Las Listrik - Arc Welding Basics
Las Listrik - Arc Welding Basics. Pengelasan busur (Arc welding) adalah salah satu dari beberapa proses fusi untuk penyambungan logam. Dengan menerapkan panas yang kuat, logam pada sambungan antara dua bagian dilebur dan menyebabkan bercampur - secara langsung, atau lebih umum, dengan logam pengisi cair menengah. Setelah pendinginan dan pemadatan, ikatan metalurgi dibuat.
Karena penyambungan merupakan campuran logam, pengelasan akhir berpotensi memiliki sifat kekuatan yang sama dengan logam bagiannya. Hal ini sangat kontras dengan proses penyambungan non-fusi (yaitu penyolderan, pematrian, dll.) di mana sifat mekanik dan fisik bahan dasar tidak dapat diduplikasi pada sambungan.
Dalam pengelasan busur, panas intens yang dibutuhkan untuk melelehkan logam dihasilkan oleh busur listrik. Busur terbentuk antara pekerjaan yang sebenarnya dan elektroda (tongkat atau kawat) yang dipandu secara manual atau mekanis di sepanjang sambungan.
Elektroda dapat berupa batang dengan tujuan mengalirkan arus antara ujung dan benda kerja. Atau, mungkin batang atau kawat yang disiapkan khusus yang tidak hanya menghantarkan arus tetapi juga meleleh dan memasok logam pengisi ke sambungan. Kebanyakan pengelasan dalam pembuatan produk baja menggunakan elektroda jenis kedua.
Rangkaian Dasar Pengelasan
Dasar pengelasan busur diilustrasikan pada Gambar 1. Sumber daya AC atau DC, dilengkapi dengan kontrol apa pun yang mungkin diperlukan, dihubungkan dengan kabel kerja ke benda kerja dan dengan kabel "panas" ke elektroda pemegang beberapa jenis, yang membuat kontak listrik dengan elektroda las.
Busur dibuat melintasi celah ketika sirkuit berenergi dan ujung elektroda menyentuh benda kerja dan ditarik, namun masih dalam kontak dekat.
Busur menghasilkan suhu sekitar 6500ºF di ujungnya. Panas ini melelehkan logam dasar dan elektroda, menghasilkan kumpulan logam cair yang kadang-kadang disebut "kawah". Kawah mengeras di belakang elektroda saat dipindahkan di sepanjang sambungan. Hasilnya adalah ikatan fusi.
Pelindung Busur
Namun, penyambungan logam membutuhkan lebih dari sekadar memindahkan elektroda di sepanjang sambungan. Logam pada suhu tinggi cenderung bereaksi secara kimia dengan unsur-unsur di udara - oksigen dan nitrogen. Ketika logam di kolam cair bersentuhan dengan udara, oksida dan nitrida terbentuk yang menghancurkan kekuatan dan ketangguhan sambungan las. Oleh karena itu, banyak proses pengelasan busur menyediakan beberapa cara untuk menutupi busur dan kolam cair dengan perisai pelindung dari gas, uap, atau terak. Ini disebut pelindung busur. Pelindung ini mencegah atau meminimalkan kontak logam cair dengan udara. Perisai juga dapat meningkatkan lasan. Contohnya adalah fluks granular, yang sebenarnya menambahkan deoxidizers ke lasan.
Gambar 2 mengilustrasikan pelindung busur las dan kolam cair dengan elektroda tongkat. Penutup yang diekstrusi pada batang logam pengisi, menyediakan gas pelindung pada titik kontak sementara terak melindungi lasan baru dari udara.
Busur itu sendiri adalah fenomena yang sangat kompleks. Pemahaman mendalam tentang fisika busur bernilai kecil bagi tukang las, tetapi beberapa pengetahuan tentang karakteristik umumnya dapat berguna.
Sifat Busur
Busur adalah arus listrik yang mengalir antara dua elektroda melalui kolom gas terionisasi. Sebuah katoda bermuatan negatif dan anoda bermuatan positif menciptakan panas yang intens dari busur las. Ion negatif dan positif dipantulkan satu sama lain dalam kolom plasma dengan kecepatan yang dipercepat.
Dalam pengelasan, busur tidak hanya menyediakan panas yang dibutuhkan untuk melelehkan elektroda dan logam dasar, tetapi dalam kondisi tertentu juga harus menyediakan sarana untuk mengangkut logam cair dari ujung elektroda ke benda kerja. Beberapa mekanisme untuk transfer logam ada. Dua (dari banyak) contoh meliputi:
- Surface Tension Transfer - setetes logam cair menyentuh kolam logam cair dan ditarik ke dalamnya oleh tegangan permukaan
- Busur Semprot - tetesan dikeluarkan dari logam cair di ujung elektroda dengan cubitan listrik yang mendorongnya ke kolam cair (bagus untuk pengelasan di atas kepala)
Jika elektroda habis pakai, ujungnya meleleh di bawah panas busur dan tetesan cair dilepaskan dan diangkut ke pekerjaan melalui kolom busur.
Setiap sistem las busur di mana elektroda dilebur menjadi bagian dari lasan digambarkan sebagai busur logam. Dalam pengelasan karbon atau tungsten (TIG) tidak ada tetesan cair yang dipaksa melintasi celah dan ke pekerjaan. Logam pengisi dilebur ke dalam sambungan dari batang atau kawat yang terpisah.
Lebih banyak panas yang dihasilkan oleh busur ditransfer ke kolam las dengan elektroda habis pakai. Ini menghasilkan efisiensi termal yang lebih tinggi dan zona terpengaruh panas yang lebih sempit. Karena harus ada jalur terionisasi untuk menghantarkan listrik melintasi celah, hanya dengan menyalakan arus pengelasan dengan elektroda dingin listrik yang diletakkan di atasnya tidak akan memulai busur.
Busur harus dinyalakan. Hal ini disebabkan oleh suplai tegangan awal yang cukup tinggi untuk menyebabkan pelepasan atau dengan menyentuh elektroda ke benda kerja dan kemudian menariknya saat bidang kontak menjadi panas.
Las Listrik - Arc Welding Basics
Pengelasan busur (Arc welding) dapat dilakukan dengan arus searah (DC) dengan elektroda baik positif atau negatif atau arus bolak-balik (AC). Pilihan arus dan polaritas tergantung pada proses, jenis elektroda, atmosfer busur, dan logam yang dilas.
sumber : https://www.lincolnelectric.com/en-gb/support/process-and-theory/Pages/arc-welding-detail.aspx