Pengaruh waktu kontak terhadap kualitas sambungan hasil las gesek (Friction Welding) Magnesium AZ-31

Abstract

Abstrak:

Pengelasan merupakan salah suatu proses penyambungan dua atau lebih bahan teknik, dengan atau tanpa peroses pencairan logam dasarnya. Teknologi Las Gesek (Friction Welding, FW) merupakan salah satu teknik pengelasan padat atau pengelasan tanpa proses pencairan (solid-state welding). Pembangkitan panas dalam proses FW dihasilkan dengan cara menggesekkan permukaan material las (base metal) hingga mencapai temperatur penyambungannya (semi-solid temperature) atau sekitar 80% dari temperature cair bahan, dan dalam hal Magnesium AZ31 adalah sekitar temperatur 5500C. Setelah bahan mencapai temperatur semi-solid tersebut, kemudian diberi tekanan agar terjadi proses penyambungan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi proses terhadap kualitas hasil pengelasan gesek, yang meliputi: kekuatan tarik, struktur makro, dan nilai kekerasan bahan hasil las. Parameter pengujiannya adalah variasi waktu kontak las, yaitu selama 3, 5, dan 10 menit. Kecepatan putar spindle selama proses pengelasan ditetapkan 1400 rpm. Hasil pengelasan menunjukkan bahwa waktu kontak gesek 3 menit menghasilkan kekuatan tarik tertinggi (16,78 MPa), bila dibandingkan dengan dua parameter lain. Hasil uji keras pada daerah las (stir zone) menunjukkan angka kekerasan rata-rata yang relative konsisten, atau sebesar 60 HRE untuk semua parameter, sedangkan angka kekerasan rata-rata di daerah terpengaruh panas (heat affected zone, HAZ) untuk waktu kontak gesek 3, 5 dan 10 menit secara berturut-turut adalah sebesar 69,6; 64,6; dan 60,6 HRE. Hasil penelitian awal ini memberikan potensi studi lanjutan pada berbagai parameter pengelasan lain agar didapatkan kualitas sambungan las gesek yang optimum untuk proses pengelasan gesek Magnesium AZ-31. Kata Kunci: Las gesek, Magnesium AZ-31, struktur makro, cacat void.

Abstract:

Welding is a process technology aiming to join two or more materials. Friction Welding (FW) is including in a solid-state technology cluster, where the heat is resulted by the friction contact between two welding material’s surface. FW is usually using the lathe machine and the two weld materials were placed on fix- and rotated-tail stocks. The welding process start once the temperature reach about 80% of material’s melting temperature and in the case of Magnesium AZ-31 alloys was about 5500C. Afterwards, the rotated tailstock was push for joining the two materials. In this study, we have tested contact welding at 3, 5, and 10 minutes respectively on rotating speed of 1400rpm. In this study, friction weld of 3 min resulted the highest Tensile Strength, i.e., 16.78MPa of the weld material when compare to other parameters. Also, the hardness number at stir zone of welding parameter 3, 5, and 10minutes are almost the same, i.e., 60 HRE, while at the heat affected zone (HAZ) area were 69.6; 64.6; and 60.6 HRE respectively. This initial results show a potential further research for different friction welding parameters in order to find the optimum welding operational parameters in friction weld Magnesium AZ-31. Keywords: Friction Welding, Magnesium AZ-31, macro structure, void.