Elektroda Las Dijelaskan: Jenis, Penggunaan & Cara Kerja

Apa itu elektroda las?

Elektroda las adalah panjang kawat yang terhubung dengan mesin las Anda untuk menciptakan busur listrik. Arus melewati kawat ini untuk menghasilkan busur, yang menghasilkan banyak panas untuk mencair dan menyatu logam untuk las.

Sebuah elektroda adalah kawat logam yang dilapisi. Ini terbuat dari bahan yang mirip dengan logam yang sedang dilas. Untuk pemula, ada elektroda yang dapat dikonsumsi dan yang tidak dapat dikonsumsi. Dalam las busur elektroda terlindungi (SMAW) juga dikenal sebagai stick, elektroda dapat dikonsumsi, yang berarti elektroda dikonsumsi selama penggunaan dan mencair bersama dengan las.

Dalam las Tungsten Inert Gas (TIG) elektroda tidak dapat dikonsumsi, jadi mereka tidak mencair dan menjadi bagian dari las. Dengan Gas Metal Arc Welding (GMAW) atau las MIG, elektroda adalah kawat yang diumpankan secara terus-menerus. Las busur fluks memerlukan elektroda tabung konsumsi yang diumpankan secara terus-menerus yang berisi fluks.

LEBIH LANJUT: Apa itu Las?

Bagaimana Memilih Elektroda Las?

Stick elektroda tersedia dalam berbagai macam jenis, masing-masing menyediakan properti mekanis yang berbeda dan beroperasi dengan jenis sumber daya las tertentu. Ada beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan tungkat las:

1. Properti logam dasar
2. Kekutan tarik
3. Arus las
4. Kebalikan, bentuk, dan kesesuaian sambungan logam dasar
Posisi las
5. Spesifikasi dan kondisi pelayanan
Kondisi kerja lingkungan

Sebelum Anda menghidupkan mesin dan mengambil penahan elektroda, pelajari lebih lanjut tentang masing-masing faktor ini.

Properti logam dasar

Langkah pertama dalam memilih elektroda adalah menentukan komposisi logam dasar Anda. Tujuan Anda adalah mencocokkan (atau mendekati) komposisi elektroda dengan jenis logam dasar, yang akan membantu memastikan las yang kuat. Jika Anda ragu tentang komposisi logam dasar Anda, tanyakan pada diri sendiri pertanyaan-pertanyaan ini:

• Bagaimana logam terlihat? Jika Anda bekerja dengan bagian atau komponen yang rusak, periksa apakah ada permukaan internal yang kasar dan berbutir, yang biasanya berarti bahan dasar adalah logam cetakan.
• Apakah logam magnetik? Jika logam dasar magnetik, besar kemungkinan logam dasar adalah baja karbon atau leger baja. Jika logam dasar tidak magnetik, bahan bisa jadi baja mangan, stainless steel austenitic series 300, atau leger non-ferrous seperti aluminium, kuningan, tembaga, atau titanium.
• Jenis percikan apa yang dihasilkan logam ketika disentuh oleh gerinda? Sebagai aturan praktis, lebih banyak percikan dalam percikan menunjukkan kandungan karbon yang lebih tinggi seperti pada baja kelas A-36.

Apakah pahat “gigit” ke dalam logam dasar atau memantul? Pahat akan gigit ke dalam logam yang lebih lunak, seperti baja ringan atau aluminium, dan memantul dari logam yang lebih keras, seperti baja karbon tinggi, chrome-moly, atau besi cetak.

Kekutan tarik

Untuk mencegah retakan atau kelengoran las lainnya, cocokkan kekutan tarik minimum elektroda dengan kekutan tarik logam dasar. Anda dapat mengidentifikasi kekutan tarik tungkat las dengan merujuk pada dua digit pertama dari klasifikasi AWS yang dicetak di sisi elektroda.

Misalnya, angka “60” pada elektroda E6011 menunjukkan bahwa logam tambahan menghasilkan benang las dengan kekutan tarik minimum 60.000 psi dan, sebagai hasilnya, akan bekerja baik dengan baja dengan kekutan tarik yang serupa.

Arus las

Beberapa elektroda hanya dapat digunakan dengan sumber daya AC atau DC sementara elektroda lain kompatibel dengan keduanya. Untuk menentukan jenis arus yang benar untuk elektroda tertentu, merujuk pada digit keempat dari klasifikasi AWS, yang mewakili jenis lapisan dan jenis arus las yang kompatibel (lihat

Jenis arus yang Anda gunakan juga mempengaruhi profil penetrasi las yang dihasilkan. Misalnya, elektroda kompatibel DCEP, seperti E6010, memberikan penetrasi dalam dan menghasilkan busur yang sangat ketat.

Ini juga memiliki kemampuan untuk “gali” melalui karat, minyak, cat, dan kotoran. Elektroda kompatibel DCEN, seperti E6012, memberikan penetrasi ringan dan bekerja baik saat menyambung dua sambungan atau las fillet kecepatan tinggi, arus tinggi pada posisi horizontal.

Elektroda kompatibel AC, seperti E6013, menghasilkan busur lembut dengan penetrasi sedang dan harus digunakan untuk melas lembar logam bersih, baru.

Kebalikan, bentuk, dan kesesuaian sambungan logam dasar

Bahan tebal memerlukan elektroda dengan lenturan maksimum dan hidrogen rendah untuk mencegah retakan las. Elektroda dengan nomor klasifikasi AWS yang diakhiri dengan 15, 16, atau 18 memberikan properti hidrogen rendah yang luar biasa dan keawetan yang baik (nilai dampak tinggi) untuk menampung stres sisa.

Bahan tipis, Anda akan memerlukan elektroda yang menghasilkan busur lembut, seperti 6013. Juga, elektroda dengan diameter yang lebih kecil akan memberikan penetrasi dangkal untuk membantu mencegah terbakar pada bahan yang lebih tipis.

Anda juga akan ingin menilai desain sambungan dan kesesuaian. Jika Anda bekerja pada sambungan dengan kesesuaian erat atau satu yang tidak beringus, gunakan elektroda yang memberikan busur menggali untuk memastikan penetrasi yang cukup, seperti E6010 atau E6011. Untuk bahan dengan lubang akar lebar, pilih elektroda, seperti E6012, yang menciptakan permukaan las cekung yang cocok untuk menyelubungi celah dan membuat las groove.

Posisi las

Untuk menentukan posisi(para) yang memenuhi syarat untuk elektroda tertentu, merujuk pada digit ketiga dalam klasifikasi AWS. Berikut cara Anda menafsirkan posisi elektroda yang memenuhi syarat:

• 1 = datar, horizontal, vertikal, dan overhead
• 2 = datar dan horizontal saja

Misalnya, elektroda 7018 dapat digunakan pada posisi datar, horizontal, vertikal, dan overhead.

Spesifikasi dan kondisi pelayanan

Pastikan untuk menilai kondisi yang akan dihadapi bagian yang dilas selama masa pakainya. Jika akan digunakan di lingkungan panas tinggi atau suhu rendah yang tunduk pada beban getaran berulang, elektroda hidrogen rendah dengan lenturan yang lebih tinggi akan mengurangi kemungkinan retakan las.

Juga, pastikan untuk memeriksa spesifikasi las jika Anda bekerja pada aplikasi kritis seperti pembuatan tangki tekanan atau boiler. Dalam sebagian besar kasus, spesifikasi las ini akan mewajibkan Anda menggunakan jenis elektroda tertentu.

Kondisi pekerjaan lingkungan

Untuk mencapai hasil terbaik, Anda harus selalu menghilangkan skala pabrik berlebihan, karat, kelembaban, cat, dan lemak. Logam dasar yang bersih membantu mencegah porositas dan meningkatkan kecepatan perjalanan.

Jika membersihkan logam dasar Anda tidak mungkin, elektroda E6010 atau E6011 memberikan busur yang menembus dalam yang memiliki kemampuan untuk melalui kontaminan.

Bagaimana Membaca Kode pada Tungkat Las?

American Welding Society (AWS) memiliki sistem penomoran yang memberikan informasi tentang elektroda tertentu, seperti aplikasi terbaik dan cara mengoperasikannya untuk efektivitas maksimum.

Digit	Jenis Lapisan	Arus Las
0	Selulosa natrium tinggi	DC+
1	Selulosa kalium tinggi	AC, DC+ atau DC-
2	Titania natrium tinggi	AC, DC-
3	Titania kalium tinggi	AC, DC+
4	Bubuk besi, titania	AC, DC+ atau DC-
5	Hidrogen rendah natrium	DC+
6	Hidrogen rendah kalium	AC, DC+
7	Oksida besi tinggi, bubuk kalium	AC, DC+ atau DC-
8	Hidrogen rendah kalium, bubuk besi	AC, DC+ atau DC-

“E” menunjukkan elektroda las busur. Dua digit pertama dari angka 4 digit dan tiga digit pertama dari angka 5 digit menandakan kekutan tarik. Misalnya, E6010 berarti kekutan tarik 60.000 pound per inci persegi (PSI), dan E10018 berarti kekutan tarik 100.000 psi.

Digit terakhir kedua menandakan posisi. Jadi, “1” menandakan elektroda semua posisi, “2” untuk elektroda datar dan horizontal, dan “4” untuk elektroda datar, horizontal, vertikal ke bawah, dan overhead. Dua digit terakhir menentukan jenis lapisan dan arus las.

E	60	1	10
Elektroda	Kekutan Tarik	Posisi	Jenis Lapisan & Arus

Apa itu lapisan elektroda las?

Lapisan elektroda harus memberikan perlindungan gas untuk busur, striking yang mudah dan stabilitas busur, lapisan pelindung slag, bentuk las yang bagus, dan yang terpenting adalah perlindungan gas yang mengkonsumsi oksigen di sekitarnya dan melindungi logam las cair.

Berbagai jenis elektroda tersedia, jenis sering ditentukan oleh sifat lapisan.

Lapisan Elektroda dilapisi dengan lapisan berkualitas relatif tinggi dengan ketebalan 1 hingga 3mm. Bobot lapisan tersebut adalah dari 15 hingga 30% dari bobot elektroda. Kebanyakan las dilakukan dengan elektroda yang dilapisi. Ini membatasi proses menjadi operasi manual yang lambat. Jika lapisan fluks ditempatkan di dalam tabung panjang, elektroda dapat berupa kawat polos dalam bentuk gulungan.

Kemudian proses busur terlindungi dapat dibuat kontinu dan otomatis. Tujuan utama lapisan ringan adalah untuk meningkatkan stabilitas busur; lapisan juga disebut lapisan ionisasi. Karena lapisan elektroda rapuh, hanya tungkat las polos lurus yang dapat digunakan.

Fungsi Lapisan Elektroda

• Meningkatkan stabilitas busur dengan memberikan kimia tertentu yang memiliki kemampuan ini dengan mengionisasi jalur busur
• Menghadirkan atmosfer gas pelindung untuk mencegah oksigen, hidrogen, dan nitrogen terserap oleh logam cair.
• Slag pelindung di atas logam panas
• Menghadirkan fluks yang membantu menghilangkan oksida dan impuritas lainnya dari logam cair
• Mengurangi percikan logam las – saat lapisan terbakar lebih lambat dari inti.
• Bertindak sebagai deoksidator
• Melambatkan laju pendinginan las (karena lapisan slag pelindung) untuk mencegah pengakalan.
• Lapisan biasanya menjadi isolator listrik dan mencegah penggunaan elektroda dalam groove sempit, dll.

Jenis-Jenis Lapisan:

Meskipun ada karakteristik universal dalam setiap jenis lapisan elektroda, komposisi kimia unik dari setiap lapisan individu akan memberikan properti yang berbeda. Pastikan untuk meneliti aplikasi terbaik dari setiap lapisan untuk memastikan Anda memilih satu yang cocok dengan proyek Anda.

Selulosa:

Lapisan ini terdiri dari sekitar satu pertiga selulosa dan dua pertiga bahan organik lainnya. Saat terpapar busur las, bahan-bahan ini terurai untuk membentuk tiga gas terpisah—hidrogen, karbon monoksida, dan karbon dioksida yang memperkuat busur. Kekuatan tambahan ini memungkinkan arus untuk menembus lebih dalam ke dalam logam, menghasilkan las yang lebih kuat.

Lapisan selulosa juga melepaskan lapisan gas untuk melindungi kolam las dari impuritas. Lapisan gas menciptakan penghalang antara logam dan elemen lain, seperti oksigen, nitrogen, dan hidrogen, yang dapat menyebabkan porositas dalam las. Porositas adalah racun untuk las, jadi menggunakan elektroda dengan lapisan selulosa dapat membantu memastikan sambungan las berkualitas tinggi.

Lapisan selulosa hadir dalam berbagai campuran kimia, masing-masing dengan properti unik dan aplikasi terbaiknya. Meskipun komponen selulosa dari resep adalah aturan praktis umum, bahan organik tambahan bervariasi sangat banyak.

Mineral:

Lapisan mineral meninggalkan lapisan slag di atas las. Meskipun slag mungkin terlihat seperti efek samping yang mengganggu, itu sebenarnya melayani tujuan yang sangat berguna. Slag dari elektroda yang dilapisi mineral mendingin jauh lebih lambat daripada elektroda yang dilapisi selulosa dan bahan las di bawahnya.

Ini memberikan waktu bagi impuritas untuk menyaring ke permukaan logam, mencegah mereka untuk merusak struktur las.

Campuran:

Lapisan elektroda dengan kombinasi selulosa dan mineral adalah pilihan populer di antara pembuat karena mereka memberikan yang terbaik dari kedua dunia. Karena lapisan ini dapat memiliki dari hanya beberapa komponen hingga hingga 10 bahan berbeda, keberagaman kimia lapisan ini memberikan serangkaian manfaat signifikan.

Memiliki perlindungan gas pengaman dan slag pada las dapat sangat berguna saat bekerja dengan logam dasar yang sangat tidak stabil.

Lapisan Elektroda Paling Umum:

Meskipun ada aplikasi tertentu yang memerlukan lapisan elektroda dan karakteristik tertentu, ini adalah lima lapisan elektroda las paling umum yang mungkin Anda lihat.

Elektroda Selulosa:

Cocok untuk posisi vertikal, elektroda selulosa meninggalkan lapisan slag yang sangat tipis dan sangat mudah dihapus. Lapisan selulosa terurai menjadi hidrogen dan karbon dioksida saat dipanaskan. Ini memberikan lapisan gas pelindung yang efektif di atas kolam las.

Namun, ini juga dapat menempatkan las pada risiko kelembahan hidrogen. Dalam bentuk murni, lapisan selulosa bekerja paling baik dengan DC. Namun, penambahan elemen berbeda pada lapisan mungkin memungkinkan penggunaan dengan AC juga. Elektroda selulosa memberikan Anda semua kemudahan lapisan rutile, tetapi dengan penetrasi yang lebih dalam dan slag yang kurang bermasalah.

Elektroda Rutile:

Hampir identik dengan selulosa, perbedaan utama adalah rutile memiliki persentase dioksida titanium yang lebih tinggi. Ini menciptakan perlindungan gas dari oksigen, nitrogen, karbon, dan hidrogen, membuat elektroda rutile cocok untuk las baja karbon rendah.

Namun, slag dari elektroda rutile cenderung meninggalkan jejak titanium dalam logam yang diabsorpsi. Penambahan selulosa pada lapisan elektroda rutile memberikan perlindungan tambahan di atas kolam las. Elektroda ini menghasilkan tingkat percikan dan emisi asap yang lebih rendah dan sangat baik untuk digunakan di semua posisi.

Elektroda Oksida Besi:

Cocok untuk digunakan dengan arus AC dan DC, elektroda oksida besi menghasilkan slag yang sangat mudah dihapus dari las. Komposisi kimia lapisan ini tinggi oksigen dan cenderung menyebabkan deponasi las yang lebih lemah secara keseluruhan.

Risiko kelembahan hidrogen, meskipun, jauh lebih rendah dibandingkan dengan elektroda selulosa. Elektroda oksida besi memberikan kontrol busur yang hebat dan memungkinkan penempatan benang las yang rapi dan presisi.

Elektroda Dasar:

Juga disebut elektroda pengendali hidrogen, elektroda ini memerlukan sedikit lebih banyak perawatan sebelum las. Elektroda harus disimpan di lokasi kering dan dipanaskan sebelum digunakan. Gagal untuk melakukannya dapat menciptakan komposisi kimia yang tidak stabil pada lapisan yang mengakibatkan struktur las yang terpengaruh.

Elektroda dasar menyetorkan tingkat hidrogen yang rendah dan terkontrol yang meminimalkan risiko porositas dan retakan dalam las. Jika disimpan dan dirawat dengan benar, elektroda ini adalah opsi yang bagus untuk bekerja dengan baja.

Elektroda Bubuk Besi:

Elektroda ini adalah variasi dari lapisan elektroda lainnya yang dihasilkan dari penambahan bubuk besi ke dalam campuran. Bubuk logam menjadi tambahan yang semakin populer ke dalam campuran lapisan elektroda karena mereka dapat membantu meningkatkan efisiensi dan kualitas las secara keseluruhan. Elektroda bubuk besi adalah variasi umum pada elektroda selulosa yang memungkinkan elektroda untuk digunakan dengan AC.

Saat bekerja dengan jenis las yang memerlukan elektroda terlapis terpisah, mengambil waktu untuk memahami opsi yang berbeda yang tersedia dapat membuat atau menghancurkan proyek. Ingatlah untuk mempertimbangkan faktor tambahan—seperti posisi, kekutan tarik, dan logam inti—saat memutuskan elektroda.

Jenis Elektroda Las

Tungkat yang digunakan untuk las MIG dan stick adalah contoh elektroda yang dapat dikonsumsi. Mereka memiliki bahan tambahan, yang mencair untuk membuat sambungan las.

Las TIG, di sisi lain, menggunakan elektroda yang tidak dapat dikonsumsi. Elektroda ini sebagian besar terdiri dari tungsten, yang tidak mencair (tidak seperti elektroda yang dapat dikonsumsi) karena titik leleh yang tinggi. Ini hanya menyediakan busur listrik untuk las. Bahan tambahan disediakan menggunakan kawat yang diumpankan secara manual.

Oleh karena itu, perbedaan utama antara keduanya adalah elektroda yang dapat dikonsumsi mencair, sedangkan elektroda yang tidak dapat dikonsumsi tidak.

Kedua kategori memiliki beberapa jenis elektroda, juga.

Elektroda yang Dapat Dikonsumsi

Elektroda yang dapat dikonsumsi adalah kunci untuk las stick, MIG, dan las busur fluks. Elektroda yang dapat dikonsumsi yang digunakan untuk las stick disebut tungkat las. Ini mencakup elektroda lapisan tebal, busur terlindungi, dan elektroda lapisan tipis.

1. Elektroda lapisan tipis

Seperti namanya, elektroda lapisan tipis memiliki lapisan tipis di permukaannya, yang diterapkan dengan metode seperti spraying dan brushing.

Elektroda ini dan lapisannya terbuat dari beberapa bahan yang berbeda. Bahan tambahan memiliki banyak kesamaan dengan logam dasar yang sedang dilas.

Lapisan tipis juga melayani tujuan penting lainnya. Lapisan ini mengurangi impuritas, seperti sulfur dan oksida, untuk memberikan las berkualitas lebih baik. Ini juga memungkinkan pencairan yang lebih konsisten dari bahan tambahan sehingga Anda dapat membuat benang las yang tampak halus dan andal.

Karena lapisan tipis, slag yang dihasilkan tidak terlalu tebal. Elektroda busur terlindungi memiliki beberapa kesamaan dengan elektroda lapisan tipis. Perbedaan utama adalah mereka memiliki lapisan yang lebih tebal. Elektroda tugas berat ini cocok untuk aplikasi las yang lebih menuntut, misalnya, las besi cetak.

2. Elektroda polos

Menggunakan elektroda polos bisa sulit karena busur cukup tidak stabil dan sulit dikendalikan. Lapisan tipis meningkatkan stabilitas busur listrik, sehingga membuatnya lebih mudah bagi Anda untuk mengelolanya. Elektroda polos memiliki aplikasi terbatas. Misalnya, mereka digunakan untuk melas baja mangan.

3. Elektroda busur terlindungi

Elektroda busur terlindungi memiliki tiga jenis lapisan yang berbeda, yang melayani tujuan yang berbeda. Salah satu jenis lapisan mengandung selulosa, dan menggunakan lapisan gas pelindung untuk melindungi wilayah las. Jenis lapisan kedua memiliki mineral yang menghasilkan slag. Jenis lapisan ketiga memiliki kombinasi mineral dan selulosa.

Elektroda busur terlindungi menghasilkan lapisan gas pelindung, yang membentuk penghalang efektif untuk melindungi zona las panas dari kontaminasi dan korosi oleh udara di sekitar. Ini menghasilkan las yang lebih kuat dan andal. Zona las yang dipanaskan harus tetap aman dari gas atmosfer seperti nitrogen dan oksigen, yang bereaksi dengan logam suhu tinggi untuk menghasilkan las rapuh, berpori, dan lemah.

Elektroda busur terlindungi meminimalkan sulfur, oksida, dan jenis impuritas lainnya dalam logam dasar untuk memberikan las yang teratur, halus, dan bersih. Elektroda yang dilapisi ini juga menghasilkan busur listrik yang lebih stabil dibandingkan elektroda polos, yang membuat las lebih dapat dielola dan mengurangi percikan.

Elektroda busur terlindungi juga menghasilkan slag karena lapisan mineral. Slag ini tampak menjadi hal yang merepotkan untuk dihapus, tetapi melayani tujuan yang bermanfaat. Ini mendingin jauh lebih lambat dibandingkan elektroda busur terlindungi. Proses ini menarik impuritas dan mengirimkannya ke permukaan. Akibatnya, Anda akan mendapatkan las berkualitas tinggi yang bersih, awet, dan kuat.

Elektroda yang Tidak Dapat Dikonsumsi

Elektroda yang tidak dapat dikonsumsi lebih mudah dipahami tidak hanya karena mereka tidak mencair tetapi juga karena hanya ada dua jenis.

1. Elektroda karbon

Jenis pertama adalah elektroda karbon yang digunakan untuk pemotongan dan las. Elektroda ini terbuat dari grafit karbon. Ini mungkin dilapisi dengan lapisan tembaga atau dibiarkan polos.

American Welding Society belum mengeluarkan spesifikasi untuk jenis elektroda ini. Namun, spesifikasi militer memang ada untuk elektroda karbon.

2. Elektroda tungsten dan berbagai macamnya

Jenis kedua elektroda yang tidak dapat dikonsumsi adalah elektroda tungsten, yang digunakan untuk las TIG. Elektroda ini terdiri dari tungsten murni (yang memiliki tanda hijau), tungsten yang mengandung 0,3 hingga 0,5 persen zirconium (yang memiliki tanda cokelat), tungsten dengan 2 persen torium (yang memiliki tanda merah), dan tungsten yang mengandung 1 persen torium (yang memiliki tanda kuning).

Elektroda yang tidak dapat dikonsumsi yang terbuat dari tungsten murni, memiliki penggunaan terbatas, dan cocok untuk pekerjaan las ringan. Ada dua alasan untuk ini. Pertama, tungsten murni tidak memiliki daya tahan dan kekuatan leger tungsten. Kedua, tungsten murni dapat mengalami masalah dengan arus tinggi.

Elektroda tungsten dengan 0,3 hingga 0,5 persen zirconium menawarkan hasil yang bagus dengan arus bolak-balik. Ini adalah perbaikan dari tungsten murni, tetapi tidak sebaik elektroda tungsten dengan kandungan torium.

Elektroda tungsten dengan kandungan torium 1-2 persen adalah beberapa elektroda yang tidak dapat dikonsumsi yang paling banyak digunakan karena mereka bertahan lebih lama dan memiliki resistensi yang lebih tinggi dari jenis elektroda tungsten lainnya. Mereka dapat digunakan untuk arus yang lebih tinggi dibandingkan elektroda tungsten murni. Elektroda ini juga memberikan kontrol busur yang lebih besar dan lebih mudah dimulai.

Saat menggunakan elektroda tungsten, lebih baik menggunakan arus maksimum yang diizinkan jika mereka memiliki silinder polos, jika tidak menjadi sulit untuk mengendalikan busur dan mempertahankannya.

Untuk kontrol dan stabilitas busur yang lebih baik, Anda harus menggerus ujung elektroda ini menjadi ujung, yaitu, Anda perlu membuat ujung kerucut. Jika Anda melakukan ini, Anda akan harus memilih touch-starting daripada mesin las DC.

Ingat bahwa elektroda tungsten dengan torium dan zirconium akan memiliki daya tahan yang lebih baik dari elektroda tungsten murni jika Anda memilih elektroda runcing menggunakan touch-start.