1

KAWAT LASWELDING ELECTRODE

Departemen Metalurgi & MaterialsFakultas Teknik – Universitas Indonesia

Dr. Ir. Winarto, M.Sc.

ELECTRODES

SMAW

FCAW

Type of Coating and CurrentPositionTensile strengthElectrode

"10"160E

CONTOH: E6010

2

Kode Elektrode

AC or DC+Low hydrogen potassium iron powder28

AC or DC- or DC+iron powder titania24

AC or DC-High iron oxide22

AC or DC+ or DC-High iron oxide20

AC or DC+iron powder low hydrogen18

AC or DC+ or DC-iron powder iron oxide27

AC or DC+low hydrogen potassium16

DC+low hydrogen sodium15

AC or DC- or DC+iron power titania14

AC or DC+High titania potassium13

AC or DC-High titania sodium12

AC or DC+ or DC-High cellulose potassium11

DC+High cellulose sodium10

Welding CurrentType of CoatingDigit

KODE KAWAT LASKODE KAWAT LASLASLAS SMAWSMAW

3

Mild Steel ElectrodesMild Steel Electrodes

American Welding Society. Specification for Carbon Steel Electrodes for Shielded

Metal Arc Welding. (ANSI/AWS A5.1 -91), 1994.

nn SpesifikasiSpesifikasi kawatkawat laslas terbungkusterbungkus untukuntuk Mild Steel Mild Steel diaturdiatur dalamdalam AWS A5.1AWS A5.1

nn DuaDua dijitdijit pertamapertama menunjukanmenunjukan KekuatanKekuatan tariknyatariknyadalamdalam kilokilo--poundpound--squaresquare--inch (inch (ksiksi))

vvE6010 = E6010 = kekuatankekuatan tariktarik nyanya 60 ksi, 60 ksi, (60000 psi), (60000 psi), vvE7018 = E7018 = kekuatankekuatan tariktarik nyanya 70 ksi, 70 ksi,

(70000 psi), (70000 psi), nn DijitDijit ketigaketiga adalahadalah PosisiPosisi pengelasanpengelasan

vvExx1x Exx1x –– untukuntuk semuasemua posisiposisivvExx2x Exx2x –– untukuntuk posisiposisi flat dan horizontalflat dan horizontalvvExx3x Exx3x –– hanyahanya untukuntuk posisiposisi flatflat

PENANDAAN KAWAT LAS TERBUNGKUS

4

DefinisiDefinisi Position LasPosition Las

Flat, Horizontal, Vertical, and Overhead Positions

Source: O ’Brien, R. L., ed. Welding Handbook, 8th ed., Vol 1, American Welding Society, Miami, 1991, pg 580 Fig. A8

1. Sebagai Slag Pelindung (Protective Slag)⇒ Si & Mn (Slag Forming)⇒ TiO2 dan CaF2 /CaCO3

2. Sebagai Gas Pelindung (Shielding Gas)⇒ Celulosa , 15 -30 %

(C6H10O5)n + n/2 O2 → 6n CO + 5n H22CO + O2 → 2CO22H2 + O2 → 2H2O

3. Sebagai penstabil busur --> Na dan K

4. Sebagai sumber unsur paduan

FUNGSI COATING (FLUX) PADA SMAW

5

KOMPOSISI UTAMA DALAM FLUKS

JENIS-JENIS PEMBUNGKUS KAWAT ELEKRODA

6

Mild Steel ElectrodesMild Steel ElectrodesCoating DCRP AC DCSP Iron Pwdr Low H All Pos

Exx10Cellulose Sodium v v

Exx11Cellulose Potasium v v v

Exx12Titania Sodium v v v

Exx13Titania Potasium v v v

Exx14Fe powder Titanium v v v v v

Exx15Low H Sodium v v v

Exx16Low H Potasium v v v v

Exx18Fe powder Fe oxide v v v v v

Exx20Fe oxide Sodium * v v

Exx24Fe powder Titanium v v v v

Exx27 * v v v

Exx28Fe powder Fe oxide v v v v

Exx48Low H Fe Powder K v v v v

*DCRP can be used if these electrodes are used in the flat position

Mild & Low Alloy Steel ElectrodesMild & Low Alloy Steel Electrodes

nn H suffix indicates dissolved hydrogenH suffix indicates dissolved hydrogen

Source: O ’Brien, R. L., ed. Welding Handbook, 8th ed., Vol 4, American Welding Society, Miami, 1998, pg 6 Table 1.1

7

ELEKTRODA SMAWELEKTRODA SMAWSTANDARD KAWAT LASSTANDARD KAWAT LAS

EWCEWCA5.13 dan A5.21A5.13 dan A5.21SurfacingSurfacing

ENiCrFeENiCrFe--11A5.11A5.11Ni dan Ni dan paduannyapaduannya

ECuAlECuAl--A2A2A5.6A5.6Cu dan Cu dan paduannyapaduannya

1100 (Al 1100 (Al murnimurni), 4043), 4043A5.3A5.3Al dan Al dan paduannyapaduannya

NikelNikel, Ni, Ni--Fe, NiFe, Ni--CuCuA5.15A5.15BesiBesi TuangTuang ((Cast ironCast iron))

E310E310--15, E31015, E310--1616A5.4A5.4Baja Baja tahantahan karatkarat

E7010E7010--A1, E8016A1, E8016--C2C2A5.5A5.5Baja Baja paduanpaduan rendahrendah

E60XX & E70XXE60XX & E70XXA5.1A5.1Baja Baja karbonkarbon

ContohContohAWS AWS spesifikasispesifikasiJenisJenis

Low Alloy Steel ElectrodesLow Alloy Steel Electrodes

American Welding Society. Specification for Carbon Steel Electrodes for Shielded Metal Arc Welding. (ANSI/AWS A5.5)

nn SpesifikasiSpesifikasi kawatkawat laslas terbungkusterbungkus untukuntuk Low Low Alloy Steel Alloy Steel diaturdiatur padapada AWS A5.5AWS A5.5

nn EmpatEmpat dijitdijit pertamapertama samasama pembacaanyapembacaanya dengandengankodekode untukuntuk mild steelmild steel

nn DiikutiDiikuti dengandengan garisgaris (dash) dan (dash) dan hurufhuruf sertaserta angkaangkasebagaisebagai unsurunsur paduanpaduan•• A A ditambahkanditambahkan unsurunsur carbon carbon

molybdenummolybdenum•• B B ditambahkanditambahkan unsurunsur chromium chromium

molybdenummolybdenum•• C C ditambahkanditambahkan unsurunsur nickel steelnickel steel•• D D ditambahkanditambahkan unsurunsur manganese manganese

molybdenummolybdenum•• G G ditambahkanditambahkan unsurunsur lainnyalainnya

8

Mild & Low Alloy Steel ElectrodesMild & Low Alloy Steel Electrodes

nn R R padapada akhirakhir kodekode mengindikasikanketahananmengindikasikanketahananterhadapterhadap serapanserapan uapuap (moisture pickup) (80% (moisture pickup) (80% humidity, 80humidity, 80ººF, 9 jam)F, 9 jam)

nn E7018E7018--H8R H8R artinyaartinya kekuatannyakekuatannya 70ksi, 70ksi, mengandungmengandung ““iron powder iron oxideiron powder iron oxide””, , mengandungmengandung sedikitsedikit hidrogenhidrogen (low hydrogen), (low hydrogen), ketahananketahanan terhadapterhadap uapuap air dan air dan untukuntuk dipakaidipakaipadapada pengelasanpengelasan mild steelmild steel

nn E8018E8018--B2H4R B2H4R artinyaartinya kekuatannyakekuatannya 80ksi , 80ksi , mengandungmengandung iron powder iron oxide, iron powder iron oxide, dipadudipadudengandengan chrome chrome molymoly sertaserta low hydrogen, low hydrogen, ketahananketahanan thdthd uapuap air air sertaserta digunakandigunakan untukuntukmengelasmengelas paduanpaduan bajabaja chrome chrome molymoly

ReRe--Drying Drying CondCond. . -- Low Hydrogen Stick ElectrodesLow Hydrogen Stick Electrodes

(370 to 430°C )(340 to 400°C )(80 to 105°C )

700 to 800°F650 to 750°F180 to 220°FElectrodes which have come in direct contact with water or which have been exposed to high humidity.

(370 to 430°C )(340 to 400°C )

700 to 800°F650 to 750°F

N/AElectrodes exposed to air for less than one week; no direct contact with water.

E10018, E11018

E8018, E9018,E7018, E7028

Final Re-drying TemperaturePre-drying

Temperature(1)

Condition

(1) Pre-dry for 1 to 2 hours. This will minimize the tendency for coating cracks or oxidation of the alloys in the coating.

9

Storing and ReStoring and Re--drying Stick Electrodesdrying Stick Electrodes

Stainless Steel ElectrodesStainless Steel Electrodes

American Welding Society. Specification for Carbon Steel Electrodes for Shielded

Metal Arc Welding. (ANSI/AWS A5.4)

nn SpesifikasiSpesifikasi kawatkawat laslas terbungkusterbungkus untukuntukStainless Steel Stainless Steel diaturdiatur dalamdalam AWS A5.4AWS A5.4

nn TigaTiga (3) (3) dijitdijit pertamapertama adalahadalah nomornomor tipetipe AISI AISI daridaristainless steelstainless steel

nn KemudianKemudian diikutidiikuti dengandengan garisgaris dan 2 dan 2 angkaangkaØØAngkaAngka 15 = 15 = lapisannyalapisannya mengandungmengandung

CaO,TiOCaO,TiO22 & & arusnyaarusnya DCRP.DCRP.ØØAngkaAngka 16 = 16 = lapisannyalapisannya mengandungmengandung

TiOTiO dan Kdan K22O & O & arusnyaarusnya DCRP DCRP atauatau AC.AC.ØØAngkaAngka 17 = 17 = lapisannyalapisannya mengandungmengandung

CaOCaO, TiO, TiO22 KK22O SiOO SiO22 & & arusnyaarusnya DCRP DCRP atauatau AC. Bead AC. Bead lasnyalasnya halushalus dan dan pelepasanpelepasan slagnyaslagnya sangatsangat mudahmudah..

nn ContohContoh: : ElektrodaElektroda E 308LE 308L--1616

10

Stainless Steel ElectrodesStainless Steel Electrodes

nn UntukUntuk menahanmenahan hot cracking, hot cracking, logamlogamlasanlasan austenitic stainless steel weld austenitic stainless steel weld metal metal membutuhkanmembutuhkan ferrite number (FN) ferrite number (FN) sebesarsebesar 3 3 hinggahingga 8 %8 %

nn Ferrite number Ferrite number dapatdapat didi prediksiprediksi daridarikomposisikomposisi kimiawikimiawi logamlogam induknyainduknya, , komposisikomposisi daridari kawatkawat elektrodaelektroda--nyanya, , sertaserta persenpersen dilusidilusi--nyanya

nn HasilHasil perhitunganperhitungan kimiawinyakimiawinya dipakaidipakaiuntukuntuk menghitungmenghitung ““chrome equivalentchrome equivalent””dan dan ““nickel equivalentnickel equivalent””..

Schaeffler DiagramSchaeffler Diagram

Source: O ’Brien, R. L., ed. Welding Handbook, 8th ed., Vol 4, American Welding Society, Miami, 1998, pg 265 Figure 5.7

11

DC POLARITY IN CONSUMABLE COATED ELECTRODE

Ø Pada pengelasan SMAW, kawat las akan meleleh dan ditransfermelalui busur listrik ke benda kerja

Ø Panjang busur harus dijaga antara elektroda dan logam indukdengan cara mengumpan elektroda secepat kawat tsb meleleh.

Ø Atmosfir busur sangat besar pengaruhnya pada polaritas yang panasnya maksimum. Pada SMAW, Atmosfir busur tergantung padakomposisi pembungkus (fluks) pada elektroda.

Ø Umumnya panas maksimum terjadi pada kutub negatif (katoda). Ø Pengelasan dengan polaritas lurus dengan menggunakan kawat las

E6012 (DCEN), dimana elektroda menjadi kutub negatif, makapelelehan sangat tinggi. Akibatnya, penetrasi las menjadi dangkal.

Ø Jika pengelasan menggunakan polaritas terbalik pakai elektrodaE6010 (DCEP), maka panas maksimum tetap terjadi pada kutubnegatif (katoda), tetapi sekarang logam induk yang berperan sebagaikatoda, sehingga memberikan penetrasi lasan yang dalam.

DC POLARITY IN SMAW

12

DC POLARITY IN CONSUMABLE BARE ELECTRODE (e.g MIG)

vJika pengelasan menggunakan elektroda tanpa fluks(bare electrodes), maka panas maksimum terjadi padakutub positif (anoda). vBare elektroda umumnya dioperasikan dengan polaritas

lurus (straight polarity-DCEN) sehingga panasmaksimum terjadi pada logam induk (anoda) untukmenghasilkan penetrasi yang baik. v Jika bare elektroda dioperasikan dengan arus bolak

balik (AC), maka jumlah panasnya akan seimbang antarakedua kutub.

DC POLARITY IN TIG

13

Latihan & Tugas

1) Jelaskan fungsi dari kawat las pembungkus (covered elctrodes)..2) Jelaskan apa yang akan terjadi pad hasil lasan bila kawat las

yang dipakai tidak menggunakan pembungkus (fluks) (menggunakan bare electrodes)

3) Jelaskan arti kode kawat las berikut ini : E7028-H4R, E 308L-16, ER70T-6.

4) Jelaskan apa yang terjadi pada kampuh las bila arus yang di set di mesin las terlalu kecil ataupun terlalu besar dan jelaskan parameter apa saja yang mempengaruhi profil bentuk kampuh lasan yang terjadi.

5) Jelaskan mengapa beberapa jenis kawat las perlu dipanaskan (drying) lebih dahulu sebelum dipakai untuk pengelasan. Faktor apa yang sangat berpengaruh dan apa yang terjadi bila proses pemanasan tidak dilakukan.