Makalah Teknik Pengelasan

MAKALAH

TEKNIK PENGELASAN

              

  

BAB 1
SHIELDED METAL ARC WELDING
(SMAW)

       Pengelasan SMAW merupakan suatu teknik pengelasan dengan menggunakan arus listrik berbentuk busur arus dan elektroda berselaput.

Tipe-tipe lain dari pengelasan dengan busur arus listrik adalah:
-Submerged arc welding SAW
-Gas metal arc welding GMAW-MIG
-Gas tungsten arc welding G
-Plasma arc

         Didalam pengelasan SMAW ini terjadi gas penyelimut ketika elektroda terselaput itu mencair, sehingga dalam proses ini tidak diperlukan tekanan/pressure gas inert untuk mengusir oksigen atau udara yang dapat menyebabkan korosi atau gelembung-gelembung didalam hasil las-lasan. Proses pengelasan terjadi karena arus listrik yang mengalir diantara elektroda dan bahan las membentuk panas sehingga dapat mencapai 3000 oC, sehingga membuat elektroda dan bahan yang akan dilas mencair.

        Berdasarkan jenis arus-nya, pengelasan ini dibagi atas arus AC dan DC, dimana arus DC dibedakan atas Straight polarity- polaritas langsung dan Reverse polarity - polaritas terbalik. Sedang mesin lasnya terbagi atas dua jenis yaitu constant current - arus tetap dan constant voltage - tegangan tetap, dimana pada setiap pengelasan busur arus listrik jika terjadi busur yang membesar akan menurunkan arus dan menaikkan tegangan serta pada busur yang memendek akan meningkatkan arus dan menurunkan tegangan.

Untuk mendapatkan pengelasan yang baik harus memenuhi syarat berikut:

• menggunakan elektroda yang tepat

• jenis arus yang tepat

• jenis polaritas yang tepat untuk arus DC

• hindari gerakan pengelasan kiri kanan selama mengelas

• bentuk busur arus yang pendek,  lakukan pengelasan secara mantap dan teratur

• laju pengelasan yang sesuai dengan kecepatan elektroda yang mencair.

Masalah-masalah yang sering timbul pada pengelasan busur arus adalah :

• Elektrode membeku / pengelasan terhenti

• Bentuk kampuh las yang jelek

• Busur arus las yang jelek karena mengembang

• Sedang selaput elektrode / fluks umumnya terbuat dariserat kayu/sellulosa

• Titanium oksida

• Titanium +  senyawa basa

• Mn + Fe + Si

• Besi oksida

• CaCO3, yang akan membentuk jebnis-jenis elektrode berupa type : E, R, ER, EC, EW, B, RB, RG dan F.

Pemilihan elektrode ini berdasarkan :
- Sifat dari bahan yang akan dilas
- Posisi pengelasan
- Type sambungan
- Jumlah pengelasan
- Kerapatan sambungan pengelasan
- Jenis arus yang tersedia.

1. Mesin las AC 

             Mesin listrik diklasifikasikan mesin las AC dan mesin las DC, mesin las AC biasanya berupa trafo las, sedangkam mesin las DC selain trafo yang dilengkapi dengan rectifier atau diode ( Perubah arus bolak balik menjadi arus searah ) biasanya menggunakan motor penggerak baik mesin disel atau motor bensin dan motor listrik. Mesin las AC yang menggunakan transformator atau trafo las.

           Saat ini banyak digunakan mesin las DC karena DC mempunyai beberapa kelebihan dari pada mesin las AC, seperti misalnya busur stabil, polaritas dapat diatur.

     2. Las DCSP ( Direct Current Straight Polarity ) atau Las Polaritas Lurus.

            Apabila material dasar atau material yang akan dilas disambungkan dengan kutup positip ( + ) dan elektrodenya disambungkan dengan kutup negatif ( - ) pada mesin las DC maka cara ini disebut pengelasan polaritas lurus atau DCSP.

           Dengan cara ini busur listrik bergerak dari elektrode ke material dasar sehingga tumbukan elektron berada di material dasar yang berakibat 2/3 panas berada di material dasar dan 1/3 panas berada di elektroda. Cara ini akan menghasilkan pencairan material dasar lebih banyak dibanding elektrodenya sehingga hasil las mempunyai penetrasi yang dalam, sehingga baik digunakan pada pengelasan yang lambat serta manik las yang sempit dan untuk pelat yang tebal. Las DCRP ( Direct Current Reversed Polarity) atau Las Polaritas balik. Dengan proses pengelasan cara ini material dasar disambungkan dengan kutup negatip ( - ) dan elektrodenya disambungkan dengan kutup positif ( + ) dari mesin las DC, dan disebut DCRP sehingga busur listrik bergerak dari material dasar ke elektrode dan tumbukan elektron berada di elektrode yang berakibat 2/3 panas berada di elektroda dan 1/3 panas berada di material dasar.

           Cara ini akan menghasilkan pencairan elektrode lebih banyak sehingga hasil las mempunyai penetrasi dangkal, serta baik digunakan pada pengelasan pelat tipis dengan manik las yang lebar.

          Pengelasan Las AC ( Alternating current ) atau Las Arus bolak balik Las listrik arus bolak balik tidak ada kutup positip dan negatip ( dua duanya sama ) oleh sebab itu maka penyambungannya dibolak balik hasilnya tetap sama. Masing masing kutup akan menerima panas 50 % dan akibatnya terjadi penetrasi normal .

Keunggulan SMAW antara lain :
- Peralatan sederhana, murah dan portable
- Tidak memerlukan gas pelindung (digunakan fluks)‏
- Busur listriknya tidak mudah terpengaruh angin
- Dapat digunakan pada bagian yang sulit dijangkau
- Cocok untuk mengelas berbagai jenis logam 

Kekurangan SMAW antara lain :
- Tidak dapat digunakan untuk mengelas logam yang memiliki titik lebur rendah & reactive metals
- Pemakaian arus terbatas 

Alat-alat las SMAW dibedakan menjadi 3 kelompok,
1. alat utama
2. alat bantu
3. alat keselamatan kerja 

Alat utama las SMAW yaitu :
• Kabel tenaga
• Trafo las (generator)
• Kabel massa
• Kabel elektroda
• Pemegang elektroda
• Penjepit massa

Alat bantu las SMAW antara lain :
• Meja las
• Palu terak
• Palu konde
• Gerinda tangan
• Mistar baja
• Sikat baja
• Ragum
• Kikir
• Penjepit benda kerja 

Alat keselamatan kerja las antara lain :
• Helm las (topeng las)
• Kaca las hitam
• Kaca las putih
• Apron (pelindung dada)
• Baju kerja
• Sarung tangan
• Sepatu kulit kapasitas 2ton
• Masker

       3. MACAM- MACAM SAMBUNGAN LAS
              Sebuah struktur baja harus dapat menunjukan performa yang diharapkan, dengan memenuhi kekuatan struktur yang dibutuhkan dan kekakuan. Kinerja struktur las sering tergantung pada kualitas las, yang ditentukan oleh desain pengelasan dan produksi pengelasan. Dalam desain pengelasan, berbagai macam hal seperti pemilihan material, pemilihan proses pengelasan dan kondisi pengelasan, desain struktur las, pemilihan tipe sambungan dan desain sambungan harus dipelajari dan instruksi dibuat untuk fabrikasi. Bagian ini menjelaskan item-item dasar untuk desain sambungan las yang diperlukan untuk membuat pengertian yang baik antara desainer las dan personil yang terlibat dalam produksi pengelasan. 
Klasifikasi jenis las dan bentuk alur dan bagian sambungan. Lasan diklasifikasikan ke dalam alur las sesuai dengan bentuk dari alur ke dalam deposit logam yang akan diisi, fillet lasan akan hubungan antara logam las dan bagian logam lainnya, selain itu ada beberapa jenis las seperti las plug, las seam dan las permukaan.

a. Klasifikasi jenis las dan bentuk alur dan bagian sambungan

   1. Alur (groove) Las Groove weld adalah las yang dilakukan setelah suatu alur yang sesuai disusun di tepi dua bagian yang akan dilas. Hal ini diterapkan untuk butt joints (sambungan butt), Tjoints (sambungan T), corner joints (sambungan sudut) dan edge joints (sambungan tepi).

Jenis-jenis alur dapat dicirikan sebagai berikut :

• Square groove (alur persegi)

Alur persegi dapat dicirikan: persiapan alur mudah, deposit logam dalam jumlah sedikit dan distorsi sedikit, tetapi tidak dapat diterapkan pada pelat tebal. Ketebalan maksimum dari pelat dimana penetrasi sambungan lengkap dapat diperoleh dengan las MAG adalah sekitar 6mm.

• Single V groove (alur v tunggal)

Alur V tunggal dapat dicirikan: persiapan alur relatif mudah dan dapat digunakan  untuk pengelasan pada semua posisi kecuali pengelasan horisontal. Jumlah deposit logam besar untuk sebuah pelat tebal. Distorsi sudut dan susut melintang yang besar.

• Double V groove (alur V ganda)

Alur v ganda dapat dicirikan dengan persiapan alur agak sulit, namun dengan  mengisi sejumlah kecil deposit logam pada alur tsb akan diperoleh distorsi las yang kecil.

• Single bevel groove (Alur bevel tunggal)

Alur bevel tunggal dapat dicirikan dengan persiapan alur relatif mudah. Sangat cocok  untuk pengelasan horizontal.

• Double U groove (alur U ganda)

Alur U ganda dapat dicirikan dengan persiapan alur agak sulit dan menggunakan alat permesinan. Jumlah deposit logam lebih kecil untuk pelat yang sangat tebal. alur U ganda membuat distorsi las lebih kecil dari pada alur V ganda. 

    2. Las Fillet Las Fillet adalah las di mana bead diletakkan di dua sudut permukaan bagian part yang ortogonal sehingga penampang dari bead adalah segitiga. Hal ini diterapkan pada Tjoint, cross joint, lap joint, dll. Dapat diklasifikasikan menurut bentuk penampang dari bead menjadi convex filled weld (las filet cembung), concave fillet weld (las filet cekung) dan concave-convex mixed fillet weld (las filet campuran cembung-cekung). Las filet dapat diklasifikasikan menurut arah pembebanan yang diterapkan ke sambungan berikut: front fillet weld (las filet depan), side fillet weld (las filet samping) dan oblique fillet weld (las fillet miring). las filet dapat diklasifikasikan ke dalam las filet kontinyu dan las filet rweputus (intermiten) yang dapat diklasifikasikan lebih lanjut ke dalam las rantai filet intermiten (chain intermittent fillet weld) dan staggered intermittent fillet weld.

       Las filet agak mudah untuk menjaga bentuk bagian part dan memiliki distorsi pengelasan lebih kecil dari las alur (groove). Namun kekuatan las filet umumnya lebih rendah dari sambungan alur (groove joint) karena intensitas konsentrasi tegangan ada pada akar dan ujung lasan fillet. Oleh karena itu, las filet tidak digunakan untuk part dengan kekuatan utama atau part yang dibebani dengan beban siklik atau beban impak.

    3. Plug weld (las Plug) dan slot weld (las slot) Sambungan tumpang (lap joint) dimana salah satu part atau bagian memiliki ketebalan melalui lubang yang diisi dengan deposit logam untuk menyambung dengan bagian part lainnya seperti yang ditunjukkan pada gambar. 4.8 disebut las plug (plug weld). Bila lubang yang memanjang menjadi slot, hal itu disebut las slot. Dalam las slot dimana lubang yang memanjang membuat panjang lasan yang lebih besar, bagian dalam lubang filet dilas ketika seluruh bagian dalam lubang tidak perlu diisi dengan logam las. Hal ini digunakan untuk baja lembaran atau sebagai lasan bantu ketika kekuatan las filet saja tidak cukup.

    4. Las Seam Pengelasan di mana dua bagian pelat dilas sepanjang permukaan luar dari kedua logam tersebut seperti yang ditunjukkan pada gambar 4.9 disebut las seam. Pengelasan dipakai untuk menyambungkan dua pelat dengan menggunakan pancaran elektron atau laser. Pengelasan berlapis sepanjang pelat secara kontinyu dengan mesin las titik tahan listrik disebut pengelasan tahanan listrik seam.

     5. Las pelapisan Permukaan (surfacing) Las permukaan adalah las yang dibentuk dari bead (bead adalah logam las yang dibuat dengan single pass) pada permukaan logam induk tetapi tidak untuk menyambung bagian-bagian logam seperti yang ditunjukkan pada gambar 5.0

Pengelasan umumnya digunakan untuk proses perbaikan (ripair) dan pengerasan pada permukaan logam induk, bead yang terbentuk akan meningkatkan ketahanan korosi dan keausan permukaan logam induk. Pengelasan Permukaan dilakukan pada groove surface sehingga komposisi kimia dari logam induk bercampur dan mempengaruhi deposit logam dari lasan ketika groove weld terbentuk. Pengelasn seperti ini disebut juga buttering karena prosesnya seperti mengoleskan mentega pada sepotong roti. 

BAB II

GAS METAL ARC WELDING

                                                                          (GMAW)

             Dalam las logam mulia, kawat las pengisi yang berfungsi sebagai elektrodadiumpankan secara terus menerus. Busur lidtrik terjadi antra kawat pengisi dan logam induk. 

            Gas pelindung yang digunakan adalah gas Argon, helium atau campuran dari keduanya. Untuk memantapkan busur kadang-kadang ditambahkan gas O2 antara 2 samapai 5% atauCO2 antara 5 sampai 20%. Dalam banyak hal penggunaan las MIG sangat menguntungkan. Hal ini disebabkan karena sifat-sifatnya yang baik, misalnya:

• Karena konsentrasi busur yang tinggi, maka busurnya sangat mantap dan percikannya sedikit sehingga memudahkan operasi pengelasan.

• Karena dapat menggunakan arus yang tinggi maka keccepatannya juga sangat tinggi, sehingga efisiensinya sangat baik.

• Terak yang terbentuk cukup banayak.

• Ketangguhan dan elastisitas, kekedapan udara, ketidak pekaan terhadap retak dan sifat-sifat lainnya lebih baik dari pada yang dihasilkan dengan cara pengelasan yang baik.

             Karena hal-hal tersebut di atas, maka las MIG banyak sekali digunakan dalam praktek terutama untuk pengelasan baja-baja kwalitas tinggi seperti baja tahan karat, baja kuat dan logam-logam bukan baja yang tidak dapat dilas dengan cara yang lain.
Sifat-sifat seperti diterangkan di atas sebagian besar disebabkan oleh sifat dari busur dalam las MIG di mana yang dihasilkan. Dalam gambar dibawah ini ditunjukkan keadaan busur dalam las MIG dimana terlihat ujung elektroda yang selalu runcing. Hal inilah yang menyebabkan butir-butir logam cair menjadi halus dan pemindahannya berlangsung dengan cepat seakan-akan seperti disemburkan.

           Terjadinya penyemburan logam cair seperti diterangkan di atas disebabkan beberapa hal, antara lain:
- Polaritas listrik 

- Arus listrik
       Dalam las MIG biasanya digunakan listrik arus searah dengan tegangan tetap sebagai sumber tenaga. Dengan sumber tenaga ini biasanya penyemburan terjadi bila polaritasnya adalah polaritas balik. Di samping polaritas ternyata bahwa besar arus juga memegang peranan penting, bila besar arus melebihi suatu harga tertentu yang disebut harga kritik barulah terjadi pemindahan  sembur. Di agram dibawah ini menunjukkan hubungan antara arus kritik dan terjadinya penyemburan.
Besarnya arus kritik tergantung dari pada bahan kawat las, garis tengah kawat dan jenis gas pelindungnya. Bila diameternya mengecil, besarnya arus listrik yang diperlukan juga menurun. Penambahan gas CO2  ke dalam gas Argon akan menaikkan besarnya arus listrik. Gambar dibawah ini menunjukkan hubungan antara besarnya arus kritik dan ukuran kawat untuk beberapa bahan kawat las.
       Karena busur dalam las MIG konsentrasinya tinggi maka jelas bahwa penetrasinyasangat dalam di tempat busur dan segera mendangkal pada sekitarnya, seperti terlihat dalam gambar di bawah ini.
Hal ini perlu diperhatikan oleh juru las agar jangan sampai terjadi penetrasi dangkal pada daerah sambungan. Gas CO2  juga mempengaruhi dalamnya penetrasi. Bila gas ini dicampurkan ke dalam gas Argon, maka penetrasi pada tempat busur berkurang tetapi penetrasi di sekitarnya makin dalam. Apabila gas CO2  murni yang digunakan sebagai pelindung maka penetrasinya pada seluruh daerah busur menjadi dalam.
      Kawat pengisi dalam las MIG biasanya diumpankan secara otomatis, sedangkan alat pembakarnya digerakkan dengan tangan. Dengan ini tercipta suatu alat las semi otomatik di mana kontruksinya dap[at dilihat pada gambar dibawah ini. 

Pengelasan GMAW memiliki banyak keuntungan,di antaranya sebagai berikut:

• Proses pengelasan GMAW dapat dikerjakan secara semi-otomatis atau otomatis.

• Asap dan percikan las pada GMAW hubungan singkat lebih sedikit dibandingkan dengan SMAW.

• ada slag yang harus dibersihkan setelah pengelasan selesai.

• Kecepatan pengelasan dan laju pengisian sama atau bisa lebih besar dari pada SMAW.

• Larutan logam las umumnya lebih rendah karena penetrasi GMAW lebih dangkal.

• logam-logam tipis lebih mudah disambung dan sambungan yang memiliki celah root lebih lebar akan lebih mudah dilas.

• Dengan panas masukan rendah dan penetrasi yang dangkal.

• Pada fabrikasi pipa-pipa di bengkel.

• root pass bermutu tinggi dapat dikerjakan lebih cepat pada berbagai posisi dan pada umumnya dengan biaya lebih rendah.

Selain dari kelebihan SMAW juga memiliki kelemahan,yaitu sebagai berikut:

• Peralatan las GMAW lebih mahal, dan lebih rumit dalam pemasangan dan perawatan dibandingkan dengan SMAW.

• Biaya kawat las dan shielding gas bisa menjadi lebih mahal dibandingkan dengan elektroda terbungkus.

         Shielding gas pada pengelasan GMAW dapat terganggu karena pengaruh tiupan angin, sehingga harus diambil tindakan pencegahan apabila kecepatan angin lebih dari 5 mph. Pelindung angin atau tirai khusus dapat dipakai untuk menahan atau mengurangi tiupan angina, sehingga kecepatannya cukup rendah untuk menjaga shielding gas secara memadai. Memperbesar aliran gas untuk mengimbangi pengaruh tiupan angin yang berlebihan, akan menimbulkan masalah lain yang lebih buruk, karena akan timbul turbulensi disekitar busur yang akan menarik udara disekitarnya.
        GMAW memerlukan ruang gerak yang lebih besar terhadap benda kerja karena pengaruh ukuran welding gun dan nozzle. Pada umumnya alat pengumpan kawat harus ditempatkan sedekat mungkin dengan benda kerja.
      Short-circuiting welding dapat dipakai untuk mengelas root pass dengan cara butt weld atau sambungan bercabang tetapi harus dikontrol ketat saat melakukan fill pass, karena ada resiko non-fusion atau cold lap. Ketika melakukan fill pass pada pengelasan pipa dengan cara butt weld, pengelasan hanya dilakukan dengan cara las naik yaitu antara posisi jam 10 dan jam 2, dimana pipa bisa ditahan tetap oleh kuda-kuda penyangga (posisi 5G) atau diputar (1G). Proses pengelasan ini tidak cocok dikerjakan pada fillet weld apabila tebal logam lebih dari 1/4 inch, dan pada umumnya tidak digunakan untuk fabrikasi pressure vessel, tangki atau palang-palang struktur.
        Lack of fusion yang terletak diantara lapisan-lapisan las sukar dideteksi dengan radiography dan karena pengaruh kontrol yang buruk dari proses hubungan singkat ini, masalah LOF menjadi cukup berat, sehingga membuat beberapa fabrikator meninggalkan proses pengelasan ini. Dibandingkan dengan proses las SMAW, pengelasan short-circuiting butuh kebersihan, dan kelurusan sambungan serta penggerindaan tack weld yang lebih baik guna mendapatkan hasil pengelasan root pass bermutu tinggi.
       LOF tidak akan menjadi masalah jika panas masukan dibuat lebih tinggi pada GMAW spray transfer atau globular transfer. Pada GMAW spray transfer, terdapat radiasi busur yang banyak. Hal ini tidak menyenangkan bagi juru las dan membuat proses ini lebih cocok untuk las otomatis pada beberapa aplikasi. Pengelasan GMAW spray transfer terbatas pada pengelasan posisi datar dan horizontal saja karena kawah las lebih besar.         

 

BAB III

GAS TUNGSTEN ARC WELDING

                                                                          (GTAW)

         GTAW ( Gas Tungsten Arc Welding) dimana  panas dihasilkan oleh busur yang terbentuk di dalam lindungan inert gas (gas mulia) antara elektroda tidak terumpan dengan benda kerja.

Karakteristik proses pengelasan GTAW yaitu :

• Filler metal ditambahkan ke dalam daerah las dengan cara mengumpankan sebatang kawat polos

• pada GTAW busur dan kawah las dilindungi dari pengaruh udara oleh selimut inert gas, biasanya argon, helium atau campuran keduanya

• Menggunakan busur yang terbentuk antara kawat las terumpan dan weld pool

• Menggunakan gas sebagai pelindung dan tanpa tekanan

• Inert gas disemburkan dari torch dan daerah-daerah disekitar elektroda tungsten.

        Hasil pengelasan dengan proses GTAW mempunyai permukaan halus, tanpa slag dan kandungan hydrogen rendah. Jenis lain proses GTAW adalah pulsed GTAW, yaitu dengan sumber listrik sehingga menghasilkan arus pengelasan pulsasi. Hal ini menghasilkan penetrasi dan kontrol kawah las yang lebih baik, terutama untuk mengelas root pass.
       Pulsed GTAW bermanfaat untuk mengelas pipa pada posisi sulit seperti pada stainless steel dan non ferrous material seperti paduan nikel. GTAW sudah bisa dilakukan dengan cara otomatis. Proses secara otomatis ini butuh sumber listrik dan program kendali, sistim pengumpan kawat dan mesin pemandu gerak. Proses ini sudah diaplikasikan untuk membuat las sekat pada tube-to-tubesheet dan las tumpul pada pipa-pipa heat exchanger. Butt weld pada pipa-pipa tebal dan besar pada pembangkit tenaga listrik, merupakan keberhasilan lain dari aplikasi GTAW otomatis.

           GTAW menggunakan pengumpanan kawat otomatis disebut juga dengan cold wire TIG. Jenis lain dari proses GTAW otomatis disebut hot wire TIG. Pada hot wire TIG, kawat las mendapat tahanan panas yang berasal dari arus AC tegangan rendah untuk memperbesar kecepatan pengisian. Keuntungan Proses GTAW menghasilkan pengelasan bermutu tinggi pada bahan-bahan ferrous dan non ferrous. Dengan teknik pengelasan yang tepat, semua pengotor yang berasal dari atmosfir dapat dihilangkan. Keuntungan utama dari proses ini yaitu, bisa digunakan untuk membuat root pass bermutu tinggi dari arah satu sisi pada berbagai jenis bahan.

            Oleh karena itu GTAW digunakan secara luas pada pengelasan pipa, dengan batasan arus mulai dari 5 hingga 300 amp, menghasilkan kemampuan lebih besar untuk mengatasi masalah pada posisi sambungan yang berubah-ubah seperti celah akar. Sebagai contoh, pada pipa tipis (dibawah 0,20 inci) dan logam-logam lembaran, arus bisa diatur cukup rendah sehingga pengendalian penetrasi dan pencegahan terjadinya terbakar tembus (burnt through) lebih mudah dari pada pengerjaan dengan proses menggunakan elektroda terbungkus. Kecepatan gerak yang lebih rendah dibandingkan dengan SMAW akan memudahkan pengamatan sehingga lebih mudah dalam mengendalikan logam las selama pengisian dan penyatuan.

              Kelemahan. Kelemahan utama proses las GTAW yaitu laju pengisian lebih rendah dibandingkan dengan proses las lain umpamanya SMAW. Disamping itu, GTAW butuh kontrol kelurusan sambungan yang lebih ketat, untuk menghasilkan pengelasan bermutu tinggi pada pengelasan dari arah satu sisi. GTAW juga butuh kebersihan sambungan yang lebih baik untuk menghilangkan minyak, grease, karat, dan kotoran-kotoran lain agar terhindar dari porosity dan cacat-cacat las lain. GTAW harus dilindungi secara berhati-hati dari kecepatan udara di atas 5 mph untuk mempertahankan perlindungan inert gas di atas kawah las. Aplikasi pada pekerjaan.

          GTAW mempunyai keunggulan pada pengelasan pipa–pipa tipis dan tubing stainless steel diameter kecil, paduan nikel, paduan tembaga dan aluminum. Pada pengelasan pipa dinding tebal, GTAW sering kali dipakai pada root pass untuk pengelasan yang membutuhkan kualitas tinggi, seperti pada pipa-pipa tekanan tinggi dan temperatur tinggi dan pipa-pipa belokan pada dapur pemanas. GTAW juga digunakan pada root pass apabila membutuhkan permukaan dalam yang licin, seperti pada pipa-pipa dalam acid service. Karena ada perlindungan inert gas terhadap pengelasan dan mudah dalam mengontrol proses las, membuat GTAW sering kali digunakan pada logam-logam reaktif seperti titanium dan magnesium. Pada pipa-pipa tipis, 0,125 inci atau kurang, bisa digunakan sambungan berbentuk persegi dan rapat. Root pass dikerjakan tanpa menambahkan filler metal (disebut dengan autogenous weld).
          Pada pipa-pipa tebal, bagian ujung sambungan mesti dibevel, diluruskan dan diberi celah (disebut dengan bukaan akar), kemudian ditambahkan filler metal selama pengelasan root pass. Sebagai pengganti filler metal, bisa juga disisipkan consumable insert (ring penahan) ke dalam sambungan, yang nantinya bersatu dengan root (sebagai filler metal tambahan). Pengelasan dengan consumable insert membutuhkan kontrol kelurusan sambungan yang teliti. Backup Gas Purge. Backup gas purge digunakan pada bahan-bahan yang sensitif terhadap kontaminasi udara pada sambungan-sambungan las tunggal yang tidak di backgouging. Backup gas perlu pada baja-baja chrome-moly tertentu (≥ 3 % chromium), stainless steel, paduan-paduan nikel tinggi, paduan tembaga dan titanium.

         Gas purge tidak diperlukan pada pengelasan carbon steel atau low alloy steels apabila kandungan chromium kurang dari 3 %. Baik argon atau helium bisa digunakan sebagai purge gas. Pilihan lain bisa juga menggunakan nitrogen sebagai gas purge, untuk pengelasan austenitic stainless steel, tembaga dan paduan-paduan tembaga. Nitrogen tidak cocok pada bahan-bahan lain karena beraksi sebagai pengotor.
         Hasil terbaik pada stainless steel atau high nickel steel akan diperoleh apabila baja ini di purging sehingga kandungan oxygen kurang dari 1 %. Purging dengan empat hingga sepuluh kali volume yang diperlukan, dilakukan untuk mendapatkan secara relatif gas inert di udara. Apabila keberadaannya tidak tertentu berkaitan dengan kecukupan purge gas tersebut, bisa digunakan mine safety oxygen analyzer untuk memeriksa kandungan oxygen pada purge gas yang dikeluarkan dari daerah pengelasan.

            Gas purging pertama kali dilakukan dengan kecepatan aliran tinggi, misalnya 30 hingga 90 CFH untuk membilas sistim, kemudian diturunkan hingga 5 sampai 8 CFH pada proses pengelasan. Harus ada perhatian khusus untuk memastikan bahwa tekanan backup gas tidak berlebihan ketika mengelas root pass, bila tidak logam las akan meleleh atau terbentuk cekungan pada akar las. Pembuangan yang memadai penting sekali untuk menghindarkan terbentuknya tekanan berlebihan selama proses pengelasan. Daerah pembuangan pada exhausting backup gas paling tidak harus sama dengan daerah terbuka yang dipakai untuk memuat backup gas ke system. Setelah selesai melakukan pengelasan pada root pass dan fill layer, backup gas purge bisa dihentikan. Jumlah fill layer yang dibutuhkan sebelum menghentikan gas purge tergantung dari tebal lapisan dan penetrasi. 

DAFTAR PUSTAKA

Robert W.M. Jr, Joining of Material and Structure, Elsevier  Butterworth-Heinemann , 2004.
Klas Weman, Welding Process Handbook, Woodhead Publishing Ltd, 2003.
Sindo Kou, Welding Metallurgy 2nd edition, John Wiley & Son Inc, 2003
http://id.scribd.com/document_downloads/direct/117891560?extension=pdf&ft=1361355008&lt=1361358618&uahk=SUboVJXlSZVk2mcY3tiKZy855KE