Pengelasan struktur baja adalah proses vital dalam konstruksi, manufaktur, yang memungkinkan penyambungan komponen baja yang mulus untuk kekuatan dan daya tahan. Panduan ini membahas elemen-elemen penting dari pengelasan struktur baja. Anda akan mempelajari tentang standar inspeksi untuk menjamin integritas setiap pengelasan. Jelajahi detailnya dengan BMB Steel dalam artikel ini!

1. Apa itu pengelasan struktur baja?

Pengelasan adalah proses menggunakan panas dari nyala api atau busur listrik untuk memanaskan sebagian kecil logam di titik kontak, menyebabkan logam meleleh dan menyatu. Ketika mendingin, logam akan mengeras, membentuk pengelasan yang kuat dan tahan lama.

Pengelasan struktur baja adalah proses teknis yang diterapkan dalam industri konstruksi dan manufaktur untuk menghubungkan komponen baja bersama-sama.

2. Metode pengelasan struktur baja

2.1. Pengelasan busur manual

Pengelasan busur manual adalah metode umum yang menggunakan arus listrik untuk membuat busur listrik antara elektroda pengelasan dan permukaan logam yang akan dilas. Panas yang dihasilkan oleh busur listrik, yang mencapai suhu di atas 2000°C, melelehkan elektroda pengelasan dan tepi baja dasar (dengan kedalaman lelehan sekitar 1,5-2 mm).

Logam cair dari elektroda pengelasan membentuk tetesan kecil, yang ditarik ke dalam alur pengelasan oleh medan listrik, bercampur dengan baja dasar yang meleleh. Ketika campuran mendingin, ia mengeras untuk membentuk pengelasan.

Inti dari pengelasan terletak pada ikatan molekular yang erat antara logam yang meleleh. Pengelasan ini memiliki kekuatan dan kemampuan menahan beban yang setara dengan baja aslinya.

2.2. Pengelasan busur otomatis dan semi-otomatis

Metode pengelasan busur otomatis dan semi-otomatis menawarkan produktivitas tinggi, memastikan sifat mekanis dari pengelasan, menghemat energi listrik.

2.2.1. Pengelasan busur otomatis

Metode pengelasan otomatis beroperasi pada prinsip yang sama dengan pengelasan manual tetapi menggunakan kawat pengelasan telanjang sebagai ganti elektroda berlapis fluks. Fluks diterapkan terlebih dahulu sebagai lapisan tebal di alur pengelasan. Kawat pengelasan secara bertahap diberi makan oleh mesin pada kecepatan yang sesuai saat mesin pengelasan bergerak secara stabil.

Keuntungan utama:

• Kecepatan pengelasan tinggi: Dengan intensitas arus yang tinggi (600-1200 ampere), kecepatan pengelasan bisa 5-10 kali lebih cepat daripada pengelasan manual.
• Kualitas las tinggi: Alur yang dalam memastikan las yang kuat dengan permukaan yang halus. Logam cair dilindungi oleh lapisan fluks tebal, memungkinkan gelembung gas untuk keluar dan menciptakan pengelasan yang padat dan tahan lama.
• Keamanan kerja: Busur listrik terbakar di bawah lapisan fluks, meminimalkan risiko kesehatan bagi para pengelas.

2.2.2. Pengelasan busur semi-otomatis

Pengelasan semi-otomatis banyak digunakan dengan kawat pengelasan tubular atau datar yang lembut. Pembungkus logam dari kawat pengelasan memiliki ketebalan 0.2-0.5 mm, diisi dengan fluks di dalamnya. Metode ini praktis dan sangat efisien untuk fabrikasi baja struktural.

3. Apa itu stainless steel?

Stainless steel adalah paduan besi dan karbon. Apa yang membedakannya adalah penambahan setidaknya 10,5% kromium, yang memberikan bahan ini ketahanan korosi yang khas. Ini menjadikan stainless steel ideal untuk aplikasi di mana daya tahan dan ketahanan terhadap karat atau noda sangat penting.

Ada 5 jenis utama stainless steel, tetapi toko fabrikasi biasanya bekerja dengan 3: stainless steel austenitik, martensitik, dan ferritik. Di antara ini, stainless steel austenitik adalah yang paling banyak digunakan. Stainless steel martensitik lebih disukai untuk aplikasi hard-facing, sementara stainless steel ferritik, yang dikenal ekonomis, sering digunakan dalam barang konsumen.

4. Metode pengelasan stainless steel yang umum

4.1. Metode pengelasan gas inert logam (MIG)

• Pengelasan gas inert logam (MIG) adalah salah satu teknik pengelasan yang paling banyak digunakan, disukai karena biaya investasi awal yang relatif rendah. Peralatan utama yang dibutuhkan termasuk silinder gas, regulator, unit penyuplaian kawat, sumber daya, dan obor MIG.
• Untuk mencapai pengelasan yang sukses, alur las yang sesuai harus disiapkan. Alur ini memberikan ruang bagi logam las yang meleleh untuk diisi. Selain itu, elektroda pengelasan, yang membawa arus listrik, harus bersih dan bebas dari kontaminan seperti minyak.
• Dalam proses MIG, elektroda kawat pengelasan secara otomatis diberi makan melalui pistol pengelasan, menciptakan busur dengan benda kerja. Panas dari busur melelehkan bahan, membentuk las. Proses ini dilakukan di bawah perlindungan gas pelindung inert, seperti argon, karbon dioksida, helium, yang mencegah kontaminasi dari atmosfer sekitar.
• Pengelasan MIG serbaguna dan efektif untuk menyambungkan logam, termasuk stainless steel, baja ringan, baja karbon rendah, aluminium, baik logam pelat tipis maupun tebal.

4.2. Metode busur tungsten gas (TIG)

• Pengelasan busur tungsten gas (TIG) adalah teknik yang sangat populer. Saat ini, pengelasan TIG digunakan untuk logam, termasuk stainless steel, kuningan, aluminium, perunggu, bahkan logam mulia seperti emas.
• Sama seperti pengelasan MIG, pengelasan TIG mengandalkan gas pelindung inert untuk melindungi area las dari kontaminasi. Namun, perbedaan utama adalah bahwa pengelasan TIG menggunakan elektroda tungsten non-konsumsi alih-alih kawat konsumsi.
• Dalam proses ini, arus listrik mengalir melalui elektroda tungsten, menghasilkan panas untuk melelehkan bahan dasar. Busur yang diciptakan melelehkan kawat pengisi, membentuk kolam las. Pengelasan TIG menghasilkan panas yang lebih rendah daripada metode lain, menjadikannya ideal untuk benda kerja tipis dan pengelasan rumit. Material yang biasa dilas mencakup stainless steel, baja paduan, logam non-ferrous seperti aluminium, magnesium, dan paduan tembaga.

4.3. Metode pengelasan busur logam terlindung (SMAW)

• Pengelasan busur logam terlindung, sering dikenal sebagai pengelasan stik, adalah salah satu metode pengelasan tertua dan paling manual. Metode ini masih banyak digunakan karena kesederhanaan dan biaya efektivitasnya.
• Dalam pengelasan stik, elektroda konsumsi yang dilapisi fluks digunakan. Pelapisan fluks mencegah busur menjadi tidak stabil dan melindungi area las dari kontaminan atmosfer. Fitur ini membuat pengelasan stik sangat cocok untuk lingkungan luar ruangan yang berangin.
• Pengelasan stik terbatas dalam aplikasinya pada logam yang lebih tipis dari 18 gauge, dan pembersihan setelah pengelasan biasanya diperlukan untuk menghilangkan terak.
• Tidak seperti pengelasan MIG dan TIG, pengelasan stik tidak memerlukan gas pelindung, yang menjadikannya metode yang paling terjangkau. Namun, umumnya lebih cocok untuk perbaikan dan pemeliharaan daripada proyek industri berskala besar.

5. Metode inspeksi las baja

Setelah penyelesaian, las baja struktural harus menjalani 6 metode inspeksi standar berikut:

5.1. Inspeksi visual

• Las harus bebas dari retakan permukaan dan cacat di area logam cair.
• Cacat seperti benjolan, potongan yang kurang, terbakar, kurangnya peleburan, tepi yang tidak sejajar tidak boleh ada.
• Ukuran, bentuk, penguatan dari las harus memenuhi spesifikasi standar tanpa penyimpangan yang melebihi batas yang diperbolehkan.

5.2. Inspeksi metalurgi

• Las tidak boleh mengandung retakan di zona logam cair, zona yang terpengaruh oleh panas.
• Kurangnya peleburan antara lapisan las dan tepi tidak boleh terjadi.
• Penetrasi las yang tidak lengkap di titik akar las tidak boleh melebihi 15% dari ketebalan dinding atau 3 mm (untuk dinding yang lebih tebal dari 20 mm).
• Jumlah pori tidak boleh melebihi 5 per 1 cm², dengan pori individu tidak lebih besar dari 1.5 mm dalam diameter dan ukuran total tidak melebihi 3 mm.
• Tidak boleh ada retakan, celah yang akan mengurangi elastisitas dan ductility dari las.

5.3. Uji hidrolik

• Las harus bebas dari retakan atau tanda kebocoran air.
• Tidak boleh ada deformasi signifikan yang terjadi selama pengujian.

5.4. Uji daya tarik

• Nilai rat-rata daya tarik dari sampel uji tidak boleh lebih rendah dari daya tarik minimum baja yang sesuai.
• Tidak ada hasil sampel uji yang boleh jatuh di bawah 10% dari daya tarik minimum baja.

5.5. Uji lentur

5.6. Uji ketangguhan impak

Pengelasan struktur baja memainkan peran penting dalam berbagai industri. Apakah menggunakan metode manual, otomatis, atau metode khusus seperti MIG atau TIG untuk stainless steel, memahami teknik dan proses inspeksi sangat penting. Menguasai pengelasan struktur baja adalah kunci untuk mencapai desain struktural yang tahan lama dan efisien.

Kami berharap artikel ini telah memberikan informasi berharga tentang pengelasan struktur baja. Jangan ragu untuk menghubungi BMB Steel untuk dukungan dari tim ahli kami.