Gambar 2.1 Susunan Peralatan
GTAW
2.1
Keunggulan
Berikut adalah
beberapa keuntungan dari proses tungsten arc gas:
(1)
Dapat menghasilkan
las kualitas yang unggul, umumnya bebas dari cacat
(2) Bebas dari percikan yang terjadi jika
dibandingkan dengan proses las busur lainnya
(3) Dapat digunakan dengan atau tanpa filler
metal yang diperlukan untuk aplikasi tertentu.
(4) Memungkinkan pengontrolan yang sangat baik
dari penetrasi root pass las
(5) Dapat menghasilkan lasan autogenous yang
murah pada kecepatan tinggi
(6) Menggunakan pasokan listrik yang relatif
murah.
(7) Memungkinkan pengontrolan yang tepat dari
variabel pengelasan.
(8) Dapat digunakan untuk mengelas hampir semua
logam, termasuk sambungan yang berbeda.
(9) Sumber panas dan penambahan filler metal pada
sambungan logam yang berbeda, dapat dikontrol
secara manual.
2.2
Keterbatasan
Berikut adalah
beberapa keterbatasan dari proses ini:
(1)
tingkat Deposisi lebih rendah dibandingkan dengan proses las busur elektroda consumable.
(2)
butuh ketangkasan lebih dan koordinasi
welder dibandingkan dengan las busur gas metal atau las busur perlindungan
metal untuk pengelasan manual.
(3)
Kurang ekonomis dari pada las busur elektroda consumable untuk pengelasan pada
plat dengan ketebalan lebih besar dari 3/8 inci (10 mm).
(4)
Ada kesulitan dalam melindungi zona las terutama
di lingkungan berangin.
Potensi masalah pada
proses ini meliputi:
(1)
inklusi Tungsten dapat terjadi jika elektroda menyentuh weld pool
(2)
Kontaminasi logam las dapat terjadi jika perisai dari filler metal, oleh aliran
gas tidak dipertahankan.
(3)
Ada toleransi yang rendah untuk kontaminan pada logam filler atau logam utama.
(4)
Kemungkinan kontaminasi atau porositas yang disebabkan oleh kebocoran pendingin
dari air-pendingin torch.
(5)
Tiupan busur atau defleksi busur, seperti dengan proses lainnya.
2.4 Variabel Proses
Variabel
utama di GTAW adalah tegangan busur (panjang busur), arus pengelasan, travel
speed, dan shielding gas. Jumlah energi yang dihasilkan oleh busur sebanding
dengan arus dan tegangan. Jumlah yang ditransfer per satuan panjang las
berbanding terbalik dengan kecepatan perjalanan. Busur dalam helium lebih tajam
daripada yang di argon. Namun, karena semua variabel berinteraksi kuat,maka
mustahil untuk memperlakukan mereka sebagai variabel independen saat membuat
prosedur pengelasan untuk fabrikasi sambungan tertentu.
2.4.1
Arus
arc
Arus
Arc dapat digunakan dengan salah satu arus (DC) atau arus bolak-balik, pilihan
tergantung pada logam yang akan dilas. Arus searah dengan elektroda negatif
menawarkan keuntungan dari penetrasi dalam dan kecepatan pengelasan yang cepat,
terutama ketika helium digunakan sebagai perisai. Helium adalah gas pilihan
untuk pengelasan mekanik. Arus bolak balik menyediakan pembersihan katodik
(sputtering) yang menghilangkan oksida refraktori dari permukaan sambungan dari
aluminium dan magnesium, argon harus digunakan untuk perisai karena sputtering
tidak dapat diperoleh dengan helium. Argon adalah gas pilihan untuk pengelasan
manual apakah digunakan dengan arus searah atau arus bolak-balik.
Sebuah
Opsi daya ketiga juga tersedia, yang menggunakan arus searah dengan elektroda
positif. Polaritas ini jarang digunakan karena menyebabkan elektroda overheating.
Efek dari polaritas yang dijelaskan secara lebih rinci dalam diskusi berikut
Direct Current.
2.4.2 Tegangan busur
Tegangan
terukur antara tungsten elektroda dan pekerjaan sering disebut sebagai tegangan
busur. Tegangan Arc adalah variabel sangat tergantung, dipengaruhi oleh
berikut:
(1)
Arus busur
(2)
Bentuk ujung tungsten elektroda
(3)
Jarak antara tungsten elektroda dan pekerjaan
(4)
Jenis shielding gas
Tegangan
busur diubah oleh pengaruh dari variabel lainnya, dan digunakan dalam
menggambarkan prosedur pengelasan hanya karena mudah untuk diukur.Tegangan
busur menjadi cara untuk mengontrol panjang busur. Pengaturan Panjang busur
dengan proses ini sangat penting karena mempengaruhi lebar las-lasan, lebar las-lasan
sebanding dengan panjang busur
Pemberian
kawat pengisi diperlukan jika busur terlalu pendek. Namun, dengan pengelasan
mekanik, menggunakan perisai helium, listrik DCEN, dan arus tinggi relatif,
adalah mungkin untuk menenggelamkan ujung elektroda dibawah permukaan pelat
untuk menghasilkan lasan sangat penetrasi. Teknik ini telah disebut buried arc.
Ketika
tegangan busur yang digunakan untuk mengontrol panjang busur dalam aplikasi
kritis, perawatan harus dilakukan untuk mengamati variabel lain yang mempengaruhi
tegangan busur. Diantaranya adalah terkontaminasinya elektroda dan shielding
gas, tidak sesuainya kawat pengisi, perubahan suhu di elektroda, dan erosi
elektroda. Jika salah satu perubahan yang cukup untuk mempengaruhi tegangan
busur selama pengelasan mekanik, panjang busur harus disesuaikan untuk
mengembalikan tegangan yang diinginkan.
2.4.3 Travel speed
Travel
speed mengakibatkan baik lebar dan penetrasi lasan tungsten gas busur. Namun,
efeknya pada lebar akan lebih parah dari pada penetrasi. Kecepatan mengelas
penting karena efeknya pada biaya. Terlepas dari tujuan, kecepatan mengelas
umumnya tetap dalam pengelasan mekanik sedangkan variabel lain seperti arus
atau tegangan yang bervariasi untuk mempertahankan kontrol lasan.
2.4.4 Filler
wire
Dalam
pengelasam manual, filler metal ditambahkan ke tempat las-lasan mempengaruhi
jumlah melewati yang diperlukan dan penampilan lasan selesai.
Dalam
mesin dan las otomatis, kecepatan kawat umpan menentukan jumlah filler disimpan
per satuan panjang las. Penurunan kecepatan filler wire akan meningkatkan
penetrasi dan meratakan kontur manik. Filler wire terlalu lambat dapat
menyebabkan undercut, centerline cracking dan sambungan kurang terisi.
Meningkatkan kecepatan filler wire menurun penetrasi las dan menghasilkan lasan
lebih cembung manik.
BAB 3
PERALATAN
Peralatan untuk GTAW termasuk torch,
elektroda, dan pasokan listrik. Sistem mekanik GTAW dapat menggabungkan kontrol
tegangan busur, osilator busur, dan kawat pengumpan.
3.1 Welding Torch
Torch
GTAW tungsten elektroda yang melakukan arus pengelasan untuk busur, dan
menyediakan sarana untuk menyampaikan shielding gas ke zona busur.
Torch
yang dinilai sesuai dengan arus pengelasan maksimum yang dapat digunakan tanpa overheating.
Typical arus tercantum pada Tabel 3.1. Sebagian besar Torch dirancang untuk
mengakomodasi berbagai ukuran elektroda dan berbagai jenis dan ukuran nozel.
3.2 Gas-Cooled Torch
Panas
akan terjadi di dalam torch selama pengelasan, panas tersebut dapat dihilangkan oleh pendinginan gas atau pendingin air.
Gas-cooled torch (kadang-kadang disebut berpendingin udara) menyediakan
pendinginan dengan aliran shielding gas yang relatif dingin melalui torch,
seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.1. Pendinginan torch dengan gas terbatas
pada pengelasan dengan arus maksimum sekitar 200 ampere.
3.3 Water-Cooled pada Torch
Cara
kerjanya yaitu torch yang didinginkan oleh aliran air secara kontinu melalui
lorong-lorong di torch. Seperti diilustrasikan dalam Gambar 3.1, air pendingin
pada torch melalui HOSC inlet, bersirkulasi melalui torch, dan keluar melalui
selang outlet.
Pendinginan
dengan air biasanya berasal dari air
keran yang mengalir melalui torch dan kemudian ke saluran pembuangan. Kapasitas
sistem ini berkisar mulai dari 51 galon.
Antibeku otomotif dapat ditambahkan ke pendingin untuk mencegah pembekuan dan
korosi dan menyediakan pelumas untuk pompa air.
Gambar 3.1 Torch
yang Biasa Digunakan pada Pengelasan Manual dengan Proses GTAW
|
3.4 Collets
Collets
biasanya terbuat dari paduan tembaga. Elektroda dicengkeram oleh collet saat
tutup torch dikencangkan. Kerapatan antara elektroda dan diameter dalam collet
sangat penting untuk menransfer arus dan
pendinginan elektroda.
3.5 Nozzles
Perlindungan
gas diarahkan ke zona las oleh nozel gas seperti yang diilustrasikan pada
Gambar 3.1. Nozzle bertujuan untuk membantu dalam memproduksi aliran laminar
perisai saat gas keluar. Nozel gas terbuat dari berbagai bahan tahan panas
dalam berbagai bentuk, diameter, dan panjang
3.5.1
Bahan nozzle
Nozel yang terbuat dari keramik, logam, logam yang
dilapisi keramik, leburan kuarsa, atau bahan lainnya. Nozel keramik adalah yang
paling mahal dan paling populer, tetapi rapuh dan harus sering diganti. Nozel
luburan kuarsa berbentuk transparan dan memungkinkan untuk melihat busur dan elektroda. Namun, kontaminasi dari
uap logam dari pengelasan dapat membuat buram, dan juga rapuh. water-cooled
nozel logam memiliki life time yang lebih lama dan digunakan di sebagian besar
mesin dan aplikasi pengelasan otomatis dengan arus pengelasan melebihi 250 amp.
3.5.2
Ukuran dan bentuk dari nozel.
Mulut pipa harus cukup besar untuk menyediakan
cakupan perisai gas dari area las-lasan dan sekitar panas dari logam dasar.
pemilihan Ukuran diameter tergantung pada ukuran elektroda, jenis sambungan
las, las daerah yang efektif dilindungi, dan akses ke sambungan las.
Ukuran
cup gas yang Disarankan untuk diameter berbagai elektroda tercantum dalam Tabel
3.2. Penggunaan nozel terlalu kecil nozel dapat menyebabkan turbulensi
shielding gas dan pengaliran, serta mencairnya bibir nozzle. Nozel besar memberikan
shielding gas lebih baik, terutama untuk pengelasan logam reaktif seperti
titanium. Mayoritas nozel gas berbentuk silinder baik ujung lurus atau
meruncing yang sangat rentan terhadap kontaminasi pada suhu yang tinggi.
3.5.3
Lensa gas
Salah
satu perangkat yang digunakan untuk menjamin aliran shielding gas lensa gas.
Lensa Gas mengandung penghalang diffuser berpori dan dirancang untuk memenuhi
sekitar elektroda atau collet. Lensa Gas menghasilkan aliran, lamanya terganggu
dari shielding gas. Mereka memungkinkan operator untuk mengelas dengan nozzle
(25,4 mm) atau lebih, meningkatkan kemampuan mereka untuk melihat weld pool dan
memungkinkan mereka untuk mencapai tempat-tempat dengan akses terbatas seperti
sudut dalam.
3.6 Elektroda
Di
GTAW kata tungsten mengacu pada elemen tungsten murni dan berbagai paduan yang
digunakan sebagai elektroda. Pada GTAW, menggunakan elektroda
yang non consumable. Titik leburnya adalah 6170 ° F (3410 ° C). pada suhu ini,
tungsten menjadi termionik. Mencapai suhu ini dengan pemanasan resistensi dan,
kalau bukan karena efek pendinginan yang signifikan elektron mendidih pada
ujungnya, pemanasan resistensi akan menyebabkan ujung mencair.
3.6.1 Klasifikasi elektroda
Tungsten
elektroda yang diklasifikasikan berdasarkan komposisi kimianya, seperti yang
ditentukan dalam Tabel 3.3. Persyaratan untuk tungsten elektroda diberikan
dalam edisi terbaru, ANSI-AWS AS.12 tentang
Specification for Tungsten and Tungsten Alloy Electrode for Arc Welding and
Cutting .
Kode warna identifikasi sistem untuk berbagai kelas dari tungsten elektroda
dapat dilihat pada Tabel 3.3.
3.6.2 Ukuran elektroda dan kapasitasnya
Tungsten dan Thoriated ukuran arus tungsten elektroda
tercantum dalam Tabel 3.2, bersama dengan perisai-gas, diameter cup
direkomendasikan untuk digunakan dengan berbagai jenis pengelasan listrik. Ini
memberikan panduan yang berguna untuk memilih elektroda yang benar
untuk aplikasi tertentu yang melibatkan level arus yang berbeda dan pasokan
listrik.
Tabel 3.2
Tungsten
Elektroda yang Diijinkan dan Ukuran Cup Gas yang Disarankan untuk Berbagai
Diameter Elektroda
|
Level
arus melebihi yang dianjurkan untuk ukuran elektroda yang diberikan dan
konfigurasi ujung, akan menyebabkan tungsten untuk mengikis mencair. Partikel
tungsten dapat jatuh ke dalam weld pool dan terjadi cacat pada sambungan lasan.
Arus terlalu rendah untuk diameter elektroda tertentu dapat menyebabkan
ketidakstabilan busur.
Arus
searah dengan elektroda positif membutuhkan diameter yang lebih besar untuk
mendukung tingkat arus tertentu karena ujung tidak didinginkan oleh penguapan
elektron tetapi dipanaskan oleh dampaknya. Secara umum, diameter elektroda
diberikan pada DCEP akan diharapkan untuk menangani hanya 10 persen dari arus
dengan elektroda negatif. Dengan arus bolak-balik, ujung didinginkan selama
siklus elektroda negatif dan dipanaskan ketika positif. Oleh karena itu,
kapasitas membawa arus dari elektroda pada arus AC
adalah antara yang DCEN dan DCEP. Secara umum, sekitar 50 persen lebih kecil
dari DCEN.
3.6.2.1 Klasifikasi
elektroda EWP
Tungsten elektroda murni (EWP)
mengandung minimal 99,5 persen tungsten, dengan tidak adanya unsur-unsur paduan
disengaja ditambahkan. Daya dukung saat tungsten elektroda murni lebih rendah
dibandingkan dengan elektroda paduan. Tungsten elektroda murni digunakan
terutama dengan ac untuk pengelasan logam alumunium dan paduan magnesium. Ujung
elektroda EWP mempertahankan akhir, bersih mengepalkan, yang menyediakan
stabilitas busur yang baik. EWP juga dapat digunakan dengan arus DC, namun mereka tidak memberikan inisiasi busur dan
karakteristik stabilitas busur.
3.6.2.2 Klasifikasi
elektroda EWTh
Emisi
termionik tungsten dapat ditingkatkan dengan paduan oksida logam yang memiliki
fungsi kerja sangat rendah. Akibatnya, elektroda mampu menangani arus
pengelasan yang lebih tinggi. Oksida Torium merupakan salah satu bahan aditif dalam
EWTh. Untuk mencegah masalah identifikasi dengan jenis ini dan lainnya dari tungsten
elektroda, mereka adalah kode warna seperti yang ditunjukkan pada Tabel 3.3.
Dua jenis tungsten elektroda thoriated tersedia. Untuk EWTh-1 dan EWTh-2 elektroda mengandung 1 persen dan
2 persen oksida thorium (ThO2) disebut toria, masing-masing, merata melalui
seluruh panjang mereka.
Tungsten
elektroda Thoriated lebih unggul daripada tungsten elektroda murni dalam
beberapa hal. Toria menyediakan sekitar 20 persen lebih tinggi pembawa arus
kapasitas, llife timenya umumnya lebih lama, dan ketahanan yang lebih besar
untuk kontaminasi las. Dengan elektrodaini, pembentukan arc awal lebih mudah,
dan busur lebih stabil dibandingkan dengan tungsten murni atau tungsten
elektroda zirconiated. Elektroda EWTh-1 dan EWTh-2 dirancang untuk aplikasi
DCEN.
Torium
adalah bahan radioaktif yang sangat rendah, tingkat
radiasi belum ditemukan bahayanya bagi kesehatan. Namun, jika pengelasan yang
akan dilakukan di ruang terbatas untuk jangka waktu yang lama, atau jika
elektroda debu grinding mungkin tertelan, tindakan pencegahan khusus terhadap ventilasi
harus dipertimbangkan.
3.6.2.3 Klasifikasi
elektroda EWCe
Tungsten
elektroda Ceriated pertama kali diperkenalkan ke pasar Amerika Serikat pada
awal 1980-an. Elektroda ini dikembangkan sebagai pengganti elektroda Thoriated
karena cerium, memiliki karakteristik seperti thorium, tetapi bukan unsur
radioaktif. elektroda EWCe-2 adalah tungsten elektroda yang mengandung 2 persen
oksida cerium (CeOz), disebut sebagai ceria. Dibandingkan dengan tungsten
murni, elektroda ceriated menunjukkan tingkat penurunan penguapan atau burn-off.
Elektroda EWCe-2 dapat beroperasi pada arus AC ataupun arus DC.
3.6.2.4 Klasifikasi elektroda EWLa
The EWLa-1 elektroda dikembangkan sekitar
waktu yang sama sebagai elektroda ceriated dan untuk alasan yang sama, bahwa
lantanum bukan temasuk radioaktif. Elektroda ini mengandung 1 persen oksida
lantanum (La203), disebut sebagai lanthana. Keunggulan dan karakteristik
operasi dari elektroda ini sangat mirip dengan tungsten elektroda ceriated.
3.6.2.5 Klasifikasi elektroda EWZr
Tungsten elektroda Zirconiated (EWZr)
mengandung sejumlah kecil oksida zirkonium (ZrO2), seperti yang tercantum pada
Tabel 3.3. EWZr adalah elektroda pilihan untuk pengelasan dengan arus AC karena mereka menggabungkan karakteristik stabilitas
busur dan menggabungkan karakteristik khas tungsten murni pada kapasitas arus dengan
karakteristik Tungsten Thoriated. Mereka memiliki ketahanan yang lebih tinggi
terhadap kontaminasi daripada tungsten murni, dan lebih diutamakan untuk aplikasi
pengelasan radiografi berkualitas di mana kontaminasi tungsten lasan harus
diminimalkan.
Elektroda
ini mengandung penambahan yang ditentukan dari suatu oksida tidak ditentukan dengan
kombinasi oksida. Tujuan penambahan ini adalah untuk mempengaruhi sifat atau
karakteristik dari busur, seperti yang didefinisikan oleh produsen. Produsen
harus mengidentifikasi penambahan tertentu dan jumlah nominal atau jumlah
tambahan.
Elektroda
EWG sedang dikembangkan, terutama penambahan oksida itrium atau magnesium
oksida. Klasifikasi ini juga mencakup elektroda ceriated dan Lanthanated yang
mengandung oksida dalam jumlah selain dari yang tercantum pada table 3.3, atau
dalam kombinasi dengan oksida lainnya.
3.6.3 Konfigurasi tip elektroda
Bentuk ujung tungsten elektroda merupakan variabel penting
dalam proses GTAW, tungsten elektroda dapat digunakan dengan berbagai bentuk
tip.Terlepas dari geometri ujung elektroda yang dipilih, penting jika geometri
elektroda yang konsisten selalu digunakan dalam sekali prosedur pengelasan. Perubahan
geometri elektroda secara signifikan dapat mempengaruhi bentuk dan ukuran las,
sehingga konfigurasi ujung elektroda adalah variabel las yang harus dipelajari
selama pengembangan prosedur pengelasan.
Tip
Tungsten umumnya dibentuk balling, Grinding, Chemical sharpening.
Balling(membulat) dilakukan dengan arus AC (biasanya dilakukan dengan
tungsten elektroda murni atau zirconiated). Saat panas Arc meningkat sampai
elektroda berubah putih dan tungsten mulai mencair, menyebabkan terbentuknya bola
kecil pada ujung elektroda. Ukuran bola ini tidak boleh melebihi 1-1/2 diameter
elektroda, jika tidak maka mungkin akan
jatuh/menetes ketika dalam keadaan cair.
Grinding bertujuan untuk
menghasilkan busur dengan stabilitas optimal, grinding tungsten elektroda harus
dilakukan dengan sumbu tegak lurus dari elektroda. gerinda harus disiapkan
untuk menggrenda tungsten jika dibutuhkan untuk menghilangkan kemungkinan terkontaminasinya
ujung tungsten dari benda asing selama operasi grinding. Penghalang harus
digunakan ketika grinding elektroda Thoriated untuk menghilangkan debu grinding
dari area kerja.
Tungsten
elektroda Thoriated, ceriated, dan Lanthanated tidak sama mudahnya seperti tungsten
elektroda murni atau zirconiated. Mereka mempertahankan bentuk ujung jauh lebih
baik.
Chemical sharpening pengasahan kimia
terdiri dari merendam ujung merah-panas dari tungsten elektroda ke dalam wadah
natrium nitrat. Reaksi kimia antara tungsten yang panas dan natrium nitrat akan
menyebabkan tungsten mengikis pada tingkat yang sama di sekeliling dan akhir
elektroda. Jika proses mencelupkan tungsten ke dalam natrium nitrat diulang-ulang
akan membentuk ujung tungsten yang runcing.
3.6.4 Kontaminasi pada
elektroda
Kontaminasi pada tungsten elektroda yang paling
mungkin terjadi ketika ujung tungsten
menyentuh dengan filler logam. Tungsten elektroda juga dapat menjadi
teroksidasi oleh shielding gas yang tidak tepat atau aliran gas tidak cukup,
selama atau setelah pengelasan, busur telah dipadamkan. Factor lain yang dapat menyebabkan kontaminasi: uap
logam dari busur pengelasan.
Terkontaminasinyan
tungsten elektroda akan mempengaruhi karakteristik busur dan dapat menyebabkan
inklusi tungsten dalam logam las, Jika hal ini terjadi, operasi pengelasan harus
dihentikan dan bagian terkontaminasi dari elektroda harus dihapus.
3.7 Wire Feeders
Wire feeders yang digunakan untuk menambahkan filler metal
selama pengelasan otomatis dan mesin. Entah Cold Wire (cold wire)
atau Hot Wire (hot wire) dapat dimasukkan ke dalam materi.
3.7.1 Cold wire
Sistem/proses untuk penambahan cold wire
memiliki tiga komponen:
1)
Mekanisme wire drive
2)
speed control
3)
Kawat panduan yang ditambahkan ke dalam weld pool cair
Yang
harus diperhatikan adalah speed control yang harus selalu konstan. Kawat
diumpankan ke panduan kawat melalui saluran yang fleksibel.
Panduan
kawat diletakkan di dekat holder elektroda. Posisi wire dan sudut pendekatan
relatif terhadap elektroda, permukaan kerja, dan sambungan harus dipertahankan.
3.7.2 Hot wire
Proses untuk penambahan hot wire mirip dengan cold wire,
kecuali jika kawat adalah resistensi yang dipanaskan sampai suhu mendekati titik leleh sesaat sebelum kontak terjadi dengan materi yang akan di las. Bila menggunakan kawat (panas) dalam proses GTAW
otomatis dalam posisi datar, kawat dimasukkan ke weld pool melalui pemegang pada
aliran gas inert untuk melindungi hot wire dari oksidasi.
Hot
wire telah sukses digunakan dalam penggabungan baja paduan karbon dan rendah,
baja tahan karat, dan paduan tembaga dan nikel. Preheating (pemanasan)
tidak dianjurkan untuk aluminium dan tembaga karena resistansi rendah dari wire
filler membutuhkan pemanasan tinggi, yang menghasilkan defleksi busur
berlebihan dan pencairan merata.
3.8 Power Supplies
GTAW
dapat menggunakan pasokan listrik dari rotating ac atau generator dc. Dengan
karakteristik drooping, tukang las dapat memvariasi tingkat arus dengan
mengubah sedikit panjang busur. Tingkat kontrol arus dengan mengubah panjang
busur dapat disimpulkan dari Gambar 3.2.
Dalam
sebagian besar sumber daya magnetis dikendalikan, kontrol arus dicapai di tingkat
bagian ac dari sumber listrik. Akibatnya, sumber-sumber daya yang tidak biasa
digunakan untuk menyediakan arus berdenyut karen7 pa respon lambat dinamis.
Penambahan jembatan penyearah memungkinkan sumber-sumber daya untuk menyediakan
ac dan arus dc las. Sumber daya mereka yang menggunakan komponen bergerak untuk
kontrol arus tidak dapat mudah dc dikendalikan dari jarak jauh dengan pedal
kaki, sementara yang lain biasanya bisa.
Gambar 3.2
Karakteristik Arus pada keadaan Drooping Output dan Output Arus Konstan
|
Sumber daya yang paling dianggap loop terbuka dikontrol, dalam
pengelasan yang sebenarnya arus untuk pengaturan arus yang diberikan tergantung
pada dan mungkin berbeda dengan kondisi pengelasan, Single-fase sumber daya
dapat menyediakan baik ac dan dc arus, sementara threephase sumber biasanya hanya
memberikan dc. The dc saat sumber listrik tiga fase biasanya halus daripada
satu sumber-fase karena mengurangi riak-saatamplitudo.
Keuntungan
dari sumber daya magnetis dikendalikan adalah bahwa mereka mudah dioperasikan,
membutuhkan sedikit perawatan di lingkungan industri yang merugikan, dan
relatif murah. Kerugiannya adalah bahwa mereka besar dalam ukuran dan berat
badan dan memiliki efisiensi yang lebih rendah dibandingkan dengan sumber daya
yang dikontrol secara elektronik. Juga, seperti yang disebutkan, yang paling
magnetik-teknik pengendalian yang openloop yang membatasi pengulangan, akurasi,
dan respon. Karakteristik volt-ampere pada dasarnya konstan-arus dapat
disediakan oleh sumber daya yang dikontrol secara elektronik, seperti regulator
seri linier, silikon dikontrol penyearah, pengubah sekunder,
dan desain inverter.
Karakteristik
arus pada dasarnya konstan biasanya menguntungkan untuk mesin dan las otomatis,
untuk memberikan akurasi yang cukup dan pengulangan di tingkat arus dari las
untuk mengelas. Sebagian besar benar-benar konstan sumber daya arus loop
tertutup dikendalikan, di mana arus aktual diukur dan dibandingkan dengan
pengaturan saat yang diinginkan. Penyesuaian yang dilakukan secara elektronik
dalam sumber kekuatan untuk mempertahankan arus yang diinginkan sebagai
perubahan kondisi pengelasan.
Sumber
daya yang paling dikontrol secara elektronik menawarkan respon dinamik yang
cepat. Akibatnya, sumber-sumber daya yang dapat digunakan untuk memberikan arus
pengelasan berdenyut. Seri regulator linear dan beralih desain sekunder hanya
memberikan pengelasan dc arus dari daya input tunggal atau tiga fase. Silicon
dikontrol penyearah desain dapat memberikan ac dan dc arus dari satu fase
kekuasaan dan dc arus dari tiga-phase power. Tergantung pada desain, inverter
dapat memberikan ac dan output dc dari powcr satu fasa atau tiga masukan. Pengubah sumber arus busur yang paling serbaguna, dengan
kemampuan menawarkan banyak multi-proses dan output pengelasan gelombang
variabel arus. Inverter juga lebih ringan dan lebih kompak dari desain sumber
daya lain dari nilai sekarang setara.
Keuntungan
dikontrol secara elektronik busur listrik sumber, memberikan output gelombang
variabel arus, memiliki pengulangan yang sangat baik, dan menawarkan remote
control. Kerugiannya adalah bahwa mereka lebih kompleks untuk operator
dan mempertahankan dan relatif mahal.
Hal
ini penting untuk memilih sumber daya yang GTAW berdasarkan jenis currcnt wclding
rcquired untuk aplikasi tertentu. Jenis-jenis pengelasan arus termasuk ac
gelombang sinus, ac gelombang persegi, dc, dc dan berdenyut. Bagian berikutnya
dari bab
ini memiliki informasi lebih lanjut tentang jenis dan efek arus pengelasan.
Banyak sumber daya yang tersedia dengan berbagai kontrol tambahan dan fungsi
seperti air dan pengendalian shielding gas, pengumpan kawat.
3.8.1 Direct
current (arus searah )
Menggunakan arus searah, tungsten elektroda dapat
dihubungkan ke baik negatif atau terminal positif dari satu
daya. Dalam hampir semua kasus, elektroda negatif (katoda) yang dipilih. Dengan
polaritas itu, elektron mengalir dari elektroda ke pekerjaan dan ion positif
yang ditransfer dari pekerjaan ke elektroda.
DCEN
adalah konfigurasi yang paling umum digunakan di GTAW, dan digunakan dengan
argon, helium, atau campuran dari dua untuk mengelas logam yang paling.
Ketika
tungsten elektroda dihubungkan ke terminal positif (DCEP), tindakan pembersihan
katodik dibuat pada permukaan benda kerja. Tindakan ini terjadi dengan sebagian
besar logam tetapi yang paling penting ketika pengelasan aluminium dan
magnesium karena menghilangkan permukaan oksida tahan api yang menghambat
membasahi dari weldment/bahan las oleh logam las.
Tidak
seperti DCEN, di mana ujung elektroda didinginkan oleh penguapan elektron,
ketika elektroda digunakan sebagai kutub positif, ujungnya dipanaskan oleh
bombardir elektron serta dengan ketahanan terhadap perjalanan mereka melalui
elektroda. Oleh karena itu, untuk mengurangi pemanasan resistensi dan
meningkatkan konduksi termal ke dalam elektroda, elektroda diameter yang lebih
besar diperlukan untuk arus pengelasan diberikan ketika polaritas terbalik
digunakan. Kapasitas membawa arus dari elektroda dihubungkan ke terminal
positif adalah sekitar sepersepuluh dari elektroda yang terhubung ke terminal
negatif. DCEP umumnya terbatas pada logam las sheet.
Pulsed
Dc Welding. Berdenyut dc melibatkan variasi berulang di busur arus dari latar
belakang (rendah) nilai puncak (tinggi) nilai. Pulsed dc sumber daya biasanya
memungkinkan penyesuaian dari pulsa waktu arus, waktu latar belakang arus,
tingkat saat puncak, dan tingkat latar belakang arus, untuk memberikan bentuk
gelombang keluaran currcnt cocok untuk aplikasi tertentu. Gambar 3.3
menunjukkan arus berdenyut khas
bentuk
gelombang. Umumnya, waktu latar belakang dan pulsa durasi yang dapat
disesuaikan sehingga arus dapat mengubah tingkat mana saja dari sekali setiap
dua detik untuk 20 pulsa per detik. Berdenyut dc biasanya diterapkan dengan
elektroda negatif (DCEN).
Dalam
pengelasan dc berdenyut, tingkat pulsa arus biasanya ditetapkan pada 2 sampai
10 kali tingkat latar belakang arus. Ini menggabungkan mengemudi, karakteristik
busur kuat arus tinggi dengan input rendah-panas arus yang rendah, Arus pulsa
mencapai fusi yang baik dan penetrasi, sedangkan arus latar belakang
mempertahankan busur dan memungkinkan daerah las untuk mendinginkan.
Ada
beberapa keuntungan arus berdenyut. Untuk tingkat tertentu arus rata-rata,
penetrasi yang lebih besar dapat diperoleh dibandingkan dengan arus stabil,
yang berguna pada logam sensitif terhadap masukan panas dan meminimalkan
distorsi. Karena ada cukup waktu untuk aliran panas yang signifikan selama
durasi pendek pulsa, logam dari ketebalan berbeda biasanya menanggapi sama, dan
penetrasi yang sama dapat dicapai. Untuk alasan yang sama, logam yang sangat
tipis dapat bergabung dengan dc berdenyut. Selain itu, satu set variabel
pengelasan dapat digunakan pada sambungan di semua posisi, seperti lasan
melingkar dalam pipa horizontal. Berdenyut dc juga berguna untuk menjembatani
kesenjangan dalam sambungan akar terbuka.
Meskipun
sebagian besar digunakan untuk GTAW mesin dan otomatis, berdenyut menawarkan
keuntungan untuk pengelasan manual. Dalam berpengalaman tukang las menemukan
bahwa mereka dapat meningkatkan kemampuan mereka dengan menghitung pulsa (dari
1/2 sampai 2 perdetik pulsa) dan menggunakan mereka untuk waktu pergerakan torch
dan cold wire. Tukang las yang berpengalaman mampu untuk mengelas bahan tipis,
paduan berbeda, dan ketebalan dengan lebih sedikit kesulitan.
Frekuensi
tinggi switched dc berguna dalam mesin presisi dan aplikasi otomatis di mana
busur dengan pengecualian sifat directional internasional dan stabilitas yang
diperlukan. Sekarang
juga
digunakan di mana busur yang stabil diperlukan dengan harga yang sangat rendah
rata-rata arus. Kerugian frekuensi tinggi switched dc adalah bahwa sumber las
listrik yang mahal. Juga, jika frekuensi switching dalam kisaran terdengar,
suara busur bisa sangat mengganggu.
3.8.2 Alternating
current (arus bolak-balik)
Arus bolak-balik mengalami pembalikan periodik dalam
polaritas las arus dari elektroda positif ke elektroda negatif. Dengan
demikian, ac dapat menggabungkan aksi kerja pembersihan elektroda positif
(polaritas terbalik) dengan karakteristik penetrasi dalam elektroda negatif
(polaritas lurus).
Sumber
las listrik konvensional ac menghasilkan rangkaian tegangan output sinusoidal
terbuka yang out-of-fase dengan arus sekitar 90 "Frekuensi pembalikan
tegangan biasanya tetap pada frekuensi 60 Hz standar kekuatan utama.. Tegangan
busur yang sebenarnya dalam fase dengan arus pengelasan Tegangan diukur adalah
jumlah tetes tegangan di elektroda dan plasma dan pada anoda dan katoda,. yang
semuanya hasil dari aliran arus.
Ketika
meluruh arus ke nol, efek yang berbeda akan terjadi, tergantung pada polaritas.
Ketika tungsten elektroda termionik menjadi negatif, itu pasokan elektron
segera menyalakan busur. Namun, ketika mengelas di
benda
menjadi negatif, tidak dapat menyediakan elektron sampai tegangan dinaikkan
cukup untuk memulai katoda dingin emisi. Tanpa tegangan ini, busur menjadi
tidak stabil.
Beberapa
cara menstabilkan busur selama pembalikan tegangan diperlukan dengan
konvensional sumber daya las sinusoidal. Hal ini telah dilakukan dengan
menggunakan pasokan listrik sirkuit terbuka tinggi, dengan pemakaian kapasitor
pada waktu yang tepat dalam siklus, dengan menggunakan tegangan tinggi
frekuensi tinggi bunga api secara paralel dengan busur, dan dengan menggunakan
pasokan listrik dengan output gelombang persegi.
Untuk
meningkatkan stabilitas busur, tegangan rangkaian terbuka dari transformator
dapat ditingkatkan. Sebuah tegangan rangkaian terbuka dari sekitar 100 V (rms)
diperlukan dengan helium perisai. Tegangan yang diperlukan juga dapat diperoleh
dengan menambahkan, secara seri dengan trafo, pasokan tegangan frekuensi
tinggi. Tegangan frekuensi tinggi umumnya pada urutan beberapa ribu volt, dan
frekuensi dapat setinggi beberapa megahertz. Arus sangat rendah. Tegangan
frekuensi tinggi dapat diterapkan secara terus menerus atau berkala selama
pengelasan. Dalam kasus terakhir, ledakan frekuensi tinggi tegangan diatur
terjadi selama waktu ketika pengelasan saat melewati nol.
Persegi
pada ac las sumber daya dapat mengubah arah arus
pengelasan dalam waktu singkat. Kehadiran tegangan tinggi, ditambah dengan
elektroda tinggi dan suhu logam dasar pada saat pembalikan, memungkinkan busur
yang akan menghidupkan kembali tanpa perlu penstabil busur. Juga, lebih rendah
"puncak" saat bentuk gelombang persegi cenderung untuk meningkatkan
jangkauan saat THC yang dapat digunakan elektroda.
Karena
lebih mudah untuk menyediakan elektron yang dibutuhkan untuk mempertahankan busur
ketika elektroda negatif, tegangan yang diperlukan juga kurang. Hasilnya THC
adalah pengelasan yang lebih tinggi arus selama interval DCEN daripada selama
DCEP. Akibatnya, pasokan listrik menghasilkan baik arus searah dan arus
bolak-balik. Perbaikan tersebut dapat menyebabkan kerusakan pada power supply
karena terlalu panas atau, dengan beberapa mesin, pembusukan pada output.
Awal
seimbang-saat pasokan listrik terlibat baik seri-terhubung kapasitor atau
sumber tegangan dc (seperti baterai) di sirkuit pengelasan. Sirkuit power
supply Modcrn menggunakan balancing gelombang elektronik. Arus seimbang tidak
penting untuk operasi pengelasan yang paling manual. Hal ini, bagaimanapun,
diinginkan untuk kecepatan tinggi atau mesin las otomatis, Keuntungan dari arus
yang seimbang adalah sebagai berikut:
1)
penghapusan yang lebih baik oksida
2)
Halus pengelasan, baik
3)
Tidak ada persyaratan untuk pengurangan Peringkat output dari ukuran tertentu
dari trafo las konvensional (magnetisasi inti tidak seimbang yang dihasilkan
oleh komponen dc dari aliran arus tidak seimbang diminimalkan)
Berikut
ini adalah kerugian dari aliran arus yang seimbang:
1)
tungsten elektroda yang lebih besar diperlukan.
2)
sirkuit terbuka tinggi tegangan umumnya terkait dengan beberapa cara gelombang
balancing mungkin merupakan bahaya keamanan.
3)
sumber daya las gelombang Seimbang lebih mahal.
Beberapa
gelombang persegi ac sumber daya menyesuaikan tingkat saat selama elektroda
positif dan elektroda negatif pada siklus standar frekuensi kami 60 Hz. Karakteristik
gelombang persegi variabel arus bolak-balik ditunjukkan pada Gambar 3.4.
3.9 Arc
Voltage Control
Gambar 3.4
Karakteristik Gelombang pada Arus Bolak-Balik
|
Arc voltage control (AVC) yang digunakan
dalam mesin GTAW otomatis untuk mempertahankan panjang busur. Busur itu sendiri
adalah sensor, karena mengkonversi pengukuran panjang (gap arc) menjadi sinyal
listrik (tegangan busur). AVC membandingkan usia busur diukur dan diinginkan
volt untuk menentukan arah mana dan berapa kecepatan elektroda las harus
dipindahkan. Ini dinyatakan sebagai sinyal error tegangan, diperkuat untuk
mendorong motor dalam slide yang mendukung torch. Tegangan perubahan yang
dihasilkan dari gerakan elektroda las terdeteksi dan siklus berulang untuk
menjaga voItage busur yang diinginkan.
3.10 Arc
Osilasi
Lebar dari GTAW dapat ditingkatkan dengan osilasi
mekanik. Osilasi busur mekanik dapat dicapai dengan menaikan torch GTAW,pada cross
slide yang memberikan gerakan torch terhadap line of travel. Peralatan tersebut
disesuaikan dengan feed speed, amplitude dari osilasi dan baik dari sisi sambungan,dinding
dan pengurangan efek mengganggu dari aliran busur dapat diperoleh dengan
osilasi magnet. Osilator tersebut membelokkan busur secara longitudinal atau
lateral atas weld pool tanpa memindahkan elektroda las. osilator terdiri dari
elektromagnet, terletak dekat dengan busur, yang didukung oleh pasokan variable
polaritas, variable amplitudo listrik.
3.11 Gas
Pelindung
Gas pelindung diarahkan oleh torch las
untuk melindungi elektroda dan logam las cair dari kontaminasi atmosfer, juga
dapat digunakan untuk melindungi bagian bawah las dan permukaan yang berdekatan
dengan logam dasar dari oksidasi selama proses pengelasan. Dalam beberapa
bahan, cadangan gas mengurangi root cracking dan porositas di lasan.
3.11.1 Jenis
gas pelindung
Argon dan helium atau campuran dari
keduanya adalah jenis yang paling umum dari gas yang biasa digunakan sebagai
gas pelindung. Argon dan hydrogen adalah
campuran yang digunakan untuk aplikasi khusus
3.11.1.1
Argon
Argon (Ar) adalah gas monoatomik lembam
dengan massa molekul 40. Hal ini diperoleh dari atmosfer oleh pemisahan udara
cair. Pengelasan dengan menggunakan shielding gas argon diperbolehkan dengan
kemurnian minimum 99,95 persen. Hal ini dapat dilakukan pada proses GTAW untuk kebanyakan
logam kecuali logam reaktif dan refraktori, yang kemurnian argon minimum 99,997
persen.
Argon digunakan lebih luas daripada helium
karena keuntungan sebagai berikut:
1) Halus,
gerakan busur lebih tenang
2) Mengurangi
penetrasi
3) Membersihkan gerakan ketika pengelasan
pada logam aluminium dan magnesium
4) hemat
biaya dan mudah ditemui
5) laju
aliran rendah untuk pelindung yang baik
6) Lebih
baik dalam cross-draft resistance
7) busur
mudah dinyalakan
Penggunaan shielding gas argon sangat
membantu ketika pengelasan manual pada logam tipis. karakteristik yang sama
menguntungkan dalam pengelasan vertikal atau overhead karena kecenderungan
untuk logam dasar melorot atau bergerak menurun.
3.11.1.2
Helium.
Helium (He) adalah gas, inert monoatomik
sangat ringan, memiliki massa atom 4. Hal ini diperoleh dengan pemisahan, dari
gas alam. Pengelasan dengan menggunakan helium harus dengan kemurnian minimal
99,99 persen.
Untuk memberika nilai dari arus pengelasan
dan panjang busur, helium mentransfer panas lebih ke dalam benda kerja dibandingkan
dengan argon. Helium lebih sering digunakan untuk pengelasan pada pelat tebal.
Campuran argon dan helium berguna ketika diinginkan beberapa keseimbangan
antara karakteristik keduanya.
Karakteristik Argon Dan Helium. Faktor utama yang mempengaruhi efektivitas pelindung
adalah kepadatan gas. Argon memiliki 1/3 berat udara dan sepuluh kali lebih
berat dari helium. Karena helium lebih ringan, cenderung naik di sekitar nosel,
aliran helium harus dua sampai tiga kali lipat dari argon.
Karakteristik penting dari gas-gas tersebut
adalah tegangan arus, hubungan dari busur tungsten terhadap argon dan helium seperti
yang diilustrasikan pada Gambar 3.5. Kesimpulanya adalah , untuk panjang busur
setara, tegangan busur helium lumayan lebih tinggi dibandingkan dengan
argon,helium menawarkan panas lebih tinggi daripada argon.
Gambar 3.5 Hubungan
arus antara Gas Pelindung Argon dan Helium
|
Namun,
perlu dicatat bahwa pada arus rendah, volt ampere kurva melewati tegangan
minimum, pada level arus sekitar 90 ampere (A) terpisah, setelah itu meningkat
tegangan sebagai penurunan arus.Untuk helium, ini tegangan menurun terjadi
dalam kisaran 50 sampai 150 A di mana banyak pengelasan bahan tipis dilakukan.
Karena kenaikan tegangan untuk argon terjadi di bawah 50 A, penggunaan argon
dalam kisaran 50 sampai 150 A menyediakan operator dengan lintang lebih panjang
busur untuk mengendalikan operasi pengelasan.
Hal ini jelas bahwa untuk mendapatkan
listrik busur yang sama, arus lumayan tinggi harus digunakan dengan argon
dibandingkan dengan helium. Sejak undercutting dengan gas akan terjadi pada
sekitar arus yang sama, helium akan menghasilkan lasan memuaskan pada kecepatan
jauh lebih tinggi. Karakteristik berpengaruh lainnya adalah stabilitas busur. Kedua
gas memberikan stabilitas yang sangat baik dengan daya arus searah. Dengan arus
bolak balik, yang digunakan secara umum untuk pengelasan alumunium dan
magnesium, argon menghasilkan stabilitas busur jauh lebih baik dan tindakan
pembersihan sangat diinginkan, yang membuat argon helium unggul dalam hal ini.
Campuran
argon Hidrogen.campuran argon hidrogen yang digunakan dalam kasus-kasus khusus,
dimana hidrogen tidak menimbulkan efek yang merugikan terhadap metalurgi
seperti porositas dan cracking. Kecepatan pengelasan dapat meningkat dicapai
dalam proporsi hampir langsung dengan jumlah hidrogen ditambahkan ke argon
karena tegangan busur meningkat.Namun, jumlah hidrogen yang dapat ditambahkan
bervariasi dengan ketebalan logam dan jenis sambungan untuk setiap aplikasi
tertentu. Hidrogen yang berlebihan akan menyebabkan porositas. konsentrasi
Hidrogen hingga 35 persen digunakan pada semua ketebalan stainless steel di
mana pembukaan sekitar 0,010-0,020 in. (0,25 hingga 0,5 mm) yang digunakan. campuran
Argon hidrogen terbatas untuk digunakan pada stainless steel, nikel tembaga,
dan paduan nickelbase
Campuran
argon hidrogen paling umum digunakan mengandung 15 persen hidrogen. Campuran
ini digunakan untuk pengelasan mekanik sambungan bagian belakang di stainless
steel sampai dengan tebal 0,062 inci (1,6 mm) pada kecepatan sebanding dengan
helium (SO persen lebih cepat dari argon). Hal ini juga digunakan untuk las baja
stainless barel bir, dan tabung untuk sambungan alas pipa dalam berbagai baja
tahan karat dan paduan nikel. Untuk pengelasan manual, kandungan hidrogen dari
lima persen kadang-kadang lebih disukai untuk mendapatkan lasan yang bersih.
Pemilihan
Gas pelindung. Tidak ada aturan yang mengatur pilihan gas pelindung untuk
setiap aplikasi tertentu. Entah argon, helium, atau campuran argon dan helium
dapat digunakan untuk aplikasi mana yang paling baik, dengan kemungkinan
pengecualian dari pengelasan manual pada bahan yang sangat tipis,argon sangat dianjurkan.
Argon umumnya menyediakan busur yang beroperasi lebih lancar dan tenang. Selain
itu biaya lebih murah. Argon lebih disukai untuk sebagian besar aplikasi,
kecuali penetrasi panas yang lebih tinggi helium yang diperlukan untuk bagian
pengelasan logam tebal dengan konduktivitas panas tinggi, seperti aluminium dan
tembaga.
3.11.2
Aliran gas yang direkomendasikan
Persyaratan
aliran shielding gas didasarkan pada ukuran cup atau nozzle, ukuran weld pool,
dan air movement. Secara umum, naik laju aliran sebanding dengan luas penampang
pada nosel. Diameter nosel yang dipilih sesuai
dengan ukuran material dan reaktivitas dari logam yang akan dilas. Dengan torch
yang biasa digunakan, tingkat aliran gas pelindung adalah 15 sampai 35 cfh (7 sampai
16 L / min.)Untuk argon dan untuk helium 30 sampai 50 cfh (14 sampai 24 L /
min.).
3.11.3
Backup
purge
Saat
pembuatan root melewati lasan, udara yang terdapat pada sisi belakang weldment
dapat mencemari las. Untuk menghindari masalah itu, udara harus dibersihkan
dari wilayah ini. Argon dan helium yang memuaskan untuk backup purge pada
pengelasan semua jenis logam. Nitrogen dapat digunakan untuk back up las di
austenitik stainless steel, tembaga, dan paduan tembaga.
Persyaratan
aliran gas untuk rentang backup purge 1-90 CFH (0,5 sampai 42 L /min.),
Berdasarkan volume yang akan dibersihkan. Suasana yang relatif lembam akan
diperoleh dengan menyiram dengan empat kali volume yang akan dibersihkan.
Setelah pembersihan selesai, aliran gas cadangan selama pengelasan harus
dikurangi sampai hanya sedikit tekanan positif yang ada di daerah pembersihan,
Setelah melewati root dan filler pertama kali, backup purge dapat dihentikan.
Beberapa
perangkat yang tersedia mengandung gas prisai di sisi belakang piring dan
weldments perpipaan.Salah satunya ditunjukkan pada Gambar 3.6. Mengacu pada
edisi terbaru dari ANSI / AWS (3,5, Praktek Direkomendasikan untuk GTAW.
Ketika membersihkan sistem perpipaan,
ketentuan untuk ventilasi yang memadai atau knalpot, seperti yang ditunjukkan
pada Gambar 3.7, adalah penting untuk mencegah penumpukan tekanan yang
berlebihan selama pengelasan. Perhatian ekstra harus diberikan untuk memastikan
bahwa tekanan backup purge tidak berlebihan ketika pengelasan terakhir atau dua
pada root pass, untuk mencegah material blow-out atau root concavity.
Gambar 3.6
Pembersihan Saluran Gas Cadangan
|
Bila
menggunakan argon atau nitrogen, gas cadangan sebaiknya memasuki sistem pada
titik rendah, untuk menggantikan ke atas atmosfer, dan akan dibuang pada
titik-titik di luar sambungan yang akan dilas. Sekali lagi lihat Gambar 3.7. Dalam
sistem perpipaan yang memiliki beberapa sambungan, semua kecuali satu yang
dilas harus dc ditempel untuk mencegah hilangnya gas.
Gambar 3.7 Pengaturan
Pembersihan Saluran Gas untuk Keliling Sambungan Pipa
|
3.11.4
Controlled atmosphere welding chamber
Manfaat
maksimum dapat diperoleh ketika las logam reaktif jika seluruh objek yang akan
dilas dapat ditempatkan dalam ruang suasana yang terkendali. Ruang seperti yang
ditunjukkan pada Gambar 3.8, berisi potongan yang akan dilas, gas pelindung,dan
peralatan las.Setelah bagian tersebut sudah dimasukkan ke dalam ruangan,
pembersihan dimulai, dan pembacaan diambil pada oksigen, nitrogen, dan uap air
menganalisis instrumen untuk menjamin pengelasan yang tidak dimulai sampai
kontaminan berada pada tingkat rendah sesuai biasanya kurang dari 50 PPM.
3.11.5 Trailing shields
Untuk
beberapa logam, seperti titanium, Trailing Shields perlu digunakan jika ruang
atau teknik perisai lainnya tidak tersedia. Penggunaan perisai Trailing
memastikan cakupan gas lembam ke daerah las sampai logam cair telah didinginkan
ke titik yang tidak akan bereaksi dengan atmosfer. Salah satu jenis trailing
shields ditunjukkan pada Gambar 3.9.Hambatan tetap, seperti yang diilustrasikan
pada Gambar 3.10, juga membantu dalam mengandung gas pelindung dalam wilayah
yang mengelilingi elektroda.
3.12
Metode Inisiasi Busur
3.12.1 Scratch atau sentuh awal
Dengan daya
pasokan energi, dan gas pelindung mengalir dari tabung, torch diturunkan ke
benda kerja sampai tungsten elektroda membuat kontak dengan benda kerja.Torch
dengan cepat ditarik dengan jarak tidak terlalu jauh untuk membentuk busur.
Keuntungan
dari metode inisyasi busur adalah kesederhanaan untuk operasi manual dan mesin
las. Kerugian dari metode ini adalah kecenderungan untuk elektroda menempel
pada benda kerja, menyebabkan kontaminasi elektroda dan transfer tungsten pada
benda kerja.
3.12.2 Hight-frequency start
Frekuensi
awal yang tinggi bisa digunakan dengan
sumber listrik dc atau ac untuk aplikasi baik manual maupun otomatis. tegangan tinggi mengionisasi gas antara elektroda dan
benda kerja,dan gas terionisasi kemudian akan menyalurkan
arus pengelasan yang memulai busur pengelasan.
Karena
radiasi frekuensi dari generator tinggi dapat mengganggu radio, elektronik, dan
peralatan komputer,penggunaan jenis peralatan busur mulai diatur oleh peraturan
Federal Communications Commission.Pengguna harus mengikuti petunjuk dari
produsen untuk instalasi yang tepat dan penggunaan frekuensi tinggi peralatan
busur awal.
Gambar
3.8 Ruang Pengontrol Suhu Ruangan
Digunakan pada Proses GTAW untuk Logam Reaktif
|
Gambar 3.10
Barriers Digunakan untuk Perlindungan Gas dan diletakkan di Dekat Sambungan
yang Akan Dilas
|
Gambar 3.9
Trailing Shield untuk Torch Manual
|
3.12.3 Pulse start
Penerapan
Sebuah pulse tegangan tinggi antara tungsten elektroda dan bendakerja akan
mengionisasi gas pelindung dan membentuk busur las. Metode ini umumnya
digunakan dengan pasokan listrik dc dalam aplikasi mesin las.
3.12.4 Pilot arc start
Pilot
arc start dapat digunakan dengan sumber listrik las dc.Busur awal dipertahankan
antara elektroda las dan nozzle torch. Para pilot busur memasok gas terionisasi
yang diperlukan untuk menetapkan las busur utama seperti yang ditunjukkan pada
Gambar 3.11. Busur percontohan ini didukung oleh sumber daya kecil tambahan dan
dimulai oleh frekuensi tinggi inisiasi.
Gambar 3.11
Pilot Arc Starting Circuit yang Digunakan pada Spot Welding Dengan Proses
GTAW
|
BAB 4
TEKNIK GTAW
4.1 Pengelasan Manual
Kata
"MANUAL" dalam proses GTAW berarti pengontrol semua fungsi dari
proses pengelasan dilakukan oleh seseorang.
Fungsi meliputi manipulasi pemegang elektroda, kontrol penambahan filler metal, arus
pengelasan, kecepatan mengelas, dan panjang busur. Proses ini ditunjukkan pada
Gambar 4.1
Gambar 4.1 Penyambungan Pipa dengan proses GTAW manual
4.1.1 Peralatan las manual
Power supply yang tepat dan sumber
shielding gas, torch
las, selang dan konduktor listrik, pedal kaki (atau switch on torch) untuk
mengendalikan kadar arus selama siklus pengelasan, dan kontrol aliran gas.
4.1.2 Teknik pengelasan manual
Teknik
untuk pengelasan manual diilustrasikan
pada Gambar 4.2.
Setelah busur dimulai, elektroda tersebut akan digerakan melingkar kecil sampai
las-lasan yang diinginkan terbentuk. Torch tersebut kemudian dimiringkan pada
sudut 15
dari
vertikal seperti yang ditunjukkan pada gambar dan digerakkan sepanjang
sambungan. jika Logam tambahan digunakan, maka akan ditambahkan ke tepi
las-lasan.
Batang
las biasanya dimiringkan pada sudut sekitar 15
derajat ke permukaan pekerjaan dan
perlahan-lahan dimasukkan ke dalam las-lasan yang masih cair. Selama
pengelasan, ujung yang panas
dari batang las tidak harus dihapus dari perisai perlindungan gas inert.
Gambar 4.2 Teknik
untuk GTAW manual
4.2 Mesin Las
Pada
mesin GTAW kecepatan mengelas dan panas yang masuk ke benda kerja dapat
dikontrol. Biaya yang lebih tinggi dari peralatan untuk memberikan manfaat
harus dibenarkan oleh persyaratan produksi dan kualitas.
4.3 Pengelasan Semi-otomatis
GTAW
semi-otomatis didefinisikan sebagai cara mengelas dengan torch las dikendalikan
secara manual dan yang lain otomatis. Sistem semi-otomatis untuk GTAW
diperkenalkan sekitar 1.952 tetapi hanya digunakan untuk aplikasi khusus.
4.4 Pengelasan Otomatis
Pengelasan
dengan peralatan tanpa harus melalui penyesuaian kontrol oleh operator las
disebut las otomatis.
Beberapa
sistem pengelasan otomatis (sering disebut adaptif atau kontrol umpan balik)
melakukan koreksi atas variabel pengelasan berdasarkan informasi yang
dikumpulkan selama pengelasan. Tujuannya adalah untuk mempertahankan kualitas
lasan pada tingkat yang konstan dengan adanya perubahan kondisi las.
4.5 Gas Tungsten Arc Welding Spot
Arc spot welding sering dilakukan secara
manual dengan pemegang seperti
pistol, air-cooled nozzle gas, elektroda tungsten yang konsentris diposisikan
terhubung dengan nozzle gas, dan sebuah tombol pemicu untuk mengendalikan
operasi. Gambar 4.3
mengilustrasikan pengaturan tersebut. Gas Tungsten Arc Welding Spot juga tersedia untuk
aplikasi otomatis. Las titik dapat dilakukan dengan arus AC atau DCEN.
Gamabr 4.3 Skema
GTAW manual
BAB 5
BAHAN
5.1 Logam Dasar
Sebagian
logam biasa dilas dengan proses
GTAW. Di antaranya
adalah baja karbon, paduan, dan stainless dan paduan besi lainnya, paduan dari
berbagai jenis tahan panas, paduan aluminium, paduan magnesium, tembaga dan
paduannya, seperti tembaga- nikel, perunggu, dan kuningan, dan paduan nikel.
Logam tertentu harus dilas dengan proses GTAW karena memberikan perlindungan
terbesar dari kontaminasi oleh atmosfer. GTAW tidak digunakan untuk mengelas
logam seperti kadmium, timah,
seng, atau yang memiliki tekanan uap rendah.
5.1.1 Karbon dan baja paduan
Kualitas GTAW pada baja karbon dan paduan
lebih banyak dipengaruhi oleh kandungan tambahan logam dasar (misalnya sulfur, fosfor, oksigen)
daripada las dibuat dengan SMAW atau SAW. Hal ini karena fluks tidak terjadi
pada GTAW.
Perisai gas Argon umumnya digunakan untuk
pengelasan karbon dan baja paduan setebal 1/2 inci (12 mm) , karena saat logam
mencair, lebih mudah untuk mengontrol dibandingkan saat menggunakan helium.
5.1.2 Stainless steel dan paduan tahan panas
Stainless steel, nikel, dan kobalt biasanya dilas
dengan proses GTAW karena hasil las-lasan dilindungi dari atmosfer oleh gas
inert. Argon sangat dianjurkan untuk pengelasan manual dengan ketebalan hingga
1/2 inci (12 mm) karena memberikan kontrol yang lebih baik. Arus bolak dapat
digunakan untuk pengelasan otomatis dari tahan panas paduan ketika kontrol
dekat panjang busur adalah mungkin.
5.1.3 Paduan aluminium
GTAW
cocok untuk pengelasan aluminium paduan. GTAW pada material ini dapat dilakukan
pada semua ketebalan. Pengelasan ini dapat dilakukan dengan atau tanpa logam
pengisi.
Karena
GTAW membentuk permukaan refraktori, yang membuat lebih sulit bergabung,
sebagian besar dari aluminium pengelasan dilakukan dengan arus bolak-balik
karena memberikan permukaan yang bersih. DCEN dengan shielding gas helium
digunakan saat mengelas otomatis dengan tebal 1/4-inci.Karena DCEN tidak menghasilkan tindakan pembersihan,
bagian aluminium harus dibersihkan segera sebelum proses pengelasan.
Untuk
pengelasan dengan arus AC,
tungsten murni, tungsten ceriated, dan elektroda tungsten zirconiated
dianjurkan. Perisai
gas Argon umumnya digunakan untuk aluminium las dengan arus bolak-balik karena
memberikan busur yang lebih baik, aksi pembersihan yang lebih baik, dan
kualitas las superior daripada helium. Apabila DCEN digunakan, jika menggunakan gas helium karena
kecepatan pengelasan lebih cepat dan penetrasi lebih dalam. Namun, permukaan
dapat menyebabkan porositas.
5.1.4 Paduan magnesium
Paduan
magnesium mirip dengan paduan aluminium. Arus
GTAW biasa digunakan untuk pengelasan paduan magnesium karena menyediakan
tindakan pembersihan oksida. DCEP dapat digunakan untuk pengelasan ketebalan
kurang dari 3/16 inci (5 mm) sementara arus bolak-balik memberikan penetrasi
yang lebih baik untuk ketebalan yang lebih besar. Argon memberikan lasan
kualitas terbaik, namun helium atau campuran dari keduanya juga dapat digunakan\
5.1.5 Berilium
Berilium adalah logam ringan dan sulit
untuk dilas karena kecenderungan retak karena panas. GTAW berilium dilakukan
dalam ruang atmosfir.
Umumnya menggunakan shielding gas dengan
campuran helium dan argon dengan perbandingan 5:1.
5.1.6 Paduan tembaga
GTAW
cocok untuk tembaga dan paduannya karena panas yang dihasilkan oleh busur dapat
menghasilkan leleh dengan pemanasan minimum terhadap logam. Paduan tembaga kebanyakan dilas dengan DCEN dan
perlindungan gas menggunakan helium karena konduktivitas termalnya tinggi . Arus AC kadang-kadang digunakan untuk
mengelas tembaga berilium perunggu dan aluminium karena membantu memecah
permukaan oksida yang terjadi.
5.1.7 Paduan nikel
Paduan nikel dilas menggunakan GTAW, biasanya
dengan penambahan logam pengisi. DCEN dianjurkan untuk pengelasan pada nikel,
tapi arus AC dengan frekuensi stabilisasi tinggi dapat digunakan untuk mesin
las. Argon, argon-helium, dan helium adalah gas perisai yang paling umum.
Helium lebih disukai bila tidak ada filler logam yang akan ditambahkan. Argon
dengan sejumlah kecil hidrogen (hingga 5 persen) kadang-kadang digunakan untuk
single-pass las.
5.1.8 Logam refraktori dan reaktif
Gas Arc Tungsten adalah proses pengelasan
yang paling banyak digunakan untuk penggabungan logam tahan api dan reaktif.
Logam tahan api (terutama tungsten, molibdenum, tantalum, niobium, dan kromium)
memiliki suhu leleh yang sangat tinggi dan, seperti logam reaktif (seperti
paduan titanium, paduan zirkonium, dan hafnium), dapat segera teroksidasi pada
suhu yang tinggi kecuali dilindungi oleh gas penutup. Penyerapan kotoran
seperti oksigen, nitrogen, hidrogen, dan karbon akan menurunkan ketangguhan dan
daktilitas dari logam las.
Argon
yang paling sering digunakan untuk perisai, tetapi helium dan campuran dari dua
gas dapat digunakan. Dengan laju
aliran argon dari 15 cfh atau laju aliran helium dari 40 cfh, dengan nozzel gas berdiameter besar.
5.1.9 Besi tuang
Besi tuang bisa dilas dengan proses
GTAW karena pengenceran logam dasar dapat diminimalkan dengan kontrol
independen dan penempatan filler metal.
GTAW
besi tuang biasanya terbatas untuk memperbaiki bagian-bagian kecil. Nikel dasar
dan logam austenitic stainless steel filler yang direkomendasikan, mereka
meminimalkan retak karena keuletan dan toleransi mereka untuk hidrogen. DCEN
dianjurkan, meskipun arus AC dapat digunakan.
5.2 Logam Pengisi
Logam pengisi bisa
digabungkan
dengan berbagai arus AC dengan logam dan paduan yang tersedia. Logam tambahan
( jika digunakan) harus serupa, meskipun tidak selalu identik, dengan logam
yang sedang digabungkan. Ketika bergabung dengan logam berbeda, logam tambahan
akan berbeda dari satu atau kedua logam dasar.
Umumnya,
komposisi logam pengisi disesuaikan agar sesuai dengan sifat dari logam dasar.
Logam pengisi tersebut diproduksi dengan kontrol lebih dekat pada kimia,
kemurnian, dan kualitas. Pemilihan logam pengisi untuk aplikasi apapun adalah
kompromi yang melibatkan kompatibilitas metalurgi, kesesuaian dasar yang dimaksudkan, dan biaya. Sifat tarik,
ketahanan korosi, dan konduktivitas listrik juga harus dipertimbangkan. Dengan
demikian, logam pengisi
yang harus sesuai dengan kedua paduan yang akan dilas dan spesifikasi yang dimaksudkan.
Tabel
5.1 adalah daftar spesifikasi AWS logam
pengisi yang berlaku untuk GTAW. Spesifikasi ini menetapkan klasifikasi logam
pengisi berdasarkan sifat mekanis atau komposisi kimia, atau keduanya.
Tabel 5.1
Spesifikasi AWS
untuk logam pengisi yang cocok dengan GTAW
Logam pengisi untuk GTAW tersedia
dalam paduan, sebagian besar dalam bentuk batang, biasanya memiliki panjang 36
inci (1 m), untuk pengelasan manual, dan kawat terus menerus untuk mesin atau
pengelasan otomatis. Diameter logam pengisi berkisar dari
sekitar 0,020 inci (0,5 mm) untuk bekerja dengan halus untuk sekitar 3/16 inci
(5 mm) untuk pengelasan manual.
BAB 6
DESAIN
SAMBUNGAN
Akibat berbagai jenis logam dasar dan
karakteristik masing-masing (seperti tegangan permukaan, fluiditas, suhu leleh,
dll), geometri sambungan atau desain yang menyediakan kondisi optimum las harus
digunakan. Faktor-faktor yang mempengaruhi desain sambungan meliputi komposisi
logam dan ketebalan, Persyaratan penetrasi pengelasan, pengendalian sambungan
dan persyaratan efisiensi sambungan.
6.1 Konfigurasi Sambungan Dasar
Lima sambungan dasar (butt, lap, T, tepi, dan sudut)
ditunjukkan pada Gambar 6.1
dapat digunakan untuk hampir semua logam. Banyak variasi yang berasal dari
sendi dasar ini. Tujuan utamanya adalah untuk meminimalkan biaya pengelasan,
tetap menjaga kualitas las yang diinginkan dan tingkat kinerja untuk desain.
Gambar 6.1 Lima
dasar sambungan las
Faktor-faktor
yang mempengaruhi biaya adalah waktu persiapan, daerah las bersama untuk diisi,
dan waktu setup. Variabel utama desain sambungan adalah root opening, ketebalan
root arus AC, dan sudut bevel. Semua variabel harus dipertimbangkan sebelum
persiapan penyambungan.
Jumlah
root opening dan ketebalan root arus AC tergantung pada proses GTAW apakah
dengan proses manual atau otomatis, logam pengisi yang akan ditambahkan selama
root pass. Jumlah sudut bevel tergantung pada ketebalan logam dan clearance yang
diperlukan untuk gerakan busur untuk memastikan fusi yang memadai di kedua sisi
sambungan.
6.2 Persiapan Sambungan
Setelah sebuah desain sambungan telah
dipilih, item yang paling penting untuk dipertimbangkan adalah metode persiapan
sambungan. Banyak Masalah yang timbul
pada GTAW adalah akibat langsung dari menggunakan metode yang tidak tepat untuk
mempersiapkan sambungan. Salash satunya penyalah gunaan gerinda pada saat
persiapan sambungan. Bahan lembut seperti aluminium menjadi diresapi dengan
partikel abrasif yang microsized, kecuali kemudian dihapus, akan menghasilkan
porositas berlebih. Gerinda harus dibersihkan dan dikhususkan untuk bahan yang
akan dilas. Persiapan sambungan yang ideal diperoleh dengan alat pemotong
seperti mesin bubut.
6.2.1 Toleransi pada sambungan
Toleransi dimensi yang diijinkan tergantung
pada proses GTAW yang dilakukan secara manual atau dengan cara mekanik.
Aplikasi pengelasan manual dapat mentolerir penyimpangan yang lebih besar dalam
sendi fit-up dari pada pengelasan mekanik, toleransi ini harus ditentukan untuk
pekerjaan selanjutnya.
6.2.2 Pembersihan
Kebersihan dari kedua daerah sambungan las
dan logam pengisi merupakan pertimbangan penting ketika pengelasan dengan
proses GTAW. Minyak, kotoran toko, cat krayon, dan karat atau korosi harus
dihapus dari tepi sambungan dan permukaan logam. Jika tidak bersih dapat menyebabkan
ketidakstabilan busur dan lasan akan terkontaminasi. Pembersihan dapat
dilakukan dengan cara mekanis, dengan menggunakan uap atau cairan pembersih, atau
dengan kombinasi ini.
6.2.3 Fixturing
Fixturing
dapat diperlukan jika bagian yang akan
dilas tidak dapat mendukung
selama pengelasan atau jika ada distorsi yang dihasilkan tidak dapat
ditoleransi atau diperbaiki dengan meluruskan. Fixturing harus cukup besar
untuk mendukung berat bagian dan weldment dan untuk menahan tekanan pengelasan
yang disebabkan oleh ekspansi termal dan kontraksi. Perlengkapan juga harus
menangani normal dan keausan yang terjadi selama produksi.
Keputusan
untuk menggunakan fixturing untuk pembuatan lasan yang diatur oleh ekonomi dan
persyaratan mutu. Penggunaan yang tepat dari fixturing, termasuk heat sink,
dapat mengurangi waktu pengelasan. Pembuatan satu kali perakitan tidak dapat
membenarkan penggunaan fixturing, namun, pembuatan sejumlah besar majelis bisa
membenarkan perlengkapan bahkan kompleks. Juga, pekerjaan yang berkualitas
tinggi dapat mendikte bahwa fixturing digunakan untuk menjaga toleransi dekat
dibutuhkan oleh desain, atau untuk kebutuhan pemeriksaan tak rusak.
Berikut
ini adalah fungsi utama fixturing:
(1)
Cari bagian tepatnya dalam perakitan
(2)
Menjaga keselarasan selama pengelasan
(3)
Minimalkan distorsi dalam lasan yang
(4)
Pengendalian panas penumpukan
BAB 7
KUALITAS
LAS
7.1 Diskontinuitas dan Cacat
Adalah interupsi dalam struktur khas
lasan, dan mereka mungkin terjadi pada logam dasar, logam las, dan yang terkena
dampak zona panas. Diskontinuitas dalam lasan yang tidak memenuhi persyaratan
kode fabrikasi yang berlaku atau spesifikasi yang diklasifikasikan sebagai cacat, harus dihapus karena bisa merusak
kinerja lasan dalam pengerjaan.
7.2 Masalah dan Koreksi
7.2.1 Inklusi tungsten
Satu diskontinuitas yang hanya ditemukan pada GTAW adalah inklusi tungsten.
Partikel tungsten dari elektroda dapat tertanam dalam lasan ketika prosedur
pengelasan proses GTAW tidak benar. Penyebab khusus adalah sebagai berikut:
1)
Kontak antara ujung elektroda dengan lelehan las-lasan
2)
kontak antara logam pengisi dengan ujung panas elektroda
3)
Kontaminasi ujung elektroda dengan percikan dari las-lasan
4)
Melebihi batas arus untuk ukuran elektroda agiven atau jenis
5)
Perpanjangan elektroda diluar jarak kewajaran mereka dari collet (seperti
dengan panjang nozel) mengakibatkan overheating pada elektroda
6)
kurang ketatnya japitan collet atau electrode chuck
7)
tidak memadai laju aliran perisai gas mengakibatkan oksidasi pada ujung
elektroda
8)
Cacat seperti
terbelah atau retak pada elektroda
9)
Penggunaan shielding gas yang tidak tepat seperti argon-oksigen atau argon-Coz
campuran yang digunakan untuk gas metal arc welding
7.2.2 Lemahnya perisai
Diskontinuitas
yang berhubungan dengan
hilangnya perisai gas inert adalah inklusi tungsten yang telah dijelaskan
sebelumnya, porositas, oksida film dan inklusi, fusi lengkap, dan cracking. Hal ini terjadi karena sangat
terkait dengan karakteristik dari logam yang dilas. sifat mekanik dari
titanium, aluminium, nikel, paduan baja dapat sangat terganggu dengan hilangnya
perlindungan gas inert .
7.3 Masalah Pengelasan dan Perbaikan
Masalah pengelasan dapat terjadi ketika mengatur atau
mengoperasikan operasi GTAW. Solusinya memerlukan evaluasi yang cermat dari
material, fixturing, peralatan las, dan prosedur. Beberapa masalah yang mungkin
dihadapi dan solusi yang mungkin tercantum dalam Table 7.1
Tabel 7.1
Pedoman permasalahan untuk GTAW
BAB 8
APLIKASI
Pada proses las busur menawarkan
keuntungan kepada banyak industri, mulai dari kualitas tinggi yang diperlukan
dalam industri kedirgantaraan dan nuklir dan lasan autogenous kecepatan tinggi
yang diperlukan dalam tabung dan manufaktur lembaran logam.
Las GTAW memberikan kontrol yang tepat dari
input panas. sehingga suka digunakan pada penggabungan dengan logam
berketebalan tipis. Juga digunakan untuk pengelasan perbaikan di banyak
toko-toko fabrikasi karena kemudahan pengendalian proses dan kemampuan untuk
menambahkan logam pengisi yang diperlukan. Las GTAW digunakan dengan atau tanpa logam
pengisi untuk menghasilkan las kualitas tinggi dengan halus, bentuk seragam.
Proses GTAW juga dapat digunakan untuk pengelasan pada lembaran logam.
Proses
ini dapat digunakan untuk mengelas hampir semua logam. Hal ini terutama berguna
untuk penggabungan aluminium dan magnesium, yang membentuk oksida tahan api,
dan untuk logam reaktif seperti titanium dan zirkonium, yang dapat menjadi
embrittled jika terkena udara saat masih cair.
GTAW
dapat digunakan untuk mengelas semua jenis geometri sambbungan dan overlay di
piring, lembaran, pipa, tubing, dan bentuk struktural lainnya. GTAW sangat
cocok untuk pengelasan dengan tebal kurang dari 3/8 inci (10 mm) tebal.
Pengelasan pipa sering dicapai dengan menggunakan las gas tungsten arc untuk
root pass dan baik SMAW atau GMAW untuk melewati mengisi.
BAB 9
KEAMANAN
SAAT PRAKTIK
Menggunakan
praktek yang aman dalam pengelasan dan pemotongan akan menjamin perlindungan
orang dari cedera dan penyakit dan perlindungan properti dari kerusakan yang
tidak diinginkan. Praktek yang aman harus selalu menjadi perhatian utama dari
tukang las atau operator las.
9.1 Keamana Penanganan Tabung Gas dan Regulator
Tekanan gas silinder harus
ditangani secara baik. Penanganan yang kasar dapat merusak silinder, katup,
atau perangkat keamanan dan kebocoran atau ledakan. Ketika digunakan, silinder
harus terpasang erat untuk mencegah tipping yang disengaja.
9.2 Potensi Bahaya Gas
Gas yang mengganggu utama terkait dengan
GTAW adalah ozon, nitrogen dioksida, dan gas fosgen. Gas fosgen bias terbentuk
sebagai hasil dari dekomposisi termal atau ultraviolet hidrokarbon diklorinasi
pembersih, seperti trichloroethylene dan perchlorcthylene, yang terletak di
sekitar operasi pengelasan. operasi pembersihan yang melibatkan hidrokarbon
diklorinasi harus dilakukan di mana uap dari operasi ini tidak terkena radiasi
dari busur las.
9.2.1 Ozon
Ultraviolet dipancarkan oleh busur
saat pengelasan bekerja pada oksigen di sekitarnya untuk menghasilkan ozon.
Jumlah ozon yang dihasilkan akan tergantung pada intensitas energi ultraviolet,
kelembaban, jumlah skrining diberikan oleh pengelasan fume, dan faktor lainnya.
Hasil tes berdasarkan metode sampling ini, menunjukkan konsentrasi rata-rata
ozon yang dihasilkan dalam proses GTAW tidak berbahaya dalam kondisi ventilasi
yang baik dan praktek pengelasan.
9.2.2 Nitrogen dioksida
Beberapa hasil tes menunjukkan bahwa
konsentrasi tinggi nitrogen dioksida yang ditemukan hanya pada 6 inci (150 mm)
dari busur. VentiIasi alami cepat mengurangi konsentrasi ini ke tingkat yang
aman terhadap pernapasan tukang las. Selama tukang las tidak terus menerus
menghirup asap, nitrogen dioksida tidak dianggap sebagai bahaya di GTAW.
9.2.3 Perisai inert gas
Ventilasi
yang memadai
sangat diperlukan ketika proses perlindungan gas. Akumulasi gas-gas dapat
menyebabkan sesak napas tukang las dan inspektor.
9.2.4 Asap logam
Asap las dihasilkan oleh proses GTAW dapat dikontrol oleh
ventilasi alami, ventilasi umum, ventilasi pembuangan, atau dengan masker,
Metode ventilasi tergantung pada sejumlah faktor, di antaranya adalah bahan
yang dilas, ukuran area kerja, dan tingkat kurungan atau obstruksi gerakan
udara normal di mana pengelasan sedang dilakukan. Setiap
operasi harus dievaluasi secara individual untuk determinan apa yang akan
dibutuhkan.
9.3 Radiasi Energi Las
Radiasi las berbahaya dan dapat
menyebabkan cedera pada tukang las (atau orang lain terkena busur pengelasan)
di daerah mata dan kulit. Setiap pekerja saat disekitar operasi pengelasan
harus memiliki perlindungan yang memadai dari radiasi yang dihasilkan oleh
busur pengelasan. Umumnya, intensitas energi radiasi ultraviolet tertinggi
dihasilkan ketika perisai gas argon digunakan dan ketika aluminium atau
stainless steel dilas.
Untuk
perlindungan mata, kaca filter
atau tirai harus digunakan. ditunjukkan pada Tabel 9.1. Hal ini menunjukkan bahwa tukang las
menggunakan warna gelap yang nyaman, tetapi tidak lebih ringan dari yang
direkomendasikan.
Tabel 9.1
Lensa pelindung yang direkomendasikan untuk berbagai
macam arus pengelasan
Untuk perlindungan kulit, bahan kulit atau pakaian wol
gelap (untuk mengurangi refleksi yang dapat menyebabkan luka bakar ultraviolet
ke wajah dan leher bawah helm) dianjurkan untuk GTAW. Tinggi
intensitas radiasi akan menyebabkan disintegrasi ultraviolet dan beberapa bahan
sintetis.
Selain
itu, ketika suatu daerah atau ruangan yang diunakan untuk GTAW, dinding harus
dilapisi dengan pigmen seperti titanium dioksida atau seng oksida karena akan
mengurangi refleksi ultraviolet.
9.4 Sengatan Listrik
Berikut ini adalah sumber dari ANSI
249,1-1.983 section11.4.9: "Menghindari sengatan listrik sebagian besar
dikontrol oleh tukang las, karena itu, sangatlah penting semua tukang las diinstruksikan
dengan rinci bagaimana untuk menghindari kejutan. Prosedur yang aman harus
diamati setiap saat ketika bekerja dengan peralatan yang memiliki tegangan yang
diperlukan untuk busur las. Bahkan guncangan ringan dapat menyebabkan kontraksi
otot tak sadar. Pakaian basah karena keringat atau kondisi kerja basah dapat
mengurangi resistansi kontak dan meningkatkan arus ke nilai yang cukup tinggi
untuk menyebabkan kontraksi otot yang tukang las tidak dapat melepaskan kontak
dengan bagian hidup. "
9.5 Peralatan Keaman untuk Pengelasan
Semua peralatan pengelasan harus pada
daftar yang disetujui dari NFPA diakui lembaga pengujian seperti Pabrik Mutual
atau Laboratorium Underwriters. Peralatan yang rusak harus diperbaiki dengan
baik sebelum digunakan. Pengelasan harus dilakukan setelah semua sambungan
listrik, power supply, lead las, mesin las, dan klem bekerja dengan aman.
Penjepit kerja harus aman dan kabel penghubung ke catu daya harus dalam kondisi
yang baik. Setiap kali catu daya dibiarkan tanpa pengawasan, harus dimatikan.
Pasokan baris pemutus switch juga harus ditempatkan pada posisi "OFF".
