  20 o C,  24 o C,  28 o C  pada  baja  ST  37  dengan  ukuran  200  mm  ×  20  mm  ×  4  mm sebanyak  12  buah.  Tipe  sambungan  las  adalah butt  joint - single V-groove dengan  sudut kampuh  sebesar  60°  dan  menggunakan  alur  pengelasan zig-zag yang  mengacu  pada  ISO 9692.  Elektroda  las  yang  dipakai  adalah  RD-E6013,  LB-E7016.  Hasil  penelitian menunjukkan  semakin  tinggi  suhu  pendinginan  maka  prosentase  mikropori  pada  kedua sampel  juga  meningkat.  Prosentase  pori  tertinggi  terjadi  pada  jenis  plat  LB-E7016  dengan variasi pendinginan suhu hangat sebesar 14,76 %. Semakin meningkatnya suhu pendinginan, kekuatan impak juga akan meningkat. Kekuatan impak puncak terjadi pada jenis plat E.6013 dengan variasi pendinginan pada air dingin sebesar 14,01 J/mm 2 .
Keywords: Las SMAW, Baja ST 37, Pendinginan.

## 1. PENDAHULUAN
Pengelasan  adalah  bagian  utama dari  dunia  modern,  khususnya  bisnis perakitan  karena  memegang  peranan penting  dalam  proses  produksi  dan reparasi. Pada era industrial saat ini teknik pengelasan  telah  banyak  dipergunakan secara  luas  pada  penyambungan  kontruksi
rangka  baja dan kontruksi mesin. Luasnya penggunaan  teknologi  ini  disebabkan karena  pembuatan  rangka  mesin,  bodi sampai  kontruksi    yang  dibuat  dengan teknik  penyambungan  menjadi  kuat  dan kokoh  terhadap  benturan  pada  proses pembuatannya [1].
Penggunaan  teknik  pengelasan dalam  konstruksi  mencakup  berbagai bidang,  seperti  pembuatan  bodi  kereta, kapal, jembatan, rangka baja, pipa saluran, dan lain-lain. Selain itu, proses pengelasan juga  berguna  untuk  melakukan  perbaikan, seperti  memperbaiki  lubang-lubang  coran, menerapkan  lapisan  keras  pada  perkakas, menguatkan  bagian-bagian  yang  telah terkorosi  atau  aus.  Pengelasan  bukanlah alasan  utama  dalam  konstruksi,  namun tetap  menjadi  alasan  utama  dalam pembuatan  konstruksi  yang  lebih  baik. Dengan  cara  ini,  konfigurasi  pengelasan seharusnya  benar-benar  fokus  pada  sifat- sifat  las  antara  lain  adalah  kekuatan sambungan yang akan dilas [2].
Perencanaan pengelasan yang efektif  diperlukan  untuk  mencapai  hasil yang optimal, yang mana merupakan tugas yang rumit. Sebelum melakukan pengelasan,  perlu  merencanakan  metode pengelasan,  mengatur  pemeriksaan  bahan, dan  menetapkan  prosedur  yang  sesuai. Proses  perencanaan  mencakup  pemilihan parameter las seperti jenis pengelasan yang akan digunakan, jenis logam pengisi, serta ketebalan  dan  materi  plat  yang  akan disambungkan,  serta  mempertimbangkan penggunaan  mediator  pendingin  yang sesuai  untuk  setiap  sambungan  yang  akan dilas sebelum pengujian dilakukan. Efisiensi  adalah  dasar  dari  kekuatan  hasil sambungan  las,  sehingga  menghasilkan sambungan las yang optimal [3].
Perlakuan  panas  ( Heat  Treatment ) adalah salah satu metode untuk meningkatkan  sifat  mekanik  dari  material. daya  tahan,  ketidaksempurnaan  las,  dan kekuatan, yang pada umumnya berdampak pada  kekuatan  berbagai  sambungan  las. Media pendingin memiliki variasi kemampuan dalam menurunkan suhu suatu spesimen,  bergantung  pada  jenisnya. Sebagai  materi  penting,  media  pendingin memiliki  peran  dalam  mengatur  tingkat kecepatan pendinginan material yang telah mengalami  pemanasan.  Kekuatan  dampak yang  dihasilkan  oleh  media  pendingin bervariasi tergantung pada kapasitas pendingin  individunya.  Pilihan  kapasitas pendingin akan memengaruhi pola
kristalisasi  yang  terbentuk,  yang  pada gilirannya  memengaruhi kekuatan dampak dari  proses  pengelasan  secara  langsung. Penggunaan  elektroda  yang  berbeda  dan variasi metode pengujian impak menghasilkan kekuatan impak yang beragam. Salah satu faktor penyebab cacat dalam  proses  pengelasan  adalah  pilihan elektroda, yang juga memengaruhi ketangguhan,  kekerasan,  dan  kekuatan impak hasil pengelasan [4].
Penelitian sebelumnya yang melibatkan  penggunaan  oli  bekas, coolant engine , dan coolant bubut selama 30 menit menunjukkan bahwa nilai kekerasan paling tinggi  terjadi  pada kondisi penggunaan  oli bekas  [5].  Penggunaan  media  pendingin semen menunjukkan bahwa nilai kekerasan bahan lebih kecil jika didinginkan dengan semen abu-abu dibanding  semen  putih  [6].  Sedangkan penggunaan  media pendingin  air  15 o C, oli 15 o C  dan collant 15 o C  menunjukkan  nilai tegangan  rata-rata  bahan  yang  lebih  besar dengan media pendingin air [7].
Penelitian ini menggunakan material baja ST 37 yang  berkontur  halus. Alasan  peneliti  memilih  material  baja  ST 37,  karena  baja  jenis  ini  merupakan  baja karbon  yang  nilainya  setara  dengan  AISI 1045,  dengan  komposisi  0,5%  karbon, 0,8%  mangan,  dan  0,3%  silikon,  dan sering  digunakan  pada  komponen  mesin [8].
Maka  dari  itu  penelitian  mengenai pengelasan sangat penting untuk mendukung upaya mencapai hasil pengelasan yang optimal. Untuk mewujudkan  standar  teknik  pengelasan akan  mendukung  perluasan  penggunaan sambungan las serta meningkatkan kemampuan  untuk  mengelas  ukuran  dan dimensi yang lebih besar. Untuk mengetahui  bagaimana  hasil  pengelasan menggunakan  las  listrik  mempengaruhi variasi pendinginan pada baja ST 37, maka perlu  dilakukan  pengujian  terhadap  benda uji dengan uji impak.
2. METODE PENELITIAN
Plat baja ST  37  adalah bahan  yang digunakan  dengan  ukuran  200  mm  ×  20 mm  ×  4  mm  sebanyak  12  buah.  Desain sambungan  las  yang  akan  dilakukan menggunakan  sambungan butt  joint - single V-groove dengan  sudut  kampuh  sebesar 60°  dan  mengunkan  alur  pengelasan zig- zag. Proses  pengelasan  ini  mengacu  pada ISO  9692.  Elektroda  las  yang  dipakai adalah RD-E6013 dan LB-E7016. Adapun sambungan  las  dapat  digambarkan  pada gambar 1 berikut.
Gambar 1. Skema sambungan las Mesin  las  yang  digunakan  adalah mesin berkapasitas 900 watt  Inverter merk Lakoni dengan pengaturan ampere sebesar 60-100  A. Hasil  pengelasan  didinginkan dengan media air bersuhu 20 o C, 24 o C, 28 o C  yang  diukur  menggunakan  termokopel tipe  K    Setelah  didinginkan  hasil pengelasan akan diratakan dengan menggunakan gerinda.
Proses uji Impak dilakukan menggunakan  alat  uji  impak  Merk Zwick/Roell  Type  Z100  Pembebanan maksimum  100  kN  dengan  pembebanan sudut  90 o C    .  Penentuan  benda  uji berdasarkan  standar  ASTM  ( American Standard  Testing  and  Materials) E8 seperti  terlihat  dalam  gambar  2  berikut [9][10].
Gambar 2. Standar spesimen uji impak benda berbentuk plat standar ASTM E8
Keterangan: Panjang (G): 25 mm,
Panjang bagian yang di kurangi (A): 55 mm,
Lebar (W): 12,5 mm,
Jari - jari (R): 12,5 mm,
Panjang Keseluruan : 200 mm,
Lebar bagian pegangan : 20 mm, Panjang bagian pegangan : 50 mm.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Morfologi Permukaan LB. E7016 Dingin
E.6013 Dingin
LB. E7016 Biasa
E.6013 Biasa
LB. E7016 Hangat

## E.6013 Hangat
Gambar 3. Hasil pengambilan data mofologi permukaan dengan luas permukaan sampel 100 mm 2 dengan miskroskop usb menggunakan Software Image-J .
Tabel 1. Data analisis pori
Variasi pendinginan Total pori Rata-rata ukuran pori (mm 2 ) Prosentase Pori/luas permukaan sampel LB. E7016 E.6013 LB. E7016 E.6013 LB. E7016 E.6013 Dingin 194 536 38,67 44,07 4,43 9,60 Biasa 54 270 0,08 0,048 6,93 10,14 Hangat 264 226 0,07 0,049 14,76 11,83
Gambar 4. Grafik mikropori di berbagai jenis perlakuan pendinginan
Berdasarkan gambar 4 dapat
dijelaskan  bahwa  semakin  tinggi  suhu pendinginan  maka  prosentase  mikropori pada  kedua  bahan  sampel  juga  akan meningkat. Prosentase pori tertinggi terjadi pada  jenis  plat  LB-E7016  dengan  variasi pendinginan suhu hangat sebesar 14,76 %. Prosentase minimum terjadi pada jenis plat E.6013  variasi  pendinginan  dengan  suhu dingin yaitu sebesar 4,43%.

## 3.2 Kekuatan Impak
Tabel 2. Kekuatan Impak dan Harga Impak
Variasi Pendinginan LB. E7016 E.6013 Kekuatan impak (J) Harga Impak (J/mm2) Kekuatan impak (J) Harga Impak (J/mm2) Dingin 6,04 0,12 14,01 0,28 Biasa 6,04 0,12 2,88 0,06 Hangat 2,88 0,06 5,49 0,11
Gambar 5. Grafik kekuatan impak di berbagai jenis perlakuan pendinginan Pada  gambar  5  menunjukkan bahwa  semakin  tinggi  suhu  pendinginan maka  harga  impak  dari  masing-masing jenis  plat  mengalami  penurunan,  yakni pada plat E.6013 sebesar 5,49 J, sedangkan pada jenis LB. E7016 sebesar 2,88 J.
Hal ini menggambarkan bagaimana pengaruh  perbedaan  suhu  pendinginan berpengaruh  terhadap  kekuatan  impak pada kedua sampel plat baja. Perbedaan ini terjadi akibat kecepatan pendinginan pasca pengelasan. Pendinginan yang lebih lambat atau dengan suhu yang lebih hangat dapat  berpengaruh  pada  waktu  yang dibutuhkan  sejumlah  serat  ferrit  untuk melakukan  transformasi  fasa  membentuk ikatan  antar  serat.  Hal  tersebut  yang menyebabkan  ukuran  dan  prosentase mikropori  permukaan  sampel  menjadi lebih besar [11].
Pada  proses  pengelasan,  jenis  las dan  setting  parameter  kerja  las  juga berpengaruh  terhadap  sampel  produk.  Hal ini  terkait  dengan  total  pori  yang dihasilkan  pada  LB.  E7016  mengalami peningkatan  dengan  menggunakan  cairan hangat, sedangkan pada E.6013 mengalami penurunan.
Pada  proses  ini,  gradien  temperatur relatif  besar  yang  kemudian  bepengaruh pada temperatur awal material. Pada tahap selanjutnya,  energi  panas  dari  busur  las digunakan untuk proses peleburan material, di mana pada tahapan ini gradien temperatur  berkurang  hingga  sampai proses  peleburan  selesai.  Setelah  itu, energi  panas  digunakan  untuk  menaikkan temperatur cairan pada sampel uji. Dengan demikian  untuk  kedua  sampel  dengan
perlakuan jenis las  yang berbeda memiliki temperatur awal yang berbeda pula.
Sementara itu, dalam analisis struktur  mikro  pada  tiap  sampel,  terdapat perbedaan  karakteristik  karena  perbedaan suhu  pendinginan.  Proses  pendinginan menggunakan berbagai suhu cairan menghasilkan  tingkat  pendinginan  yang berbeda  pula.  Pendinginan  dengan  suhu rendah  menyebabkan  pendinginan  yang cepat, sementara pendinginan dengan suhu tinggi  menghasilkan  pendinginan  yang lebih  lambat.  Tingkat  pendinginan  yang cepat  menghasilkan  struktur  mikro  yang lebih keras, sedangkan tingkat pendinginan yang  lambat  menghasilkan  struktur  mikro yang lebih lunak pada masing-masing jenis plat yang digunakan dalam penelitian ini.

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN 4.1 Kesimpulan
Dari  hasil  analisis  data,  diperoleh kesimpulan sebagai berikut mengenai hasil penelitian:
1. Perbedaan  suhu  cairan  pendingin memiliki pengaruh terhadap
struktur  pori  dan  sifat  mekanis bahan plat baja ST 37.
2. Semakin tinggi suhu cairan pendingin  maka  prosentase  pori akan meningkat, dimana prosentase pori tertinggi terjadi pada jenis plat LB.E7016 dengan variasi pendinginan  suhu  hangat  sebesar 14,76%. Sedangkan prosentase minimum  terjadi  pada  jenis  plat E.6013 variasi  pendinginan dengan suhu dingin yaitu sebesar 4,43%.
3. Semakin  tinggi  suhu  pendinginan, semakin  besar  kekuatan  impaknya. Titik  di  mana  kekuatan  impak mencapai  maksimum  terjadi  pada jenis  plat  E.6013  dengan  variasi pendinginan pada air dingin sebesar 14,01  J/mm 2 .  Kekuatan  impak minimum  terjadi  pada  jenis  plat LB.EJ016 variasi pendinginan dengan  suhu  hangat  yaitu  sebesar 0,06 J/mm 2 .

## 4.2 Saran
Beberapa rekomendasi
untuk penelitian  selanjutnya  adalah  sebagai berikut:
1. Teknik  ini  dapat  diterapkan  pada menggunakan jenis plat murni atau unsur paduan lainnya.
2. Pengamatan  struktur  pori  bukan hanya  dilakukan  pada  analisis permukaan  saja,  namun  juga  pada lapisan  hasil  pengelasan  dengan metode SEM atau TEM.

## REFERENSI
[1] A.  Suwitono,  “Analisa  Pengaruh Hasil Pengelasan Listrik Dan Asetilin  Pada  Plat  Bordes  Terhadap Kekuatan Tarik, Kekuatan Lengkung,  Impact  Dan  Struktur Mikro,” 2013.
[2] P.  Bahan,  T.  Rd,  E.-P.  P.  Oxy-,  F. Teknik,  and  U.  M.  Ponorogo,  “url : http://studentjournal.umpo.ac.id/ind ex.php/komputek,” pp. 22–31, 2021.
[3] A. Syarief, “Kekuatan Tarik Baja St 37  Pada  Proses  Las  Oksi  - Asetilen,” Infoteknik ,  vol.  5,  no.  1, pp. 26–37, 2017, [Online]. Available: https://ppjp.ulm.ac.id/journal/index.
php/infoteknik/article/view/652
[4] P. Smaw and B. Astm, “Baja adalah
logam  paduan  dengan  besi  sebagai unsur  dasar  dan  karbon  sebagai unsur paduan
utamanya .
Kandungan  karbon  dalam  baja berkisar  antara  0  ,  2  %  hingga karbon  dalam  baja  adalah  sebagai unsur  pengeras  dengan  mencegah dislokasi,” vol. 13, no. 1, pp. 27–31, 2017.
[5] Zukifli, B. Dahlan, and N. Fatimah,
“Analisa  Pengaruh  Variasi  Media Pendingin Terhadap Kekuatan
Mekanik  Pada  Hasil  Pengelasan Metode Smaw Material Baja St 52,” J.  Weld.  Technol. ,  vol.  1,  no.  2,  pp.
1–4, 2019.
[6] M. Anhar, “Pendinginan Pengelasan dengan Metode SMAW pada Kekerasan  Baja  Karbon ST37 dengan  Media  Serbuk  Semen  Abu- Abu  pada  Beban  Rockwell  100 kgf,” Rotasi ,  vol.  21,  no.  3,  p.  140, 2019, doi: 10.14710/rotasi.21.3.140- 146.
[7] R.  Damai,  A.  Rijanto,  and  L. Hakim,  “Analisis  Pengaruh  Media Pendingin  Pada  Pengelasan  SMAW Terhadap  Kekuatan  Tarik  Baja Karbon  Rendah  Plate  Baja  Aisi 1020,” Majamecha ,  vol.  4,  no.  1, pp. 51–59, 2022, doi: 10.36815/majamecha.v4i1.1321.
[8] S.  Wunda,  A.  Z.  Johannes,  R.  K. Pingak,  and  A.  S.  Ahab,  “Analisis Tegangan , Regangan Dan Deformasi Crane Hook Dari
Material  Baja  Aisi  1045  Dan  Baja St 37 Menggunakan Software
Elmer,” J. Fis.  Fis. Sains dan Apl. , vol. 4, no. 2, pp. 131–137, 2019.
[9] R.  Wurdhani,  U.  Budiarto,  and  W. Amiruddin,  “Pengaruh  Perlakuan Panas (Heat Treatment) Normalizing  Terhadap  Kekuatan Impak Aluminium 6061 Pengelasan MIG  dengan  Variasi  Posisi  dan Bentuk Kampuh,” J.
Tek.
Perkapalan ,  vol.  9,  no.  1,  p.  70, 2021.
[10]  C.  Panggaben,  U.  Budiarto,  and  A. Santosa,  “Pengaruh  Variasi  Arus Dan  Polaritas  Terhadap  Kekuatan Tarik,  Tekuk  dan  Kekerasan  Hasil Las  SMAW  (  Shielded  Metal  Arc Welding  )  Pada  Baja  SS  400,” J.
Tek.  Perkapalan ,  vol.  5,  no.  4,  p. 785, 2017.
[11]  R.  N.  A.  Takwim,  K.  Witono,  and P.  Udianto,  “Laju  Pendinginan
Pengelasan  Baja  Carbon  Sedang Pada Temperatur Lingkungan Berbeda,” Info-Teknik ,  vol.  21,  no.
1, p. 63, 2020, doi: 10.20527/infotek.v21i1.8964.