Memahami Porositas Pengelasan: Penyebab, Deteksi, dan Teknik Pencegahan

Apa Itu Porositas Pengelasan?

Porositas pengelasan adalah cacat pengelasan yang disebabkan oleh penyerapan gas nitrogen, oksigen, dan hidrogen yang terperangkap di kolam las cair dan dilepaskan selama solidifikasi, yang menyebabkan kantong atau pori di permukaan atau di dalam bead. Porositas dapat terjadi di permukaan las atau di dalam bead las.

Penyerapan nitrogen dan oksigen di kolam las biasanya disebabkan oleh perlindungan gas yang buruk. Porositas dapat acak: terarah secara acak, jarak tidak merata. Ini juga dapat terisolasi: berjarak satu inci dari semua sisi.

Porositas adalah kehadiran rongga di logam las yang disebabkan oleh pembekuan gas yang dilepaskan dari kolam saat melembut. Porositas dapat mengambil beberapa bentuk:

• Porositas Terpencil – Pori yang terpencil di seluruh las.
• Pori yang Membelah Permukaan – Pori yang membelah permukaan.
• Wormhole – Pori panjang yang tampak seperti pola tulang ikan pada radiograph
• Crater Pipe – Rongga pengecilan di akhir Run Las yang disebabkan oleh pengecilan selama solidifikasi.

Penyebab dan Pencegahan Cacat Pengelasan

1. Porositas Terpencil dan Pori Permukaan

Porositas terpencil biasanya ditemukan sebagai pori halus di seluruh bead las. Pori yang membelah permukaan biasanya menunjukkan jumlah besar porositas terpencil. Ini disebabkan oleh penyerapan nitrogen, oksigen, dan hidrogen di kolam las cair yang kemudian dilepaskan pada solidifikasi untuk terjebak di logam las.

Penyerapan nitrogen dan oksigen di kolam las biasanya berasal dari perlindungan gas yang buruk. Entrainment udara sekecil 1% di gas pelindung akan menyebabkan porositas terpencil dan lebih dari 1,5% menghasilkan pori yang membelah permukaan secara kasar. Kebocoran pada garis gas, laju alur gas terlalu tinggi, angin, dan turbulensi berlebih di kolam las adalah penyebab porositas yang sering terjadi.

Hidrogen dapat berasal dari sejumlah sumber termasuk kelembapan dari elektroda yang tidak cukup kering, flux, atau permukaan werkstück. Lemak dan minyak di permukaan werkstück atau wire filler juga merupakan sumber hidrogen yang umum.

Lapisan permukaan seperti cat primer dan perlakuan permukaan seperti lapisan seng dapat menghasilkan sejumlah besar asap selama pengelasan. Risiko terjebaknya gas yang dihasilkan akan lebih besar di sambungan T daripada sambungan butt terutama saat fillet welding di kedua sisi.

Perhatian khusus harus diberikan pada primer yang disebut weldable (zinc rendah). Tidak perlu menghapus primer tetapi jika ketebalan primer melebihi rekomendasi produsen, porositas cenderung terjadi terutama saat menggunakan proses pengelasan selain MMA.

Cara Mencegah Porositas Terpencil dan Pori Permukaan?

Sumber gas harus diidentifikasi dan dihapus sebagai berikut:

Entrainment Udara

• Segel setiap kebocoran udara
• Hindari turbulensi kolam las
• Gunakan filler dengan level deoksidan yang memadai
• Kurangi alur gas yang terlalu tinggi
• Hindari angin

Hidrogen

• Keringkan elektroda dan flux
• Bersihkan dan degrease permukaan werkstück

Lapisan Permukaan

• Bersihkan tepi sambungan segera sebelum pengelasan
• Periksa apakah primer weldable di bawah ketebalan maksimum yang direkomendasikan

2. Wormholes

Karakteristik, wormholes adalah pori panjang yang menghasilkan penampilan tulang ikan pada radiograph. Wormholes menunjukkan jumlah besar gas yang terbentuk yang kemudian terjebak di logam las yang membeku.

Gas berlebih akan terbentuk dari kontaminasi permukaan kasar atau lapisan cat atau primer yang sangat tebal. Terjebaknya lebih mungkin di renda seperti celah di bawah anggota vertikal dari sambungan horizontal-vertikal, T yang di fillet weld di kedua sisi.

Saat mengelasi sambungan T di plate primer penting bahwa ketebalan lapisan di tepi anggota vertikal tidak di atas maksimum yang direkomendasikan produsen, biasanya 20µm, melalui over-spraying.

Cara Mencegah Wormholes?

Menghilangkan gas dan rongga mencegah wormholes.

Generasi Gas

• Bersihkan permukaan werkstück di dan di sekitar lokasi tempat las akan dibuat
• Hapus kontaminasi permukaan apa pun, khususnya minyak, lemak, karat dan sisa operasi ndt
• Hapus lapisan permukaan apa pun dari area sambungan untuk mengekspos material yang cerah
• Periksa apakah ketebalan primer di bawah maksimum produsen

Geometri Sambungan

• Hindari geometri sambungan yang menciptakan rongga

3. Crater Pipe

Crater pipe terbentuk selama solidifikasi akhir kolam las dan seringkali terkait dengan beberapa gas porositas.

Kesempurnaan ini berasal dari pengecilan pada solidifikasi kolam las. Akibatnya, kondisi yang memperlebar perubahan volume cair ke padat akan mempromosikan pembentukannya. Memadamkan arc pengelasan akan mengakibatkan solidifikasi cepat kolam las.

Di TIG welding, teknik autogenous, atau menghentikan wire pengelasan memasuki kolam las sebelum memadamkan arc pengelasan, akan mempengaruhi pembentukan crater dan mungkin mempromosikan kesempurnaan pipe.

Cara Mencegah Crater Pipe?

Kesempurnaan crater pipe dapat dicegah dengan mengontrol laju di mana arc pengelasan dimadamkan atau oleh teknik pengelasan memanipulasi arc pengelasan dan wire pengelasan

Penghentian Stop

• Gunakan run-off tag untuk memungkinkan arc pengelasan dimadamkan di luar sambungan yang dielas
• Gerinda crater stop run las sebelum melanjutkan dengan elektroda berikutnya atau menyetor run las berikutnya

Teknik Pengelasan

• Kurangi arus pengelasan secara bertahap untuk mengurangi ukuran kolam las (gunakan slope-down atau crater fill functions)
• Tambah filler (tig) untuk mengkompensasi pengecilan kolam las

Cara Memperbaiki Porositas di Las?

Meski dengan semua cara berbeda untuk mencegah porositas, akan selalu ada kemungkinan kecil bahwa itu muncul di las Anda. Untungnya, porositas dapat diperbaiki dalam keadaan tertentu.

Anda pertama perlu mendeteksi kehadiran porositas dengan menggunakan teknik inspecti penetrant atau magnetic particle, seperti radiography atau ultrasonic inspection (untuk kesempurnaan di bawah permukaan). Pori kecil, terutama di bagian tebal, sulit terdeteksi.

Porositas itu sendiri tidak dapat diperbaiki secara tepat. Sebaliknya, Anda dapat memperbaiki las dengan menghilangkan gouging lokal, atau menggilasnya. Ini hanya jika porositas terkandung. Jika menyebar, Anda perlu menghilangkan seluruh las, menyiapkan sambungan lagi, dan mengelasi sesuai prosedur pengelasan.

Berapa Banyak Porositas yang Dapat Diterima di Las?

Tidak ada jawaban yang umum dan benar untuk pertanyaan ini, karena tergantung pada kode konstruksi pengelasan Anda. With that being said, American Welding Society mematuhi hal berikut: diameter porositas yang terlihat harus 3/8 inci (atau 9,4 mm) atau kurang, dalam setiap inci linier las, dan 3,4 inci (atau 19 mm) dalam panjang las 12 inci.

Jika ragu, Anda perlu memeriksa kode konstruksi pengelasan Anda dan mengulangi las.