Pengelasan besi cor dimungkinkan tetapi bermasalah karena kandungan karbonnya yang tinggi. Kandungan karbon ini sering 2-4%, yaitu sekitar sepuluh kali lipat dari kebanyakan baja. Selama proses pengelasan, karbon ini bermigrasi ke logam las dan/atau zona yang terpengaruh panas, yang menyebabkan peningkatan kerapuhan/kekerasan. Ini, pada gilirannya, dapat menyebabkan retakan setelah pengelasan.
Besi cor terdiri dari besi dan karbon dalam proporsi yang bervariasi, dengan elemen tambahan seperti mangan, silikon, kromium, nikel, tembaga, molibdenum, dll untuk meningkatkan sifat tertentu. Selain itu, dapat mengandung kandungan belerang dan fosfor yang jauh lebih tinggi daripada kotoran, yang membuat pengelasan menjadi sulit tanpa retak.
Berbagai jenis besi cor termasuk besi cor kelabu, besi cor putih, besi ulet (nodular), dan besi cor lunak dengan kemampuan las yang sangat bervariasi. Semua kategori besi tuang kecuali besi putih dianggap dapat dilas, meskipun pengelasan bisa jauh lebih sulit dibandingkan dengan pengelasan baja karbon.
Namun, mungkin sulit untuk membedakan antara berbagai jenis besi cor ini tanpa analisis metalurgi yang terperinci. Meski begitu, besi cor adalah logam tahan lama dan tahan aus yang telah digunakan selama berabad-abad.
Empat langkah kunci harus diambil sebelum memulai untuk memastikan pengelasan besi cor yang efektif. Ini termasuk:
Langkah pertama dari jenis pengelasan ini adalah mengidentifikasi jenis besi cor itu. Ada banyak jenis, dan Anda tidak ingin mengelas sebagian besar dari mereka.
Besi tuang memiliki keuletan yang buruk sehingga bisa retak karena tekanan termal saat dipanaskan atau didinginkan dengan cepat. Kerentanan terhadap retak tergantung pada jenis/kategori besi tuang. Ini berarti Anda harus memahami jenis paduan apa yang Anda kerjakan:
Cara paling sederhana untuk menentukan jenis setrika yang Anda gunakan adalah dengan memeriksa spesifikasi aslinya. Analisis kimia dan metalografi juga dapat membantu mengidentifikasi kategori besi tuang yang Anda gunakan.
Ada beberapa cara lain untuk membedakan antara paduan; besi abu-abu akan menunjukkan warna abu-abu seiring dengan titik patahnya, sedangkan besi putih akan menunjukkan warna yang lebih putih di sepanjang patahan karena sementit yang dikandungnya. Namun, besi ulet, misalnya, juga akan menunjukkan retakan yang lebih putih, namun jauh lebih dapat dilas.
Besi cor abu-abu adalah jenis besi cor yang paling umum dilas dan harus menjadi satu-satunya besi cor yang Anda coba gabungkan kecuali Anda berpengalaman dengan pengecoran atau pengelasannya. Memiliki seseorang yang berpengalaman untuk membantu Anda adalah pilihan bagus lainnya.
Terlepas dari paduannya, semua coran harus disiapkan dengan benar sebelum pengelasan. Saat mempersiapkan pengecoran untuk pengelasan, sangat penting untuk menghapus semua bahan permukaan. Pengecoran harus benar-benar bersih di area lasan. Hapus cat, minyak, minyak, dan bahan asing lainnya dari zona las. Cara terbaik adalah menerapkan panas dengan hati-hati dan perlahan ke area las dalam waktu singkat untuk menghilangkan gas yang terperangkap dari zona las logam tidak mulia.
Teknik sederhana untuk menguji kesiapan permukaan besi tuang adalah dengan meletakkan lintasan las pada logam—itu akan menjadi keropos jika ada kotoran. Pass ini dapat digiling, dan proses ini diulang beberapa kali sampai porositasnya hilang.
Semua besi cor rentan terhadap retak di bawah tekanan. Kontrol panas adalah satu-satunya faktor terpenting dalam menghindari retak.
Lasan besi tuang memerlukan tiga langkah:
Alasan utama untuk kontrol panas adalah ekspansi termal. Ketika logam memanas, ia memuai. Tidak ada stres yang disebabkan ketika seluruh objek menghangat dan mengembang dengan kecepatan yang sama, tetapi stres akan terbentuk saat panas terlokalisasi di zona kecil yang terpengaruh panas (HZ).
Pemanasan lokal menyebabkan ekspansi terbatas HZ terkandung oleh logam dingin di sekitarnya. Tingkat tegangan yang dihasilkan tergantung pada gradien termal antara HZ dan badan pengecoran. Pada baja dan logam ulet lainnya, tegangan yang ditimbulkan oleh ekspansi dan kontraksi terbatas dihilangkan dengan peregangan.
Sayangnya, ini dapat menyebabkan keretakan selama periode kontraksi karena besi tuang memiliki keuletan yang relatif buruk. Pra-pemanasan menurunkan gradien termal antara tubuh pengecoran dan HZ, sehingga meminimalkan tegangan tarik yang disebabkan oleh pengelasan. Secara umum, metode pengelasan suhu tinggi memerlukan pemanasan awal suhu yang lebih tinggi.
Jika pemanasan awal yang memadai tidak memungkinkan, strategi terbaik adalah meminimalkan masukan panas, pilih proses pengelasan suhu rendah, dan batang atau kabel las titik leleh rendah.
Laju pendinginan adalah faktor lain yang memiliki dampak langsung pada tegangan yang diinduksi pada lasan. Pendinginan yang cepat menyebabkan kontraksi, yang menghasilkan lasan yang rapuh dan mudah retak. Sebaliknya, pendinginan rendah mengurangi pengerasan dan tekanan kontraksi.
Secara teoritis, salah satu proses pengelasan busur umum seperti pengelasan busur logam manual, pengelasan busur inti fluks, pengelasan gas aktif logam, pengelasan busur terendam, pengelasan busur tungsten, dll. dapat digunakan, proses yang memfasilitasi pemanasan dan pendinginan lambat adalah umumnya disukai.
Jenis pengelasan ini, juga dikenal sebagai pengelasan busur logam terlindung (SMAW), umumnya diyakini sebagai proses keseluruhan terbaik untuk pengelasan besi cor – asalkan batang las yang digunakan benar. Pilihan elektroda akan tergantung pada aplikasi, kecocokan warna yang diperlukan, dan jumlah pemesinan pasca-las.
Dua jenis elektroda utama untuk pengelasan busur logam manual adalah berbasis besi dan berbasis nikel. Elektroda berbahan dasar besi akan menghasilkan logam las dengan martensit karbon tinggi, oleh karena itu umumnya terbatas pada perbaikan kecil pada pengecoran dan bila diperlukan pencocokan warna.
Elektroda paduan nikel adalah yang paling umum digunakan, menawarkan logam las yang lebih ulet. Elektroda nikel juga dapat membantu mengurangi pemanasan awal dan retak HAZ dengan menyediakan logam las berkekuatan lebih rendah.
Dalam semua kasus, perawatan harus dilakukan untuk meminimalkan pelelehan logam induk. Ini akan meminimalkan pengenceran.
Pengelasan MAG umumnya dilakukan dengan bahan nikel habis pakai. Campuran gas karbon dioksida 80% hingga 20% akan bekerja untuk sebagian besar aplikasi. Meskipun kawat brazing dapat digunakan, umumnya tidak disarankan karena logam brazing akan jauh lebih lemah daripada pengecoran.
Pengelasan TIG dapat memberikan las yang bersih pada besi tuang tetapi umumnya tidak disukai karena karakteristik pemanasannya yang sangat terlokalisasi. Seperti semua pengelasan TIG, kualitas las akhir sangat ditentukan oleh keterampilan tukang las.
Pengelasan oxy-acetylene juga menggunakan elektroda, tetapi alih-alih busur yang dihasilkan oleh arus, obor oxy-acetylene menyediakan energi untuk pengelasan. Elektroda besi tuang, dan elektroda tembaga-seng, keduanya cocok untuk pengelasan oksi-asetilen pada besi tuang.
Perawatan harus dilakukan untuk tidak mengoksidasi besi cor selama pengelasan asetilena, karena hal ini menyebabkan hilangnya silikon dan pembentukan besi putih di lasan. Batang las harus dilebur di kolam las cair, bukan langsung di dekat api, untuk meminimalkan gradien suhu.
Pengelasan braze adalah metode umum untuk menyambung bagian besi cor karena dampak minimal pada logam dasar itu sendiri. Batang las menyediakan pengisi yang melekat pada permukaan besi cor. Karena titik leleh pengisi yang lebih rendah dibandingkan dengan besi tuang, pengisi tidak larut dengan besi tuang tetapi melekat pada permukaan.
Kebersihan permukaan sangat penting untuk teknik pengelasan ini karena sambungan tergantung pada kualitas bahan pengisi yang membasahi permukaan logam dasar. Menurut Desain Mesin, penggunaan fluks untuk mencegah pembentukan oksida selama mematri adalah hal biasa.
Ini adalah cairan yang mendorong pembasahan, yang memungkinkan pengisi mengalir di atas bagian logam yang akan disambung. Ini juga membersihkan bagian-bagian dari oksida sehingga pengisi mengikat lebih erat ke bagian logam. Selain itu, fluks digunakan dalam pengelasan untuk membersihkan permukaan logam.
Ukuran coran, atau keadaan lain, mungkin mengharuskan perbaikan dilakukan tanpa pemanasan awal. Jika hal ini terjadi, bagian tersebut harus tetap dingin, tetapi tidak dingin.
Menaikkan suhu casting hingga 100 derajat F sangat membantu. Jika bagian tersebut ada di mesin, dimungkinkan untuk menjalankannya selama beberapa menit untuk mendapatkan suhu ini. Jangan pernah memanaskan casting terlalu panas sehingga Anda tidak dapat meletakkan tangan kosong di atasnya.
Buat lasan pendek, kira-kira 1 "panjang. Peening setelah pengelasan penting dengan teknik ini. Biarkan las dan casting menjadi dingin. Jangan mempercepat laju pendinginan dengan air atau udara bertekanan.
Dimungkinkan untuk mengelas di area lain dari pengecoran saat lasan sebelumnya mendingin. Semua kawah harus diisi. Bila memungkinkan, manik-manik harus disimpan dalam arah yang sama, dan sebaiknya ujung manik-manik paralel tidak sejajar satu sama lain.
Seperti disebutkan di atas, pilihan batang las penting untuk mengelas besi tuang, meskipun sebagian besar ahli menyarankan untuk menggunakan batang nikel.
Elektroda ini lebih mahal daripada opsi lain tetapi juga memberikan hasil terbaik. 99% batang nikel menghasilkan lasan yang dapat dikerjakan dengan mesin dan bekerja paling baik pada coran dengan kandungan fosfor rendah atau sedang. Batang nikel murni ini menghasilkan deposit las yang lembut dan dapat ditempa.
Lebih murah daripada batang 99%, ini juga dapat dikerjakan dan sering digunakan untuk perbaikan bagian tebal. Ekspansi koefisien yang lebih rendah berarti bahwa ini menghasilkan lebih sedikit retakan garis fusi daripada batang 99%. Batang feronikel ini ideal untuk mengelas besi tuang menjadi baja.
Tersedia pilihan yang lebih murah, seperti batang baja, meskipun ini tidak seefektif batang nikel:
Batang baja memberikan pilihan termurah dari ketiganya dan paling baik untuk perbaikan kecil dan pengisian. Elektroda baja menghasilkan lasan yang keras, yang membutuhkan penggilingan ekstra untuk menyelesaikannya dan tidak dapat dikerjakan dengan mesin. Namun, terlepas dari kekurangan ini, batang baja memberikan warna yang serasi dan dapat mentolerir coran yang tidak sepenuhnya bersih daripada batang nikel dengan lebih baik.
Anda dapat mematri oxy-acetylene atau menggunakan batang dengan tukang las TIG. Ini adalah cara yang baik untuk memberikan benteng di celah atau di antara dua komponen yang perlu disambung, tanpa menyebabkan keretakan dan perubahan sifat besi tuang.
Seperti kebanyakan pengelasan, semakin bersih permukaannya, semakin baik hasil pengelasan Anda. Terkadang bahan yang Anda las memiliki asap atau minyak seumur hidup selama pengecoran, dan ini akan menyebabkan tantangan dalam pengelasan. Ada beberapa hal yang harus diperhatikan saat Anda mengelas besi tuang.
Menggunakan bahan habis pakai las, seperti MG-289 Cast Iron Welding Alloy rods, yang dirancang untuk besi cor yang terkontaminasi adalah cara terbaik untuk memastikan cukupnya pengelasan.
Peening adalah proses mengetuk lasan lunak saat didinginkan dengan palu bola untuk mencegah retak. Ini harus dilakukan dengan hati-hati dan hanya jika lasan dapat berubah bentuk, tetapi itu tidak selalu diperlukan, karena penyebab utama retak adalah pemanasan atau pendinginan komponen yang tidak teratur atau cepat. Memanaskan dan mendinginkan proyek Anda secara perlahan adalah hal terpenting.
Ada beberapa pendapat berbeda tentang apakah Anda harus mengelas panas atau dingin. Semua orang setuju bahwa pemanasan awal adalah pilihan yang baik, tetapi ada beberapa orang yang menyarankan pengelasan dengan panas minimal juga cukup.
Ketika memutuskan bagaimana mengelas besi tuang, mengambil salah satu pendekatan ini diperlukan, karena, tidak seperti kebanyakan logam, besi tuang rapuh dan memiliki kemampuan yang sangat minimal untuk berubah bentuk melalui pembengkokan atau ekspansi dan kontraksi. Panas selalu memiliki efek deformasi pada logam, dan jika satu bagian logam memanas atau mendingin lebih cepat dari yang lain, tegangan dan keretakan terjadi pada besi tuang atau las.
Pemanasan awal meminimalkan efek ini dengan membawa area sekitar lasan lebih dekat ke suhu pengelasan, membuat seluruh komponen berubah secara seragam. Besi cor mengubah karakteristik lebih dari 1400 derajat Fahrenheit, jadi sangat penting untuk tidak memasukkan panas berlebih ke dalam komponen.
Pengelasan besi cor dengan cara yang dingin tanpa pemanasan awal dan menggunakan panas minimal dianggap membantu ini dengan mengurangi suhu keseluruhan. Ini dapat bermanfaat karena tidak menghasilkan retakan yang terlihat, dan ini akan menjadi las yang lebih kuat daripada las panas tanpa pemanasan awal. Namun, tegangan internal masih terjadi, yang dapat terlihat di kemudian hari dalam masa pakai komponen, dan menghasilkan lasan yang secara keseluruhan lebih lemah daripada pemanasan awal sebelum pengelasan dengan benar.
Tukang las besi cor berpengalaman yang bekerja pada perbaikan atau pembuatan produk besi cor secara teratur selalu dan hanya pemanasan awal. Ini adalah cara terbaik untuk memastikan lasan kuat secara internal, tidak hanya terlihat retak.
Teknologi Industri
Paduan nikel biasanya dipilih karena keserbagunaannya yang sangat baik, ketahanan korosi, dan kinerjanya di bawah suhu tinggi. Tidak mengherankan, hal ini membuat paduan nikel menjadi pilihan populer untuk digunakan di lingkungan ekstrem, terutama di turbin pesawat terbang, turbin uap, pembangkit li
Solder adalah cara umum untuk mengikat logam bersama-sama. Aluminium dapat disolder, tetapi melakukannya jauh lebih sulit dibandingkan dengan logam lain. Ada tips yang bisa diterapkan untuk mempermudah penyolderan aluminium, antara lain menggunakan paduan solder yang tepat dan menghilangkan aluminiu
Jika Anda baru mengenal pengelasan, Anda mungkin bertanya-tanya apakah Anda bisa mengelas pipa besi hitam. Anda bahkan mungkin bertanya-tanya apa pipa ini. Dalam artikel ini, kami menjelaskan secara singkat apa itu tabung hitam dan mendiskusikan apakah Anda dapat mengelas pipa jenis ini atau tidak.
Cara Mengelas Tembaga Pengelasan tembaga tidak sulit. Panas yang dibutuhkan untuk jenis pengelasan ini kira-kira dua kali lipat yang dibutuhkan untuk baja dengan ketebalan yang sama. Tembaga memiliki konduktivitas termal yang tinggi. Untuk mengimbangi kehilangan panas ini, disarankan menggunakan t
