Top Banner
Elektroda Las ( Filler Metal ) Oleh RASNAF KALMAN
38

2.Elektroda ( Filller Metal )

Oct 26, 2015

Download

Documents

idien

filler for welding process
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: 2.Elektroda ( Filller Metal )

Elektroda Las ( Filler Metal )

Oleh

RASNAF KALMAN

Page 2: 2.Elektroda ( Filller Metal )

I. Pendahuluan

1. Umum

Pemilihan Elektroda las / filler wire metal sebagai logam pengisi dalam proses

las sangat menentukan mutu hasil pengelasan. Begitu juga fluks dan gas sebagi

pelindung / shielding semua itu berkaitan erat dengan sifat mekanis logam las

yang dihendaki.

Untuk itu perlu pemilihan elektroda / filler wire yang tepat, pemilihan ini sangat

berkaitan dengan ;

Jenis proses las yang digunakan

Jenis material yang akan di las, juga jenis filler metal (elektroda)

Desain sambungan

Perlakuan panas, preheat, phostheat

Apabila salah dalam pemilihan akan menyebabkan kegagalan hasil las

2. Tujuan

Agar dapat memilih elektroda / filler wire metal yang tepat sesuai standar / code,

dalam menghasilkan las yang dapat diterima sesuai persyaratan standar / code,

terutama sifat-sifat mekanis yang dihendaki.

3. Lingkup

Fungsi, jenis, klasifikasi, karakteristik dan pengujian, electrode / filler pada proses

pengelasan : SMAW, GMAW, GTAW, FCAW, SAW.

Page 3: 2.Elektroda ( Filller Metal )

II. Elektroda Las

Salah satu jenis elektroda terumpan ialah elektroda terbungkus sebagai logam

pengisi dalam proses pengelasan SMAW : lazim disebut elektroda las.

1. Fungsi

Elektoda las berfungsi sebagai logam pengisi dalam proses pengelasan

menggunakan busur api listrik .

Elektroda las terdiri dari

Logam inti (core wire)

Coating (pembungkus) yang terdiri dari bahan flux

2. Kawat inti (core wire)

Logam pengisi pokok dari bahan low carbon steel / mild steel mempunyai ukuran

diameter 1,5 – 6 (8) mm dan panjang 250 s/d 450 mm.

Komposisi kimia kawat inti tidak banyak berpengaruh terhadap sifat mekanik

logam las, tapi yang paling berpengaruh adalah coating (pembungkus) terhadap

sifat mekanik logam las dan semua logam las (All Weld Metal).

3. Coating (Pembungkus) Elektroda

Dalam proses pengelasan pembungkus akan terbakar membentuk gas yang

berfungsi sebagai pelindung dari pengaruh atmosfir, membentuk terak cair

kemudian membeku dan melindungi logam las yang sedang dalam proses

pembekuan.

Flux (pembungkus) juga berfungsi sebagai pemantap busur dan melancarkan

pemindahan butir-butir logam cair, terutama sebagai sumber unsur-unsur

logam paduan yang akan sangat berpengaruh terhadap sifat mekanik logam las

yaitu tegangan luluh, tegangan tarik dan kekerasan.

Page 4: 2.Elektroda ( Filller Metal )

Bahan – bahan yang digunakan pada pembungkus dapat digolongkan sebagai

bahan :

Pemantap busur

Pembentuk terak

Penghasil gas deoksidator

Penambah unsur paduan dan

Pengikat

Bahan – bahan tersebut antara lain :

Oksida logam karbonat. Silikat, Fluorida logam paduan, serbuk besi dan zat-zat

organic.

Karakteristik Coating

Menambah conductivity pada panjang busur

Menghasilkan gas (H2, O2, H2O, CO, CO2, N2) asap metallic, asap organic.

Menyebabkan slag sebagai proteksi, isolasi melawan panas, reaksi metalurgi

penghasil komposisi yang pasti, berpengaruh pada kristalisasi.

Core wire

Coating

Page 5: 2.Elektroda ( Filller Metal )

4. Pemanufaktur Elektroda Las

Tahapan Prosees :

Persiapan

Pelapisan

Pengeringan

Pengepakan

Penyimpanan

Persiapan bahan kawat inti :

Penentuan jenis kawat inti

Pemeriksaan visual

Pelurusan Pemotongan dan pembersihan

Proses Pelapisan coating Elektroda

Extrusion of electrode

Wire rod

Covered Electrode

Piston

Feeding tube

Extrusion matric

Tidak konsentris Hasil Akhir Elektroda Las Konsentris

D T1T2

Page 6: 2.Elektroda ( Filller Metal )

Toleransi ketidak konsentris (TK)

TK = (t1 – t2 / D) x 100%

Toleransi max yang diijinkan sesuai spesifikasi pabrik pembuat dan standard.

Untuk coating / pembungkus yang normal ketebalan antara 10 s/d 50% diameter

kawat inti.

Bahan / Material Coating

Metal Oxides (ores) Oksides

Iron Oksides Fe2O3 Micaceous iron ore

Iron Okside Fe3O4 Magnetite

Manganese Okside Mn3 O4 Hausmannite

Fe – Ti oxide Fe2O3 + TiO2 Titanium ore

Titanium oxide TiO2 Rutile

Carbonates :

Iron carbonates FeCO3 Siderite

Calcium carbonate CaCO3 Limestone

Calsium magnesium CaCO3 + Dolimite

Carbonate MgCO3

Magnesium carbonate MgCO3 Magnesite

Quarte & Complex Silicates :

Al-Silicate Coalin

Ca-Silicate Wallastonitc

K-Al Silicate Potasium feldspar

Mg-Al Silicate Asbestos

SiO2-SilicaeAcide Quartz

Zr-Silicate Zirconium

Page 7: 2.Elektroda ( Filller Metal )

Ferro alloys

Fe-Mn Ferro manganese

Fe-Si Ferro Silicon

Fe-Ti Ferro Titanium

Fe-Si-Mn Ferro Silicon Manganese

Fe-Si-Ti Ferro Silicon Titanium

Fe-Cr Ferro Chronium

Fe-Mo Ferro Molibdenium

Fe-Ta/Cb Ferro Titanium columbium

Pure Metals :

Cr, Fe, Mn, Mo, Ni, Ta/Cb, V, W

Metalic Salts :

Calcium fluoride CaF2 Fliorspar

Sodium alumunium fluoride Na3ALF3 Cryolite

Organic substances Binders

Wood flour

Cellulose

Silicate of potassium

Silicate of sodium

5. Elektrode Coating : Reqiurements

a. Welding technology requirement :

Good striking and restriking characteristic

Good gap ability

Position weldability

Arc stability

Coating elastic, resistant

Low tendency to develove fumes

Page 8: 2.Elektroda ( Filller Metal )

b. Economy

High rates of deposition

High recovery

Low spatter losses

Easy removal of slag

Over load cavacity

High welding speed

Great length of bead deposited

Good upsetting ability

Good bead surface

c. Metallurgical :

High level of mechanical properties

No porosity in weld

Insensitive to : rust, scale, oil on the surface of BM

Insensitive to regregation

Resistance to hot and cold cracking

Coating insensitive to moisture

6. Type Elektrode (EN Clasification)

Symbol : A : Acide

R : Rutile (tipis, medium)

RR : Rutile (Tebal)

AR : Rutile / Acide (mixed type)

C : Cellulose

R(c) : Rutile Cellulose

RR (c) : Rutile Cellulose (Tebal)

B : Basic

B (R) : Basic dgn non basic (R)

RR (B) : Rutile basic (tebal)

Page 9: 2.Elektroda ( Filller Metal )

Dasar Memilih Coating

Slag a shielding gas forms (lime, rutile)

Deoxidizing (Fe Si-B, Fe-A, R)

Pengikat (silikat potassium – dan perbedaan viskositas sodium)

Alat extrusi

Sifat mekanik weld deposite dikuasai / didominasi oleh :

Type Coating

Tebal Coating

- Tipis 120 % dari diameter kawat inti

- Medium 120 – 150 % dari diameter kawat inti

- Tebal > 155% dari diameter kawat inti.

Acide Coating (A)

Mempunyai komposisi :

40 % FeO + MnO (iron ore + manganese)

20 % SiO2 (Silicate)

30 % FeMn (Ferro Manganese)

10 % Plasticizer

- Acide coating biasanya tebal

- Sifat mekanik weld metal yield strength (kuat tarik), lebih baik tebal daripada yang tipis untuk type yang sama

- Metal transfer membentuk spray

- Sangat cocok untuk posisi Horizontal

- Bead surface smooth

- DC / AC

- Elektroda hot running dapat digunakan untuk cutting jika ampere tinggi

- Riskan terhadap porosity dan hot cracking jika di gunakan pada material carbon tinngi > 0,25 % juga phosphor dan sulpur tinggi

Page 10: 2.Elektroda ( Filller Metal )

Rutile Coating (R)

Mempunyai komposisi

50 % TiO2 (Rutile)

15 % Si O2 (silicate)

10 % CaCO3 (Limestone)

15 % FeMn Ferro Manganese)

10 % Plasticizer

Coating didominasi Ti O2 berbentuk rutile, coating tebal berpengaruh pada metal

transfer dan arc (busur).

Coating tipis droplet besar dan sebaliknya.

Rutile coated

Arus bisa Dc / Ac

All position

Sangat baik bila coating tipis & medium. Lebih baik untuk setiap kasus untuk tebal coating yang sama

Bead smooth

Slag lebih mudah untuk dibuang

Sangat kecil terjadinya hot Cracking dari pada Acid

Slag yang dihasilkan Good Conductivity

Basic Coating

Mempunyai komposisi :

40 % Ti O2 (lime)

35 % Ca F2 (Calcium fluoride)

5 % Si O2 / Ti O2

10 % Fe Si (Deoxsidieer)

3 % Fe Mn

7 % Plasticizer

Page 11: 2.Elektroda ( Filller Metal )

Elektroda biasanya coating tebal

Arus DCEP

Untuk semua posisi pengelasan

Metal transfer medium droplet

Lebih susah melepas slag

Sifat mekanik lebih baik dari pada coating yang lain, impact strength pada temperature dibawah 00C

Lebih cocok component yang besar, berat dan rigid struktur (konstruksi)

Hygros copiesharus disimpan ditempat kering dan dikeringkan dioven (rebacking)

Mudah terkena hydrogen-micro crack

Untuk special teknik

- Arc / busur harus pendek

- Exssecive weaving

- High welding speed

Untuk posisi vertical down dapat dilakukan dengan high speed.

Cellelose coating

Mempunyai komposisi :

40 % Cellelose

20 % Ti O2 (rutile)

15 % Si O2 (silicate)

10 % Fe O2 (magnetite)

15 % Fe Mn (Ferro Manganese)

Dibuat untuk osisi vertical down Ø Elektroda yang dipakai besar, ampere tinggi dan welding speed tinggi, dengan coating khusus, Ø > 5 mm – weldabelity.

Page 12: 2.Elektroda ( Filller Metal )

Sifat – sifat dari perbedaan type coating

Page 13: 2.Elektroda ( Filller Metal )

Type Elektroda Special

Elektroda dibuat khusus misalnya :

Untuk Hardfacing / penebalan tahan aus

Untuk penebalan tahan korosi

Untuk besi tuang / baja tuang, baja paduan

Dibuat dengan komposisi coating berbeda sesuai dengan kebutuhan.

Typecal all weld metal properties of different elektroda type

Type

Mechanical Properties

Ys Ts E Impact Strength (J)

(Mpa) (Mpa) (%) + 200C - 200C

Basic 420 530 30 140 102

Rutile 360 500 28 94 39

Cellulose 400 500 28 78 63

Type

Chemical composition all weld metal

C Si Mn O2 HDM

(%) (%) (%) (%) (ml/100)

Basic 0,08 0,04 1,00 0,03 4

Rutile 0,08 0,35 0,60 0,08 25

Cellulose 0,12 0,20 0,40 0,05 60

HDM ; Hidrogen Deposite Metal

Page 14: 2.Elektroda ( Filller Metal )

7. Klasifikasi Elektroda

Menurut Kalsifikasi Sistem Amerika

Misal : AWS : A5.1, ASTM 233 mild steel

A 5.5, ASTM 316 untu low alloy steel

Identitas :

E XX X X

E 60 XX → Kuat tarik logam las 60.000 psi

E 70 XX → Kuat tarik logam las 70.000 psi

E XX 10 → 1 = Semua posisi las

0 = DC EP, cellulose, deep penetration

E XXX X → coating, arus polaritas

E XX 11 → 1 = AC, DCEP, cellulose

E XX 12 → 2 = AC DCEN, Rutile

E XX 13 → 3= AC DC Rutile

E XX 14 → 4 = AC DC iron powder rutile

E XX 15 → 5 = DCEP basic low hidrogen

E XX 16 → 6 = AC DCEP basic low hydrogen + potassium salt

E XX 18 → 8 = AC DCEP basic low hydrogen + 30 % iron powder

E XX 20 → 20 = F.H only AC DCEN mineral + iron oxide/silicate

E XX 24 → Posisi F,H AC DC mineral + iron powder

E XX 27 → Posisi F,H, AC DCEN mineral + iron powder

E XX 28 → Posisi F,H AC DCEP low hydrogen, basic + iron powder

E XX 30 → Posisi F only mineral + iron owder / silicate

E XX 48 Special vertical down AC / DCEP kalium hydrogen rendah iron powder

Elektroda

Kuat tarik minimal dalam 1000 psi

Jenis coating, arus, polaritas

Posisi pengelasan

Page 15: 2.Elektroda ( Filller Metal )

8. Pemilihan Elektroda Las

Berdasarkan :

Material (base metal ) komposisi

Posisi pengelasan vertical up / down

Desain bentuk sambungan

Proses las AC / DC, polaritas EP, EN

Persyaratan penetrasi, heat input

Biaya operasional, deposition rate bentuk sambungan, jens pekerjaan

Juru las (welder qualification), Spacial proses

9. Pengaruh Kebasahan dan Kandungan H2

Apabila elektroda mengandung hydrogen (H2) akan merugikan hasil las,

humidity lebih besar dari 50 % pada temperature kamar akan mengakitkan cold

cracking hasil las.

Penyimpanan Elektroda Las

Penyimpanan elektroda untuk mendapatkan hasil las yang baik adalah essential.

Disimpan ditempat kering, terutama untuk low hydrogen basic elektroda

Pengepakan dari pabrik sebagai proteksi untuk menghindari pengaruh

humidity harus baik

Elektroda yang mempunyai humidity > 50 % diharuskan disimpan dioven

(sesuai rekomendasi pabrik)

Elektroda low hydrogen → contoh : E7016 & E 7015 dan low hydrogen iron

powder E 7018, E 7028 sangat kritis sangat mudah menyerap moisture

Page 16: 2.Elektroda ( Filller Metal )

Jika container / pack dibuka hanya untuk digunakan periode 8 jam, apabila

ada sisa harus disimpan kembali dioven.

Jika electrode, container dibuka electrode basic harus disimpan pada oven

temperature 100 s/d 150o C selama 8 jam untuk mild steel electrode.

Ruang penyimpanan electrode basic harus decontrol dengan humidity < 50%

Cellulose electrode tidak harus selalu di oven (rebacking) karna mempunyai

level moisture 3 s/d 7% tidak mempunyai effect dalam proses las.

File Metal Storage Temp oC Rebacking Temp oC

Cellulose Electrode

Basic Electrode

Other Electrode

25 – 40

25 – 40

25 – 40

Not recommended

300 – 350

120 - 150

Storage Rebacking Elektrode

Storage

25 – 40oC

Rebacking oven

oC OVEN 100 – 150oC

Oven ±100 portable

Remain

Used

Used

Other Electrode

Basic

Page 17: 2.Elektroda ( Filller Metal )

III. FILLER METAL (WIRE ROD)

Filer Wire Metal ialah logam pengisi dalam proses pengelasan berupa wire rod

lajim digunakan pada proses brpelindung gas

Berupa batangan → proses GTAW

Berupa wire roll → proses GMAW

1. Klasifikasi :

Berdasarkan komposisi kimia dan persyaratan sifat mekanis logam las

Klasifikasi dengan formula :

E R XX S – X

Contoh : ER 70 S – 2 → Chemical komposisi : 0,07% C

0,9 – 1,4% Mn. 0,4 – 0,7% Si 0,05 – 0,15% Ti

0,12 – 0,12% Zr 0,05 – 0,15% Al

Kuat tarik min logam las 70.000 psi

ER 70 S - 4

70 → Kuat tarik min 70.000 psi

4 → Chemical komposisi

0,07 – 0,15% C, 1,0 – 1,5% Mn, 0,65 – 0,85% Si

0,025% P, 0,035% S, 0,50% Cu

Chemical composisi

Solid wire

Kuat tarik min X 1000 psi

rod

elektroda

Page 18: 2.Elektroda ( Filller Metal )

GTAW AWS TUNGSTEN ELEKTRODE

AWS Klasifikasi ALLOY Klasifikasi

EWP

EWTH-1

EWTH-2

EWTH-3

EW ZR

Pure tungsten

0.8 s/d 1.2 % thoria

1,7 s/d 2,2 % thoria

0,35 s/d 0,55 % horia

0,15 s/d 0,4 % Zir

Hijau

Kuning

Merah

Biru

coklat

2. Elektroda berinti flux (FCAW)

Elektroda berinti flux ialah logam pengisi dalam proses las berupa wire rod berinti

flux, diklasifikasikan berdasarkan komposisi dan persyaratan sifat mekanis logam

las untuk proses FCAW (Flux Core Arc Welding).

Klasifikasi AWS :

E XX T - X

Chemical composisi

Tubuler

Kuat tarik min X 10.000 psi

elektroda

Posisi pengelasan 0 – datar, horizontal 1 – untuk semua posisi

Page 19: 2.Elektroda ( Filller Metal )

3. Filler Wire Metal & Flux

Dalam pengelasan SAW, logam pengisi filler metal dengan pelindung powder flux.

Elektroda filler metal terdiri dari 2 jenis :

1. Berbentuk kawat (wire rod)

2. Berbentuk pelat strip

Klasifikasi :

Filler metal untuk proses pengelasan SAW selalu diklasifikasikan bersama flux. Flux diklasifikasikan sesuai persyaratan siat mekanis logam las klasifikasi flux dan filler metal SAW :

F XXX – E XXX

1. Menyatakan flux

2. Kuat tarik min X 10.000 psi

3. Kondisi perlakuan panas

4. Suhu terendah, impack strength 20 j atau lebih

5. Menyatakan Elektroda (filler metal)

6. Kelas Elektroda / Kalasifikasi

Contoh : F 7A6 – E M12 K

Kuat tarik min 70.000 psi

Impact Strength 27 j pada temperature -60 0F

Bila dilas dengan kondisi spesifikasi EM12K (0,05 – 0,15% C, 0,8 – 1,25% Mn, 0,1 – 0,35% Si, 0,035% P, 0,035 % Cu)

1 2 3 4 5  1  6

Page 20: 2.Elektroda ( Filller Metal )

Elektroda (Filler metal) berdasarkan komposisi :

Kelas Elektroda

C %

Mn %

Si %

S %

P %

Cu %

EL 8 EL 8K EL 12

0,1 0,1 0,05

.25 / .6

.25 / .6

.25 / .6

0,07 .1 / .25 .07

.035

.035

.035

.035

.035

.035

.35

.35

.35

EM 12 EM 12K EM 13K EM 15 K

.06/.15

.05/.15

.07/.19

.10/.20

.8/1.25

.8/1.25

.9/1.4

.8/1.25

0.10 .1/.35 .35/.75 .1/.35

.035

.035

.035

.035

.035

.035

.035

.035

0,35 0,35 0,35 0,35

EH 14 .1/.2 1.7/2.2

0.10 .035 .035 0,35

EF 6 .15 C .2Si 1.7 Mn .3Cr .3Mo 2.2Ni

EF 6 .11 C .10Si 1.0 Mn 2.2Ni

EA 2 .12 C .1Si 1.1 Mn .5Mo

EA 3 .12 C .15Si 2.0 Mn .55Mo

EB 2 .12 C .15Si .8 Mn 1.2Cr .5 Mo

ER 307 .08 C .9Si 7.0 Mn 19.2 Cr 9.0 Ni

ER 309L <.12 C .5Si 1.7 Mn 23.5Cr 12.3Ni

ER 312 .14 C .4Si 2.0 Mn 29.5Cr 9.0Ni

ER 410NiMo < .02 C . 5Si .6 Mn 12.3Cr .5Mo 4.5Ni

ER 347 .035 C .5Si 1.4 Mn 19.4 Cr 9.5Ni+Nb

ER 308L < .02 C .5Si 1.7 Mn 20.1 Cr 9.8Ni

ER 318 .35 C .5Si 1.7 Mn 19.6 Cr 2.7 Mo 11.4Ni

ER 347 < .02 C .5Si 1.7Mn 19.4 Cr 2.8Mo 11.4Ni

Page 21: 2.Elektroda ( Filller Metal )

4.

5. AWS FILLER METAL SPECIFICATION

A 5.1 Carbon Steel Covered Are Welding Elektroda

A 5.2 Iron and Steel gas Welding Rod

A 5.3 Aluminium and Al alloy Arc Welding Elektrode

A 5.4 Corosion Resisting Cromium & Chromium Nickel Steel covered elektrodes

A 5.5 Low alloy steel covered Arc Welding Elektrode

A 5.6 Copper and copper alloy covered electrode

A 5.7 Copper and copper alloy bare welding rods and electrodes

A 5.8 Brazing Filler Metal

A 5.9 Corrosion resisting chromium & Cr Ni steel bare and composite metal core & and standed arc welding electrode & welding rod

A 5.10 Aluminium and Al alloy welding rods and bare electrode

A 5.11 Nickel & Ni alloy covered welding electrodes

A 5.12 Tungsten arc welding electrode

A 5.13 Surfacing welding rods and electrodes

A 5.14 Ni & Ni alloy bare welding rods and elektroda

A 5.15 Welding rods and covered electrodes for welding cast iron

A 5.16 Titanium & titanium alloy bare welding rods and elektroda

A 5.17 Bare carbon steel electrodes and flux for SAW

A 5.18 Carbon steel filler metal for gas sheilded arc welding

A 5.19 Maghnesium alloy welding rods and bare elektroda

A 5.20 Carbon steel electrodes for flux cored arc welding

A 5.21 Composite surfacing welding rods and elektroda

A 5.22 Flux cored corrosion – resisting chromium and Cr Ni steel electrodes

A 5.23 Bare alloy steel electrodes and fluxes for SAW

A 5.24 Zirconium and Zr alloy bare welding rods and elektroda

A 5.25 Consumables used for elektroslag welding of carbon and high streng low alloy steel.

Page 22: 2.Elektroda ( Filller Metal )

A 5.27 Copper and copper alloy gas welding rods

A 5.28 Low alloy steel filler metal for gas sheilaed arc welding

A 5.29 Low alloy steel electrodes for fluxes cored arc welding

A 5.30 Consumebles insert (sisipan yambahan)

FILLER METAL SPECIPICATION

Aluminium A 5.3, A 5.10

Brazing A 5.8

Carbon Steel A 5.1, A 5.17, A 5.18, A 5.20 A 5.25, A 5.26

Cast Iron A 5.15

Consumable Insert A 5.30

Copper A 5.6, A 5.7, A 5.27

Corrosion Resistance A 5.4, A 5.9, A 5.22

Elektogas A 5.26

Elektro Slag A 5.25

Flux cored A 5.20, A 5.22

Gas shield arc A 5.18, A 5.28

Low alloy steel A 5.5, A 5.23, A 5.25, A5.26

Magnesium A 5.19

Nickel A 5.11, A 5.14

Stainles steel A 5.4, A 5.9, A 5.22

Submergarc A 5.17, A.23

Surfacing A 5.13, A 5.21

Titanium A 5.16

Tungsten A 5.12

Zirconium A 5.24

Page 23: 2.Elektroda ( Filller Metal )

ASME CODE SECT II, PART C WELDING MATERIALS

ASME CODE SECT IX, F & A NUMBER

Sect II. Specification untuk material las diadop dari AWS untuk klasifikasi

identifikasi berbagai material las.

Contoh : SFA 5.1 Elektroda C5 untuk proses SMAW SFA 5.14 elektroda

telanjang (bare) rod untuk proses GTAW, GMAW, SAW

Sistem Klasifikasi :

Contoh : SA 5.1 & SFA 5.5 kuat tarik minimal bag base meta elektroda

SFA 5.4 electrode alloy characteristic

Sect IX F & A Number tambahan membantu mereview WPS, WPQ

F dan A number

Step 1. Gunakan AWS No. SFA Spesifikasi filler metal

Step 2. Menetapkan F & A number.

Contoh : Elektroda E 70S-3 SFA 5.11 mempunyai F No.6 A No.1

SFA Spesifikation :

DCEP – Revers Polarity

DCEN – Straight polarity

F No. – QW 432

A No. – QW 442

Page 24: 2.Elektroda ( Filller Metal )

SFA 5.1 Mild Steel Covered Arc Welding Electrode

E XX X X - 1

Coating Current F No. A No.

10 – Cellulose sodium

11 – Cellulose potassium

12 – Titanium sodium

13 – Titania potasium

14 – Iron powder, titania

15 – Low hydrogen potassium

16 – Low hydrogen sodium

18 – Low hydrogen potasium iron powder

24 – Iron powder, titania

27 – Iron oxide, iron powder

28 – Low hydrogen potassium iron powder

48 – Low hydrogen potassium iron powder

DCEP

AC/DCEP

AC/DCEN

AC/DCEN EP

AC/DCEN EP

DCEP

AC/DCEP

AC/DCEP

AC/DCEN EP

AC/DCEN

AC/DCEP

AC/DCEP

3

3

2

2

2

4

4

4

1

1

1

4

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Untuk E 7018 nilai charphy pada 20j – 500F

Posisi las

Kuat tarik min X 10.000 psi

E;lektroda

Type coating, current

Page 25: 2.Elektroda ( Filller Metal )

SFA 5.4 Corosion Resisting Chromium & Chromium Nickel Steel Covered Welding Elektrode

E XXX XXX - XX

Contoh :

E 308 L – 15 → 308 Austenitic stanles steel, L = lower carbon, lime compering, polaritas DCEP

TYPE ELECTRODA

AWS Klasifikasi F No A No

E – 7Cr, E 505………………………………….. 4 5

E - 502……………………………………..……. 4 4

E – 30, E308, E309, E316, E317……..…………. 5

E – 318, E347…………………………………… 5 8

E – 310, E 320…………………………………… 5 9

E – 330………………………………………….. 5 -

E – 410 E 630…………………………………… 5 7

E – 349…………………………………………... 5 8

SFA 5.5 Low Alloy Steel Covered Arc Welding Elektrodes SMAW Low Alloy Steel.

Contoh : E 7018 – A1 Chemical Composition

Kuat tarik 70.000 psi, low hdrgen dengan nominal ½ % Mo.

AC or DCEP

Satu/lebih huruf yang menyatakan modifikasi dari basic komposisi

Dipergunakan (posisi, type arus)

Chemical composisi

Elektroda

Page 26: 2.Elektroda ( Filller Metal )

Chemical composition

A1 Carbon Molybdenum (1/2 % Mo)……………………A No. 2

B1 Cromium Molybdenum (1/2 % Cr ½ % Mo)……………A No. 3

B2 Chromium Molybdenum (11/4 Cr ½ % Mo)……………..A No. 3

B3 Chromium Molybdenum (21/4% Cr 1% Mo)…………….A N0. 4

C1 Nickel (21/2% Ni)…………………….A No. 10

C2 Nickel (31/4% Ni)…………………….A No. 10

C3 Nickel (1% Ni, 0,35% Mo, 0,15% Cr)…A No. 10

D1 Manganese Molybdenum (25%- 45% Mo, 1.25%-1.75% Mn)..A No.11

D2 Manganese Molybdenum (0,25%-45% Mo, 1,65%- 2,0% Mn)..A No.11

SFA 5,9 Corrosion Resisting Chromium – Nikel Steel Welding rods and bare electrodes for GTAW, GMAW, SAW, Stainlis Steel.

Contoh : ER 308 L (Bare rods Elektrodes 308 austenitic stailis steel, lower carbon content than 308 L)

SFA 5.11 Nickel & nickel alloy covered welding electrodes, SMAW

E NI XXX - X

Contoh : E Ni Cr Fe -2

Ni base electrode F No. QW. 432.4

A No. QW. 404.5

Ni base alloy

Specific rod type

Alloying element

Page 27: 2.Elektroda ( Filller Metal )

SFA 5.14 Ni & Ni alloy bare welding rods & electrode for GTAW, GMAW, & SMAW sama seperti SFA 5.11

SFA 5.17 Bare carbon steel electrodes & Fluxes for SAW

Contoh : EM 12 K

Submerged arc elektroda, medium manganese content 0,07 - 0,15 carbon content and silicon killed.

L = Low, 0,6% Mn max F No. 6 A No. 1

M = Medium, 1,4% Mn max F No.6 A No. 1

H = High, 2,25% Mn max No. A No.

Contoh : F 60 – EH 14

Flux dengan kuat tarik minimal 60.000 psi 20 j nilai charphy pada 00FQualified dengan EH 14 elektrode.

SFA 5.18 Carbon steel filler metal for gas shielded Arc Welding GMAW, GTAW, PAW

Contoh : ER 70S – 3

Chemical composition classification manufacture 70.000 psi kuat tarik min gas CO2 atau Argon – Oxigen.

SFA 5.20

Mild steel Elektrodes for flux – Cored Arc Welding (Carbon Steel FCAW)

Contoh : E70T – 1

70.0 psi kuat tarik min

70.1 psi recommended gas CO2, flat, Horizontal filler

SFA 5.22

Flux Cored Corrosion – Resisting Chromium x Cr Ni Steel Elektrode (Stainles Steel FCAW)

Contoh : E 316 T – 3

316 austenitic stainlis steel alloy no shielding gas.

SFA 5.23 Bare low Alloy steel Elektrodes And Fluxes for SAW.

Elektroda : Solid (1) EL 12 EM K only

(2) Solid selain (1) di atas →EXX

EA 1 → (3)Cored Wire → E C XX

Page 28: 2.Elektroda ( Filller Metal )

PROBLEM STEEL ELECTRODE

Clasification AWS/SFA 5.4 : E 307 – 16

DIN 8556 : E 188Mn 6 MPR 21 160

ISO 3581 : E 18.8Mn R 160 21X

AFNOR 81 – 343 : EZ 18.8Mn R 160 21X

Characteristic - Shyntetic rutile coated stainless steel electrode

- 18% Cr – 8% Ni – 6% Mn type

- Welding 14 % manganese steel, armour and hard to weld steel

- Welding and surfacing of rails and railway equipment

- Rebuilding or buffering before hard surfacing

Typical all weld C = 0.05 Cr = 21.0

Metal analysis Mn = 6.10 Ni = 8.0

Si = 0.55

All-weld mechanical Yield strength (MPa) : 520

Properties Tensile strength (MPa) : 680

Elongation (L = 5d) % : 28

Impack Value (00C) : 60 J

Welding Current DC+ or AC

Ø x length (mm) Current range (A)

2.5 x 350

2.2 x 350

4.0 x 350

5.0 x 350

80 – 110

120 – 150

180 – 210

250 - 280

Page 29: 2.Elektroda ( Filller Metal )

PROBLEM STEEL ELECTRODE

Clasification ASME IIC SFA 5.4 : E 309 L – 16

BS 2926 - 1984 : 23.12L R

DIN 8556 : E 2312L R 23

ISO 3581 : E 23.12L R 23

Characteristic - 24 % Cr – 13 % Ni – low carbon stainless steel elektroda, with rutile coated

- Exelent welddabilityin all position

- Welding stainless steel of similar composition

- Joining stainless steel to mild and low-alloyed steel.

- Rebuilding and buffering befor hardfacing

- Maintenance o hard to weld steel.

Typical all weld C = 0.10 Cr = 23.5

Metal analysis Mn = 1.10 Ni = 13.0

Si = 0.60

All-weld mechanical Yield strength (MPa) : 470

Properties Tensile strength (MPa) : 570

Elongation (L = 5d) % : 38

Impack Value (+200C) : 40 J

Welding Current DC+ or AC

Ø x length (mm) Current range (A)

2.5x 350

3.2 x 350

4.0 x 350

5.0 x 350

45 – 75

75 – 110

90 – 140

140 - 180

Page 30: 2.Elektroda ( Filller Metal )

PROBLEM STEEL ELECTRODE

Clasification ASME IIC SFA 5.4 : E 312 – 16

BS 2926 - 1984 : 29.9 R

DIN 8556 : E 29.9 R 23

ISO 3581 : E 29.9 R 23

Characteristic - 29% Cr – 9% Ni – stainless steel electrode, with rutile coated

- Exelent for fillet welding

- High welder appeal, smoth arc, no spatter, Automatic slag release

- Surfacing and reclaiming on component undergoing wear.

- Designed for joining difficult to weld steel

- Welding of dissimilar joint

- Refair welding.

Typical all weld C = 0.10 Si = 1.25 Cr = 29.0

Metal analysis Mn = 0.70 Ni = 9.50

All-weld mechanical Yield strength (MPa) : 580 - 610

Properties Tensile strength (MPa) : 570 - 800

Elongation (L = 5d) % : 38

Impack Value (+200C) : 26 - 30 J

Welding Current DC+ or AC

Ø x length (mm) Current range (A) 2.5x 350 3.2 x 350 4.0 x 350 5.0 x 350

50 – 75 70 – 115 100 – 165 130 - 200

Page 31: 2.Elektroda ( Filller Metal )

STAINLESS STEEL ELECTRODE

Clasification AWS/ SFA 5.4 : E 374 – 16

BS 2926 - 1984 : 19.9Nb R 23

DIN 8556 : E 199Nb R 23

ISO 3581 : E 199Nb R 23

Characteristic - Rutile coating stainless steel elektrode.

- 19% Cr – 9 Ni – Nb stabilized type

- For welding stabilized stainless steel containing 16-21% Cr and 8-13% Ni.

- Excellent weldability in all position.

Typical all weld C = 0.02 Cr = 18.8

Metal analysis Mn = 0.85 Ni = 9.40

Si = 0.80 Mo = 0.28

All-weld mechanical Yield strength (MPa) : 450

Properties Tensile strength (MPa) : 60

Elongation (L = 5d) % : 43

Impack Value (+200C) : 40 J

Welding Current DC+ or AC

Ø x length (mm) Current range (A) 2.5x 350 3.2 x 350 4.0 x 350 5.0 x 350

45 – 75 75 – 110 90 – 140 140 - 180

Page 32: 2.Elektroda ( Filller Metal )

HARD FACING ELEKTRODE

Clasification DIN 8555 : E2 – UM – 60 - GP

Characteristic - Rutile coating electrode for hard surfacing

- Building up part subjected to impact and hifgt compressive stresses

- Economic alternative for hardfacing earthmovingequipment when impact occurs

- Very easy to weld event in difficult positions.

- If impact are important, a sub-layer with a softer electrode is recommended.

Suitable for Track and crane part, shovel and dragline teeth, shear blades, valveseats, crusher hammer.

Typical all weld C = 85 Cr = 0.60

Metal analysis (%) Mn = 0.90 Si = 2.0

weld mechanical Structure : Martensitic

Properties Hardness : 61 HRC

Wear coefisient : 50% (SiO2 as abrasive)

Machinability : By grinding or after PWHT

2 h / 7500C

Welding Current DC - or AC

Ø x length (mm) Current range (A) 2.5x 350 3.2 x 350 4.0 x 450 5.0 x 450

60 – 95 80 – 125 130 – 180 160 - 230

Page 33: 2.Elektroda ( Filller Metal )

HARD FACING ELEKTRODE

Clasification DIN 8555 : E1 – UM – 300 - P

Characteristic - Basic coated electrode for hardsurfacing

- Surfacing or rebuilding part subjected to high compression stresses and high impact

- Buffer layer on ferritic steel before hardsurfacing with electrodes providing higher abrasion resistance

Suiteble for Mill roll coupling shaft ands, gear teeth, crane and tractor track pads.

Typical all weld C = 0.08 Cr =1.0 Mo = 1.0

Metal analysis Mn = 0.90 Si = 0.3 Ni = 3.0

weld mechanical Structure : Bainit

Properties Hardness :300 HRC

Machinability : Excellent

Welding Current DC + or AC

Ø x length (mm) Current range (A)

3.2 x 350

4.0 x 350

5.0 x 450

110 – 140

130 – 175

170 - 230

Page 34: 2.Elektroda ( Filller Metal )

CAST IRON ELEKTRODE Clasification AWS/SFA : E Ni – Cu B

Characteristic A medium coated electrode with monel core wire and grafite based coating for welding cast iron without preheating and for obtaining a machineble weld. The arc is soft and stable with least apatter. The thin slag is easy detachable. The electrode operates at low current to give an extremely shallow and yet sufficient depth of fusion which ensures minimum dilution of the weld metal by the base metal. While other electrodes of this type my give approx. 300 Brinnel hardnes in the weld deposite due to dilution by base metal, the deposite give hardness, bellow 200 brinell. To futher ensure minimum hardness, the arc during welding should be directed on the weld puddle and not on the base metal.

Special Instruction - Before staring the weld make sure that the casting is absolutely free

from grease, oil, rust, pain or dirt. - Used backstep technique depositing stringer beads not longer than

75 mm - Peen each bead and remove slag thoughly - Weld intermittently so than the casting does not become to hot

Typical all weld C = 0.7 – 1,3 Cu = balance Metal analysis (%) Fe = 2 - 4 S = 0.03 max Ni = 64 - 70 P = 0.03 max All-weld mechanical Tensile strength (N/mm2) : 280 - 390 Properties Welding Current DC - or AC

Ø x length (mm) Current range (A)

2.5x 350

3.2 x 350

4.0 x 450

5.0 x 450

60 – 95

80 – 125

130 – 180

160 - 230

Page 35: 2.Elektroda ( Filller Metal )

CAST IRON ELECTRODE

Clasification : E Ni – Fe - Cl

Characteristic - Basic coated ferro nickel cored elektrode

- Joining and repairing all types cast iron

- Buffer layer on ferritic steel before hardsurfacing with - Welding of highly retrained or thick welled pieces

- Heterogeneous joint between cast iron and cast steel

Suitable for Casing, machine frame, engine block, valves

Typical all weld C = 1.9 Ni = 1.3

Metal analysis (%) Mn = 0.6 Si = 53.0

All-weld mechanical Hardness : 1800 HB

Properties

Welding Current DC + or AC

Ø x length (mm) Current range (A)

2.5 x 350

3.2 x 350

4.0 x 350

5.0 x 350

55 – 75

80 – 110

100 – 140

140 - 180

Page 36: 2.Elektroda ( Filller Metal )

IV PENGUJIAN ELEKTRODA

1. Ruang Lingkup

Klasifikasi, syarat mutu, cara pengambilan contoh, cara uji contoh syarat lulus uji, cara pengemasan dan syarat penandaan sesui SII, 0192 – 85.

2. Klasifikasi :

Untuk Elektroda las terbungkus

E XX 10, 11, 12, 13, 20, 22, 27.

E XX 14, 15, 16, 18, 24, 27, 28, 48.

3. Syarat Mutu

Keadaan ukuran elektroda

Deposit Logam las

- Komposisi kimia

- Nilai mekanik, kuat tarik, batas ulur elongation

- Nilai charphy suhu 200, 00, -200C

- Hasil uji radiography

Sambungan Las

- Kuat tarik

- Nilai charphy

- Cacat hasil uji radiography

- Uji lengkung

Syarat hasil uji retak panas (las sudut)

Kadar hydrogen pada deposit las.

25 ± 5

3

300

Page 37: 2.Elektroda ( Filller Metal )

4. Cara pengambilan ontoh

1. Kemasan harus belum terbuka

2. Pengambilan dilakukan oleh badan yang berwenang

5. Cara uji

1. Persiapan uji

- Elektroda las

- Material yang akan dilas

- Benda uji untuk uji retak panas

- Benda uji untuk penentuan kadar H2

2. Benda uji las untuk pengujian deposit las

Bentuk & ukuran

400

Untuk 9 batang charphy

20

Batang uji tarik

20 800

20

10

5

10

5

Batang uji charphy Batang benda uji 20

6

Page 38: 2.Elektroda ( Filller Metal )

Cara Pengelasan :

1. Arus sesui dengan spesifikasi pabrik elektroda

2. Polaritas DCEP, DCEN

3. Posisi las (flat) 1G

4. Arah pengelasan, jumlah pass, layer

5. Elektroda las harus dalam keadaan baik

Benda uji untuk pengujian sambungan las

Benda uji las untuk uji retak panas adalah las fillet → Lihat SNI. 0192 – 83

Cara pengelasan → Lihat SNI. 0192-83

Benda uji las untuk uji kadar Hydrogen lihat SNI. 0192

Caranya lihat SNI. 0192

9 Batang uji charphy 9 Batang uji charphy

20 20

Min 400

2 s/d 3

300

15-20 15-20

200