Memahami Porositas Pengelasan: Penyebab, Gejala, dan Teknik Pencegahan

Apa itu Porositas Pengelasan?

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

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

Porositas adalah keberadaan rongga dalam logam las yang disebabkan oleh pengesetan gas yang dilepaskan dari kolam saat mengeras. Porositas dapat mengambil beberapa bentuk:

• Porositas Tersebar – Pori yang tersebar di seluruh las.
• Pori yang Membelah Permukaan – Pori yang membelah permukaan.
• Wormhole – Pori panjang yang muncul mirip pola herringbone pada radiograf
• Crater Pipes – Rongga penurunan di akhir Run Las yang disebabkan oleh penurunan selama pengesetan.

Penyebab dan pencegahan cacat dalam pengelasan

1. Porositas Tersebar dan Pori Permukaan

Porositas tersebar biasanya ditemukan sebagai pori halus di seluruh benang las. Pori yang membelah permukaan biasanya menunjukkan sejumlah besar porositas tersebar. Ini disebabkan oleh penyerapan nitrogen, oksigen, dan hidrogen dalam kolam las cair yang kemudian dilepaskan saat mengeras untuk terperangkap dalam logam las.

Penyerapan nitrogen dan oksigen dalam kolam las biasanya berasal dari perlindungan gas yang buruk. Sedikit sebanyak 1% campuran udara dalam gas pelindung akan menyebabkan porositas tersebar dan lebih dari 1,5% menghasilkan pori yang membelah permukaan secara besar-besaran. Kebocoran pada garis gas, laju aliran gas terlalu tinggi, angin draft, dan turbulensi berlebihan dalam kolam las adalah penyebab porositas yang sering terjadi.

Hidrogen dapat berasal dari sejumlah sumber termasuk kelembaban dari elektroda, flux, atau permukaan workpiece yang tidak dikeringkan dengan baik. Lemak dan minyak di permukaan workpiece atau kawat isian juga adalah sumber hidrogen yang umum.

Lapisan permukaan seperti cat primer dan perlakuan permukaan seperti lapisan seng dapat menghasilkan banyak asap selama pengelasan. Risiko menangkap gas yang dihasilkan akan lebih besar pada sambungan T daripada sambungan butt terutama saat memelas sudut di kedua sisi.

Penyebutan khusus harus diberikan terhadap primer yang disebutkan sebagai dapat dielas (seng rendah). Tidak perlu menghapus primer tetapi jika ketebalan primer melebihi rekomendasi produsen, porositas kemungkinan akan terjadi terutama saat menggunakan proses pengelasan selain MMA.

Cara mencegah Porositas Tersebar dan Pori Permukaan?

Sumber gas harus diidentifikasi dan dihilangkan sebagai berikut:

Campuran udara

• Segel kebocoran udara
• Hindari turbulensi kolam las
• Gunakan isian dengan tingkat deoksidan yang memadai
• Kurangi laju aliran gas yang terlalu tinggi
• Hindari angin draft

Hidrogen

• Keringkan elektroda dan flux
• Bersihkan dan degrease permukaan workpiece

Lapisan permukaan

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

2. Wormholes

Karakteristiknya, wormholes adalah pori panjang yang menghasilkan tampilan herringbone pada radiograf. Wormholes menunjukkan sejumlah besar gas yang terbentuk yang kemudian terperangkap dalam logam las yang mengeras.

Gas berlebihan akan terbentuk dari kontaminasi permukaan yang sangat besar atau lapisan cat atau primer yang sangat tebal. Terjebaknya lebih mungkin dalam rongga seperti celah di bawah anggota vertikal dari sambungan horizontal-vertikal, T joint yang dielas sudut di kedua sisi.

Saat memelas T joint pada plat primer sangat penting agar ketebalan lapisan di tepi anggota vertikal tidak melebihi maksimum yang direkomendasikan produsen, biasanya 20µm, melalui overspray.

Cara mencegah Wormholes?

Menghilangkan gas dan rongga mencegah wormholes.

Pembentukan gas

• Bersihkan permukaan workpiece di dan di sekitar lokasi di mana 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 bahan 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 pengesetan akhir kolam las dan sering dikaitkan dengan beberapa porositas gas.

Kesempurnaan ini berasal dari penurunan volume cair ke padat pada pengesetan kolam las. Akibatnya, kondisi yang memperbesar perubahan volume cair ke padat akan mempromosikan pembentukannya. Memadamkan busur pengelasan akan menghasilkan pengesetan cepat kolam las.

Dalam pengelasan TIG, teknik autogenous, atau menghentikan kawat isian memasuki kolam las sebelum memadamkan busur pengelasan, akan mempengaruhi pembentukan crater dan mungkin mempromosikan imperfection pipa.

Cara mencegah Crater pipes?

Imperfection crater pipe dapat dicegah dengan mengontrol laju busur pengelasan dimatikan atau oleh teknik pengelas memanipulasi busur pengelasan dan kawat isian

Penghentian stop

• Gunakan run-off tag untuk memungkinkan busur pengelasan dimatikan di luar sambungan yang dielas
• Gosong crater stop run las sebelum melanjutkan dengan elektroda berikutnya atau menyetorkan run las berikutnya

Teknik pengelas

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

Cara memperbaiki porositas dalam las?

Meski ada berbagai cara untuk mencegah porositas, akan selalu ada peluang kecil untuk muncul dalam las Anda. Untungnya, porositas dapat diperbaiki dalam keadaan tertentu.

Pertama Anda perlu mendeteksi keberadaan porositas dengan menggunakan teknik inspeksi penetrant atau partikel magnet, seperti radiografi atau inspeksi ultrasonik (untuk imperfection bawah permukaan). Pori kecil, terutama dalam bagian yang tebal, sulit terdeteksi.

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

Berapa banyak porositas yang dapat diterima dalam las?

Tidak ada jawaban yang umum dan benar untuk pertanyaan ini, karena tergantung pada kode konstruksi pengelasan Anda. Dengan demikian, American Welding Society menetapkan hal berikut: diameter pori 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 mengulang las.