Las busur nyala listrik

Las Busur Nyala Listrik

Las merupakan sebuah metode yang digunakan untuk menyambung dua bagian logam menjadi satu bagian yang kuat dengan memanfaatkan energi panas. Apabila las oxyacetylene menggunakan panas dari gas karbit dan oksigen, pada las busur nyala listrik ini, panas diambil dari arus listrik yang mengalir diantara dua logam. Energi panas disalurkan pada ujung-ujung bagian logam yang akan disambung hingga bagian tersebut meleleh. Pada saat yang sama bahan tambah (yang juga berada dalam kondisi meleleh) ditambahkan ke dalam lelehan kedua bagian logam yang akan disambung.

Bahan tambah beserta kedua bagian logam yang dilelehkan berpadu membentuk ikatan metallurgi sehingga setelah dingin membeku dan dihasilkan ikatan sambungan yang kuat. Selama di dalam proses pengelasan terjadi peleburan dan perpaduan antara bahan tambah dan kedua bagian logam yang akan disambung, kekuatan sambungan yang dihasilkan proses pengelasan sama dengan kekuatan bahan dasar logam yang disambung. Las busur nyala listrik merupakan metode pengelasan yang memanfaatkan tenaga listrik sebagai sumber panas. Arus listrik yang

cukup tinggi dimanfaatkan untuk menciptakan busur nyala listrik (Arc) sehingga dihasilkan suhu pengelasan yang tinggi, mencapai 4000oC. Sumber arus listrik yang digunakan dapat berupa listrik arus searah (direct current / DC) maupun arus bolak-balik (alternating current / AC).

1. Klasifikasi Las Busur Nyala Listrik

Terdapat beberapa macam las busur nyala listrik, yang diklasifikasikan sebagai berikut :

a) Las busur listrik elektroda terbungkus (Shielded Metal Arc Welding/SMAW).

b) Las busur listrik dengan pelindung gas (TIG/Wolfram, MIG, CO2).

c) Las busur listrik dengan pelindung bukan gas.

Las busur nyala listrik dengan elektroda terbungkus merupakan jenis pengelasan yang banyak digunakan, sehingga pembahasan las busur nyala listrik pada buku ini dibatasi mengenai las busur nyala listrik dengan Elektroda terbungkus (SMAW).

2. Prinsip Las Busur Nyala Listrik

Busur nyala listrik terjadi di antara benda kerja yang akan disambung dan elektroda (dapat berupa batang atau kabel). Pada umumnya, elektroda selain berfungsi sebagai penghantar arus listrik untuk menghasilkan busur nyala listrik sekaligus berfungsi sebagai bahan tambah. Bersamaan dengan timbulnya busur nyala listrik, elektroda. Skema dasar las busur nyala listrik dapat dilihat pada gambar di atas. Sebuah mesin las dengan sumber tegangan AC ataupun DC, dihubungkan ke benda kerja menggunakan kabel. Ujung kabel satunya dihubungkan ke elektroda melalui kabel elektroda dan pemegang elektroda. Busur nyala listrik terjadi pada saat elektroda menyentuh benda kerja, kemudian secepat mungkin ditarik kembali dan diberikan jarak tertentu dengan benda kerja.

Temperatur yang dihasilkan oleh busur nyala listrik mencapai 4000oC. panas yang dihasilkan akan melelehkan bagian benda kerja dan ujung elektroda, menghasilkan kubangan logam cair yang biasa disebut kawah lasan.

Kawah lasan yang berupa paduan lelehan benda kerja dan elektroda akan membeku pada saat elektroda bergeser sepanjang jalur sambungan yang akan dibuat, sehingga dihasilkan sambungan las yang kuat berupa paduan logam dari bahan tambah dan benda kerja yang disambung.

Pembentukan Busur Nyala Listrik

Sumber listrik dihubungkan ke benda kerja sedemikian rupa sehingga kutup sumber yang satu terhubung ke benda kerja (berfungsi sebagai katoda), kutup yang lain dihubungkan dengan elektroda (berfungsi sebagai anoda). Pada saat elektroda didekatkan /ditempelkan ke benda kerja, akan terjadi hubungan singkat antara kutup-kutup sumber listrik. Elektron mengalir dengan kecepatan tinggi dari kutup katoda (benda kerja) ke kutup anoda, (yang berupa elektroda) melompati ruang udara diantara katoda dan anoda. Aliran elektron menimbul-kan aliran Ion positif dari kutup anoda ke kutup katoda, yang kita istilahkan sebagai aliran arus listrik. Arus listrik yang melompat melalui ruang udara kita lihat sebagai busur nyala listrik. Semakin besar aliran arus listrik yang terjadi, busur nyala listrik yang tercipta juga semakin besar.

Terciptanya busur nyala listrik menimbulkan panas yang sangat tinggi, sehingga ujung elektroda mencair membentuk butir-butir logam yang diantarkan oleh busur nyala listrik menuju kampuh sambungan yang dikehendaki dan menyatu dengan logam dasar yang mencair. Proses pemindahan logam elektroda itulah yang kita manfaatkan untuk

melakukan pengelasan. Apabila arus listrik yang mengalir besar, butir-butir logam akan

menjadi halus. Tetapi jika arus listriknya terlalu besar, butir-butir logam tersebut akan terbakar sehingga kampuh sambungan menjadi rapuh. Besar kecilnya butir-butir cairan logam elektroda juga dipengaruhi oleh komposisi bahan fluks yang dipakai sebagai pembungkus Elektroda. Selama pengelasan fluks akan mencair membentuk terak dan menutup cairan logam lasan. Selama proses pengelasan, fluks yang tidak terbakar akan berubah menjadi gas. Terak dan gas yang terjadi selama proses pengelasan tersebut akan melindungi cairan logam lasan dari pengaruh udara luar (oksidasi) dan memantapkan busur nyala listrik. Dengan adanya fluks, pemindahan logam cair Elektroda las menjadi lancar dan stabil.

Perlindungan Terhadap Busur Nyala Listrik

Bagaimanapun, proses pengelasan busur nyala listrik tidak hanya sekedar menggeser elektroda sepanjang jalur sambungan. Pada suhu tinggi, logam memiliki kecenderungan mudah bereaksi terhadap zat-zat yang terkandung dalam udara, terutama terhadap oksigen dan nitrogen. Pada saat pengelasan, apabila terjadi kontak langsung antara kawah lasan dengan udara bebas, oksid dan nitrid akan terbentuk sehingga menurunkan kekuatan dan keuletan sambungan.

Oleh karenanya kebanyakan jenis las busur nyala listrik memberikan perlindungan terhadap busur nyala dan kawah lasan dengan lapisan gas pelindung, uap atau terak. Perlindungan terhadap busur nyala listrik akan mengurangi hubungan kawah lasan dengan udara bebas sehingga melindungi sambungan lasan dari proses oksidasi yang akan merusak mutu lasan. Fluks (extruded covering) yang digunakan untuk membungkus elektroda berfungsi menghasilkan gas dan terak. Gas berfungsi sebagai pelindung kawah lasan, sedangkan terak yang dihasilkan berfungsi untuk melindungi sambungan las dari oksidasi akibat terhubung dengan udara luar.

3. Parameter Pengelasan

a. Tegangan dan Arus Pengelasan

Energi listrik pada las busur nyala listrik diukur dalam tegangan (volt) dan arus (ampere). Tegangan pengelasan ditentukan oleh panjang busur nyala listrik. Panjang busur nyala listrik bergantung pada ukuran Las Busur Nyala Listrik dan jenis elektroda yang digunakan. Panjang busur nyala listrik yang baik kurang lebih setengah dari diameter elektroda. Stabilitas busur nyala listrik dapat dirasakan dari suara pengelasan yang stabil. Arus listrik merupakan energi listrik yang lebih praktis untuk diukur dalam melaksanakan pengelasan busur nyala listrik. Besar kecilnya arus yang digunakan tergantung dari bahan benda kerja, ukuran (ketebalan) benda kerja, bentuk kampuh sambungan, posisi pengelasan, jenis elektroda, dan diameter elektroda.

Pada umumnya, arus listrik yang rendah dan diameter elektroda yang lebih kecil diperlukan untuk melakukan pengelasan benda kerja yang kecill dibandingkan benda kerja yang lebih besar pada ketebalan yang sama. Benda kerja yang tipis memerlukan arus yang lebih rendah dibandingkan benda kerja yang tebal, dan elektrode berdiameter kecil memerlukan arus yang rendah pula dibandingkan elektrode yang berdiameter lebih besar. Daerah las yang memiliki kapasitas panas tinggi akan memerlukan arus las yang besar, bahkan memerlukan adanya pemanasan pendahuluan.

b. Kecepatan pengelasan

Kecepatan pengelasan tergantung dari jenis elektroda, diameter Elektroda, bahan benda kerja, bentuk sambungan, dan ketelitian sambungan. Kecepatan pengelasan berbanding lurus dengan besar arus. Kecepatan yang tinggi memerlukan arus yang besar. Semakin cepat langkah pengelasan semakin kecil panas yang ditimbulkan sehingga perubahan bentuk bahan dapat dihindarkan. Hasil pengelasan terbaik akan didapatkan dengan cara mengatur panjang busur nyala, mengatur kecepatan pengelasan dan pemakanan elektroda (feeding) secara konstan sesuai dengan kecepatan lebur elektroda.

c. Polaritas Listrik

Polaritas listrik ditentukan oleh bahan fluks pada elektroda, ketahanan benda kerja terhadap panas, kapasitas panas pada sambungan, dan sebagainya. Polaritas besar cocok digunakan pada pengelasan benda kerja yang mempunyai titik cair tinggi dan kapasitas panas yang besar, demikian pula sebaliknya.

d. Dampak Bakar

Dampak bakar merupakan tingkat kedalaman penembusan (penetrasi) jalur lasan terhadap bidang kerja yang disambung. Kekuatan sambungan las ditentukan oleh dampak bakar. Kedalaman dampak bakar dipengaruhi oleh sifat-sifat bahan fluks, polaritas listrik, besar kecilnya arus, tegangan busur dan kecepatan pengelasan.

e. Penyulutan Elektroda

Penyulutan elektroda dilaku-kan dengan mengadakan hubungan singkat pada ujung Elektroda dengan logam benda kerja yang kemudian secepat mungkin memisahkannya dengan jarak tertentu (biasanya setengah dari diameter elektroda). Busur nyala listrik dapat dimatikan dengan mendekatkan elektroda dengan benda kerja, kemudian secepat mungkin dijauhkan. Langkah pemadaman busur listrik ini perlu diperhatikan karena akan mempengaruhi kualitas lasan. Semua parameter diatas perlu diperhitungkan pada saat melakukan pengelasan dengan las busur nyala listrik, agar didapatkan urutan manic las pada sambungan yang merata, halus, serta menghindari terjadinya takikan dan kubangan terak.

4. Peralatan Las Busur Nyala Listrik

a. Mesin Las

Mesin las busur nyala listrik merupakan alat pengatur tegangan dan arus listrik yang akan dimanfaatkan untuk menghasilkan busur nyala listrik. Sumber arus listrik yang digunakan dapat berupa listrik arus searah (direct current / DC) maupun arus bolak-balik (alternating current / AC). Mesin las busur nyala listrik dengan sumber arus AC banyak digunakan. Dengan arus AC maka tidak terdapat kutup positif ataupun kutup negatif. Mesin las busur nyala listrik arus AC menggunakan tegangan rendah dan arus tinggi, misalnya 30 V – 180 A. apabila menggunakan sumber arus listrik dari jaringan listrik PLN, digunakan transformator untuk menurunkan tegangan. Pada mesin las arus AC, busur nyala listrik yang ditimbulkan tidak stabil (berfluktua-si), sehingga awal penyulutannya lebih susah daripada mesin las arus DC. Mesin las arus AC lebih sesuai menggunakan Elektroda terbungkus (dengan fluks) dan lebih ekonomis apabila digunakan untuk melakukan pengelasan platplat tipis.

Prinsip kerja mesin las busur nyala listrik

Mesin las busur listrik mengatur tegangan listrik yang diperlukan untuk pengelasan. Tegangan sumber listrik (misalnya dari jaringan listrik PLN) berkisar antara 220 – 250 Volt. Pada umumnya pengelasan membutuh-kan sumber listrik tegangan rendah dan arus tinggi, misalnya 30 V – 180 A. Oleh karena itulah mesin las berfungsi mengatur tegangan listrik agar dapat digunakan untuk melakukan pengelasan. Transformator penurun tegangan (step-down), rectifier dan filter (stabilisator) digunakan pada mesin las untuk mengatur tegangan output pengelasan.

Keterangan :

Input Voltage adalah tegangan listrik sumber dari jaringan listrik PLN. Output voltage adalah tegangan pengelasan yang diatur oleh mesin las busur listrik. Proses kerja pengaturan tegangan pengelasan pada mesin las busur listrik dapat dijelaskan sebagai berikut :

a. Transformator menurunkan tegangan input agar dapat digunakan untuk mengelas

b. Rectifier (dioda) digunakan untuk menyearahkan tegangan output transformator (AC ke DC).

c. Filter digunakan untuk meratakan tegangan output agar pengelasan lebih konsisten, dalam menstabilkan busur nyala listrik yang dihasilkan. Secara keseluruhan, proses kerja di dalam mesin las dapat dicermati pada gambar di bawah ini. Terdapat empat (4) mekanisme pengontrolan output pada mesin las busur nyala listrik, yaitu :

a. Pengontrolan Mekanis (Mechanical control)

b. Pengontrolan Elektris (Mag-amp)

c. Pengontrolan Solid State

d. Pengontrolan Inverter

b. Kabel Las

Kabel las merupakan kabel tembaga yang disekat dengan baik dan penampangnya bertambah besar seiring dengan kekuatan arus dan panjang kabel. Kabel aluminium menuntut penampang yang lebih besar. Sambungan dan penghubung kabel harus disekat baik dan menghasilkan kontak yang erat.

c. Pemegang Elektroda

Pemegang Elektroda (Electrode Holder) harus disekat penuh terhadap arus dan konstruksinya dibuat sedemikian rupa sehingga tidak menyalurkan panas las ke tangan operator.

d. Elektroda (Electrode)

Elektroda yang digunakan dalam las busur dapat dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu : Elektroda polos, Elektroda inti dan Elektroda terbungkus. Elektroda Polos Sesuai dengan namanya, Elektroda polos adalah Elektroda yang tidak menggunakan fluks, sehingga hanya berbentuk kawat yang ditarik. Dengan demikian Elektroda ini tidak dapat mencegah masuknya udara ke dalam kawah lasan, yang berakibat pada rapuhnya sambungan las. Busur api yang dihasilkan tidak stabil dan terputus-putus, penyulutannya pun sukar dilakukan. Proses pengelasan banyak menimbulkan percikan, dampak bakar dangkal, dan tidak menghasilkan terak maupun gas. Keuntungan dari pengguna-an Elektroda polos adalah jalur las dapat diamati dengan jelas dan penyusutan relatif kecil. Elektroda polos lebih cocok digunakan untuk mesin las arus searah dengan penggunaan beban yang relatif kecil. Elektroda Inti Berbeda dengan Elektroda polos, Elektroda inti adalah kawat yang ditengahnya terdapat inti yang berfungsi sebagai fluks. Percikan yang ditimbulkan Elektroda inti relatif sedikit dibanding Elektroda polos. Elektroda inti tidak tahan terhadap udara lembab, hasil pengelasan mempunyai kekuatan yang cukup tinggi, tetapi pada daerah lasan mempunyai penyusutan yang lebih besar daripada Elektroda polos. Apabila dibandingkan dengan Elektroda terbungkus, Elektroda ini mempunyai daya leleh dan kecepatan leleh yang rendah, sehingga penggunaannya terbatas pada kasus-kasus istimewa saja. Elektroda inti dapat digunakan pada mesin las arus AC maupun arus DC. Elektroda Terbungkus

Elektroda terbungkus merupakan kawat polos yang dibungkus dengan bahan fluks. Elektroda dengan lapisan fluks yang tipis biasanya digunakan untuk mesin las arus DC, sedangkan lapisan fluks yang tebal digunakan untuk mesin las arus AC. Elektroda terbungkus memili-ki sifat yang lebih baik apabila dibandingkan dengan Elektroda polos maupun Elektroda inti, yakni : mudah disulut, busur nyala listrik yang dihasilkan lebih stabil, dan kawah lasan terlindungi fluks dengan baik. Dengan demikian hasil pengelasan menggunakan Elektroda terbungkus mempunyai Keuletan dan kekuatan yang sangat tinggi. Kekurangan dari penggunaan elektroda terbungkus adalah penyusutan yang tinggi pada daerah sambungan las dan kesulitan dalam mengamati jalur sambungan lasan.

Pengkodean Elektroda Terbungkus

Pengelompokan elektroda terbungkus yang ditetapkan oleh AWS dan JIS dituangkan dalam kode huruf dan angka, sebagai contoh :

E 60 1 3

Angka 3 Menunjukkan jenis arus, bahan fluks, polaritas dan penetrasi yang dihasilkan.

0 : Fluks dari Natrium Selulosa Tinggi, Arus DC, Polaritas Balik.

1 : Fluks dari Kalium Selulosa Tinggi, Arus AC atau DC dengan Polaritas Rendah.

2 : Fluks dari Natrium Titania Tinggi, Arus AC atau DC, Polaritas Ganda.

3     : Fluks dari Kalium Titania Tinggi, Arus AC atau DC, Polaritas Ganda.

4 : Fluks dari Serbuk Besi Titania, Arus AC atau DC, Polaritas Ganda.

5 : Fluks dari Natrium Hidrogen Rendah, Arus DC, Polaritas Balik.

6 : Fluks dari Kalium Hidrogen Rendah, Arus AC atau DC, Polaritas Balik.

7 : Fluks dari Serbuk Besi dan Oksida Besi, Arus DC, Polaritas Lurus atau Ganda.

8 : Fluks dari Serbuk Besi Hidrogen Rendah, Arus AC atau DC, Polaritas Balik.

Angka 1 Menunjukkan posisi pengelasan.

1 : Elektroda digunakan untuk semua posisi.

2 : Elektroda digunakan untuk posisi di bawah tangan dan horisontal.

3 : Elektroda digunakan untuk posisi di bawah tangan. Menunjukkan kekuatan /kekuatan tarik (x 1000 psi).

Angka 60 : Kekuatan / kekuatan tarik 60 x 1000 psi.

Huruf E menyatakan Elektroda digunakan untuk las busur nyala listrik.

* Polaritas lurus diterapkan pada posisi pengelasan horisontal, terutama untuk kampuh sudut. Polaritas ganda diterapkan pada posisi datar atau di bawah tangan.

Tebal Pelat Arus Diameter Elektroda

mm Swg Ampere mm Inch

1,62 16 40 – 60 1,6 1/16

2,03 14 60 – 80 2,4 3/32

2,64 12 100 3,2 1/8

3,18 1/8” 125 3,2 1/8

3,25 10 125 3,2 1/8

4,06 8 160 4,8 3/16

4,76 3/16” 190 4,8 3/16

4,88 6 190 4,8 3/16

5,89 4 203 6,4 ¼

6,35 ¼” 250 6,4 ¼

7,01 2 275 – 300 7,9 5/16

8,23 0 300 – 400 7,9 5/16

8,84 00 400 – 600 8,5 3/8

e. Bahan Tambah (Fluks)

Bahan fluks dibuat dari berbagai bahan mineral, antara lain oksida logam, karbonat, silikat, florida, zat organik, baja paduan, dan serbuk besi. Bahan fluks tersebut berfungsi sebagai berikut:

a) Memudahkan penyulutan dan pemantap busur selama proses pengelasan berjalan.

b) Meningkatkan dampak bakar (penetrasi).

c) Sebagai bahan pengisi pada kampuh sambungan.

d) Memperlancar pemindahan butir cairan logam elektroda.

e) Pembentuk terak dan gas, melindungi cairan logam lasan dari pengaruh udara luar (sebagai deoksidator).

5. Perlengkapan Mengelas

Pakaian Mengelas

Pakaian mengelas diperlukan untuk melindungi tubuh pekerja selama melaksanakan pekerjaan mengelas maupun pada saat berada di lingkungan pengelasan. Pekerjaan las busur listrik menimbulkan radiasi, panas dan percikan bara api yang dapat menimbulkan rasa pedih dan terbakar pada kulit dan mata. Pakailah pakaian mengelas khusus, appron atau pakaian yang terbuat dari bahan tahan panas dan percikan api, misalnya pakaian yang terbuat dari bahan kulit atau jeans tebal. Sarung tangan las juga diperlukan apabila dapat menambah kenyamanan dalam melaksanakan pengelasan.

Topeng las

Nyala dan percikan logam cair pada las busur listrik memancarkan sinar ultraviolet dan infra merah. Sinar ini membahayakan pada mata. Untuk mencegah bahaya ini diperlukan topeng las. Lensa topeng las merupakan kaca gelap. Tingkat kegelapan kaca bagian dalam bervariasi, penggunaannya dapat disesuaikan menurut kenyamanan.

Pembersih Terak

Terak (flux) yang melekat pada sambungan lasan dapat dihilangkan dengan mudah selagi benda kerja dan terak dalam keadaan panas. Untuk membersihkan terak diperlukan palu terak dan sikat kawat baja, disamping itu juga diperlukan tang penjepit 
untuk mengambil dan memegang benda kerja.

Persiapan Umum Pengelasan

Pengelasan dimulai bersamaan pada saat elektroda menyentuh benda kerja. Beberapa hal yang harus diperhatikan adalah sebagai berikut :

1. Pastikan benda kerja dalam kondisi bersih sebelum dilakukan pengelasan.

2. Penjepit benda kerja (kabel kerja) diposisikan sedekat mungkin dengan benda kerja.

3. Sebelum memulai penyalaan busur nyala, pasangkan elektroda pada pemegangnya dengan kuat. Sesuaikan arus pengelasan dengan diameter elektroda yang digunakan sesuai rekomendasi dari pabrik pembuat elektroda.

4. Pastikan kondisi pemegang elektroda dalam keadaan baik.

5. Posisi pemegang elektroda

6. Pertahankan panjang busur nyala listrik menyesuaikan dengan diameter elektroda yang digunakan.

7. Setelah pengelasan selesai, gunakan palu terak (chipping hammer) dan sikat kawat untuk menghilangkan terak. Selalu bersihkan terak dan periksa kondisi ujung sambungan pada saat akan melanjutkan jalur pengelasan.

Metode Penyalaan Busur Nyala Lisrik

• Teknik Penyalaan Ayun

Ayunkan dan goreskan elektroda pada permukaan benda kerja seperti menyalakan korek api, kemudian angkat sedikit elektroda begitu menyentuh benda kerja. Apabila busur nyala mati, berarti elektroda terlalu tinggi (jauh) dari benda kerja. Apabila elektroda menempel pada benda kerja, ayunkan elektroda dengan cepat untuk melepaskannya. Teknik penyalaan ayun biasa digunakan pada pengelasan dengan sumber arus AC.

• Teknik Penyalaan Ketuk

Ketukkan elektroda secara vertikal pada benda kerja, kemudian angkat sedikit untuk memulai menyalakan busur nyala listrik. Apabila busur nyala mati, berarti elektroda terlalu tinggi (jauh) dari benda kerja. Apabila elektroda menempel pada benda kerja, ayunkan elektroda dengan cepat untuk melepaskannya.

1. Elektroda

2. Benda Kerja

3. Busur nyala listrik

• Mengatur Posisi dan Sudut Elektroda Terhadap Benda Kerja

Posisikan elektroda hampir tegak lurus terhadap benda kerja dengan sedikit condong ke arah gerakan pengelasan. Hasil pengelasan terbaik akan didapatkan dengan cara mengatur panjang busur nyala, mengatur kecepatan pengelasan dan pemakanan elektroda (feeding) secara konstan sesuai dengan kecepatan lebur elektroda. Sambungan Celah (Groove Welds)

• Gerakan/Ayunan Elektroda selama Pengelasan

Gerakan/ayunan elektroda diperlu-kan untuk mengisi sambungan lasan dengan celah yang lebar. Lakukan gerak ayunan elektroda secara bergelombang untuk menutup celah sambungan yang lebar dalam satu jalur lasan. Batas lebar ayunan elektroda maksimal 2 kali diameter elektroda yang digunakan.

1. Kampuh las gerak lurus, tanpa ayunan elektroda

2. Kampuh dengan gerak ayunan elektroda zig-zag (ke samping) sepanjang jalur lasan

3. Pola ayunan elektroda secara bergelombang

• Beberapa Hal Yang Mempengaruhi Bentuk Jalur Lasan

Catatan :

Bentuk jalur lasan dipengaruhi oleh sudut elektroda, panjang busur nyala listrik, kecepatan pengelasan, dan ketebalan benda kerja.

Pengelasan Posisi Datar - Sambungan Ujung

1. Tack Welds.

Distorsi pada benda kerja seringkali terjadi pada saat terjadi pemanasan local pada sambungan. Satu sisi plat yang disambung seringkali melengkung dan berubah bentuk selama pengelasan berlangsung maupun pada saat pendinginan berlangsung. Tack welds berfungsi mengunci posisi ujung-ujung sambungan untuk mencegah terjadinya distorsi akibat pengaruh panas local saat pengelasan.

2. Kampuh Konvensional (Square Groove Weld).

3. Kampuh V Tunggal (Single V-Groove Weld).

4. Kampuh V Ganda(Double V-Groove Weld ).

Dengan kampuh sambungan konvensional, benda kerja dengan ketebalan sampai dengan 3/16 in (5 mm) seringkali dapat langsung dilas tanpa persiapan khusus. Namun untuk mengelas benda kerja yang lebih tebal diperlukan kampuh sambungan bentuk V untuk menghasilkan pengelasan yang lebih baik. Kampuh sambungan bentuk V tunggal ataupun ganda baik diterapkan pada benda kerja dengan ketebalan antara 3/16 − 3/4 in (5-19 mm).

Pada umumnya, kampuh sambungan bentuk V tunggal digunakan pada benda kerja dengan ketebalan mencapai ¾ in (19 mm) dan tanpa memperhatikan ketebalannya dapat dilas dari satu sisi saja. Besar sudut untuk kampuh bentuk V adalah 30oC, sudut kampuh dapat dibuat menggunakan gerinda maupun alat potong lainnya.

Pengelasan Posisi Datar - Sambungan T

1. Elektroda.

2. Pengelasan fillet.

Busur nyala listrik dalam kondisi pendek dan gerakkan elektroda secara konstan pada kecepatan tertentu. Pertahankan posisi elektroda seperti pada gambar untuk memberikan peleburan sampai ke sudut sambungan. Agar didapatkan kekuatan sambungan yang maksimal, lakukan pengelasan pada kedua sisi sambungan.

3. Pengelasan berlapis. Lakukan pengelasan beberapa lapis apabila diperlukan, lakukan dengan mengayunkan elektroda menggunakan pola bergelombang. Jangan lupa bersihkan dahulu terak yang ada sebelum melakukan pengelasan untuk lapisan selanjutnya.

Pengelasan Posisi Datar - Sambungan Tumpang

1. Elektroda.

2. Satu lapis. Gerakkan elektroda mengayun membentuk gerakan memutar.

3. Beberapa lapis. Lakukan pengelasan dalam beberapa lapisan apabila

diperlukan. Jangan lupa bersihkan dahulu terak yang ada sebelum melakukan pengelasan untuk lapisan selanjutnya. Agar didapatkan kekuatan sambungan yang maksimal, lakukan pengelasan pada kedua sisi sambungan.

Pengelasan Posisi Horisontal - Sambungan Ujung

Pada pengelasan posisi horisontal, gaya gravitasi dapat mempengaruhi bentuk kawah lasan. Perlu diingat bahwa tidak semua jenis elektroda sesuai digunakan untuk melakukan pengelasan posisi horisontal.

1. Elektroda.

2. Pelat pendukung. Lakukan tack weld benda kerja ke pelat pendukung agar

mempermudah pengelasan jalur pertama.

Beberapa Lapisan (Jalur III hingga Komplet)

Pengelasan Posisi Vertikal - Sambungan Ujung

Pada saat kita melakukan pengelasan posisi vertikal, gaya gravitasi akan mempengaruhi bentuk kawah lasan. Tidak semua jenis elektroda dapat digunakan untuk melakukan teknik pengelasan posisi vertikal. Lakukan pengelasan secara vertikal dengan cara menggiring kawah lasan ke atas, dapat pula dilakukan pengelasan ke arah bawah. Arah pengelasan ke atas lebih mudah dilakukan sebagaimana diperlihatkan pada gambar di bawah ini. Lakukan pengelasan sambungan kampuh bentuk V apabila diperlukan. Jangan lupa lakukan tack weld benda kerja ke pelat pendukung agar mempermudah pengelasan jalur pertama.

1. Elektroda.

2. Pelat pendukung.

Pengelasan Posisi Vertikal - Sambungan T dan Tumpang

Catatan :

Pada saat kita melakukan pengelasan posisi vertikal, gaya gravitasi akan mempengaruhi bentuk kawah lasan. Tidak semua jenis elektroda dapat digunakan untuk melakukan teknik pengelasan posisi vertikal.

Pengelasan Posisi Atas Kepala

Pada saat kita melakukan pengelasan posisi di atas kepala, gaya gravitasi akan mempengaruhi bentuk kawah lasan. Tidak semua jenis elektroda dapat digunakan untuk melakukan teknik pengelasan posisi vertikal. Pengelasan di atas kepala merupakan posisi pengelasan yang paling sulit dilakukan. Lakukan pengelasan posisi atas kepala dengan cara mengayun elektroda sedikit dijauhkan dan dari kawah. Dengan cara demikian akan memberikan sedikit waktu bagi jalur lasan sedikit mengeras. Apabila diperlukan jalur lasan yang lebih lebar, lakukan pula gerakan mengayun elektroda dengan pola bergelombang. Lakukan pengelasan sambungan kampuh bentuk V apabila diperlukan. Jangan lupa lakukan tack weld benda kerja ke pelat pendukung agar mempermudah pengelasan jalur pertama.

Cacat Las dan Penanganannya

1. Porosity

Terdapat lubang-lubang atau rongga kecil pada jalur lasan

Kemungkinan Penyebab Penanganan

Busur nyala listrik terlalu panjang Kurangi panjang busur nyala listrik Benda kerja kotor Bersihkan benda kerja dari gemuk, minyak, kelembaban/basah, karat, cat, terak dan kotoran yang mungkin ada. Elektroda yang digunakan lembab Gunakan elektroda yang kering

2. Excessive Spatter

Terlalu banyak percikan logam yang mengeras di sekitar jalur pengelasan

Kemungkinan Penyebab Penanganan

Penyetelan arus pengelasan terlalu tinggi Turunkan arus pengelasan, atau pilih elektroda yang berdiameter lebih besar Busur nyala listrik terlalu panjang Kurangi panjang busur nyala listrik Tegangan pengelasan terlalu tinggi Turunkan tegangan pengelasan

3. Incomplete Fusion

Peleburan/penyatuan yang kurang sempurna antara jalur lasan dengan benda kerja atau dengan jalur las yang sebelumnya

Kemungkinan Penyebab Penanganan

Panas pengelasan kurang Naikkan arus pengelasan, atau ganti elektroda yang berdiameter lebih besar dan naikkan arus pengelasannya. Teknik pengelasan yang Salah Tempatkan jalur pengelasan tepat pada kampuh sambungan. Sesuaikan sudut kampuh atau lebarkan kampuh agar penetrasi mencapai dasar sambungan. Apabila menggunakan teknik ayunan elektroda, tahan sesaat gerakan elektroda pada posisi tepi alur sambungan. Benda kerja kotor Bersihkan benda kerja dari gemuk, minyak, kelembaban/basah, karat, cat, terak dan kotoran yang mungkin ada.

4. Penetrasi Kurang

Peleburan/penyatuan yang dangkal antara jalur lasan dengan benda kerja

Kemungkinan Penyebab Penanganan

Celah sambungan yang kurang tepat, atau benda kerja terlalu tebal  Sesuaikan celah dan bentuk sambungan agar lasan dapat mencapai dasar alur sambungan. Teknik pengelasan yang salah Sesuaikan posisi elektroda terhadap benda kerja.

Kurangi kecepatan pengelasan

Panas pengelasan kurang Naikkan arus pengelasan, atau ganti elektroda yang berdiameter lebih besar dan naikkan arus pengelasannya.

5. Penetrasi Berlebih

Jalur lasan menembus benda kerja dan meleleh di dasar sambungan

Kemungkinan Penyebab Penanganan

Panas pengelasan berlebih Turunkan arus pengelasan, dan gunakan elektroda yang berdiameter lebih kecil Teknik pengelasan yang salah Sesuaikan kecepatan pengelasan

6. Sambungan Berlubang

Jalur lasan menembus benda kerja dan menimbulkan lubang pada sambungan

Kemungkinan Penyebab Penanganan

Panas pengelasan berlebih Turunkan arus pengelasan, dan gunakan elektroda yang berdiameter lebih kecil. Sesuaikan kecepatan pengelasan secara konstan.

6. Jalur Las Bergelombang

Jalur lasan bergelombang (berkelok-kelok) dan tidak menutup kampuh sambungan dengan sempurna

Kemungkinan Penyebab Penanganan

Gerakan pengelasan (tangan) yang tidak stabil dan terarah Perbanyak latihan mengelas, pergunakan dua tangan agar gerakan lebih terarah.

7. Distorsi

Perubahan bentuk sambungan

Kemungkinan Penyebab Penanganan

Panas pengelasan yang berlebih Pergunakan penahan benda kerja (klem) untuk menahan penda kerja tetap pada posisinya. Lakukan tack welds di sepanjang jalur sambungan sebelum mulai mengelas. Turunkan arus pengelasan, sesuaikan dengan elektroda yang digunakan. Tingkatkan kecepatan pengelasan. Lakukan jalur pengelasan secara bertahap dan dinginkan benda kerja secara alami sebelum memulai pengelasan tahap berikutnya.

Keselamatan Kerja Las Busur Nyala Listrik

Sengatan energi listrik dari elektroda ataupun instalasi (kabel, mesin las) dapat membahayakan jiwa.

Pergunakan sarung tangan dan pelindung badan (appron) yang kering dan utuh. Jangan memegang elektrode dan komponen elektrik yang sedang bekerja dengan tangan kosong. Pergunakan insulator untuk melindungi diri dari sengatan listrik saat mengelas. Gunakan perlengkapan insulator yang kering dan terbuat dari bahan karet, kayu atau bahan lainnya yang dapat melindungi kita dari kontak langsung dengan lantai dan benda kerja. Cabut hubungan sumber tenaga listrik pada saat akan melakukan perbaikan pada mesin las. Secara rutin periksa kondisi kabel dari kerusakan, dan segera perbaiki atau ganti bagian kabel yang rusak. Pastikan instalasi mesin las sudah dilakukan dengan benar sesuai manual dan jaringan listrik yang ada.

Asap pengelasan dapat membahayakan kesehatan.

Pada saat mengelas, usahakan jangan menghirup asap pengelasan. Lakukan pengelasan pada area kerja yang berventilasi cukup, atau bila perlu tambahkan instalasi penghisap asap pengelasan pada tempat kerja.

Proses pengelasan berpotensi menimbulkan kebakaran ataupun ledakan.

Jangan melakukan pengelasan di dekat material yang mudah terbakar. Jarak minimal posisi pengelasan dengan material yang mudah terbakar adalah 35 feet (11 meter). Lakukan pengelasan di tempat lain, atau pindahkan material yang mudah terbakar tersebut. Percikan nyala las dapat menyebabkan kebakaran. Selalu sediakan alat pemadam kebakaran di area kerja. Pastikan alat tersebut selalu dalam kondisi siap pakai. Jangan melakukan pengelasan pada drum, tangki, ataupun wadah tertutup lainnya tanpa persiapan dan pemeriksaan keamanannya terlebih dahulu.

Radiasi busur nyala listrik dapat menyebabkan rasa terbakar pada mata dan kulit.

Pergunakan topeng las yang benar dan dalam kondisi baik. Pakailah pakaian pelindung badan secara komplet. Benda kerja dan perlengkapan mengelas yang panas dapat mengakibatkan rasa terbakar. Jangan menyentuh benda kerja yang masih panas setelah proses pengelasan dengan tangan kosong. Pergunakan alat penjepit benda kerja yang sesuai untuk memindahkan benda kerja. Biarkan benda kerja maupun perlengkapan mengelas mengalami proses pendinginan sebelum dipindahkan ataupun digunakan lagi.