MENGENAL CACAT LAS: JENIS DAN PENYEBABNYA SERTA CARA MENGATASINYA

Mengenal Cacat Las - Pengelasan adalah teknik penyambungan logam dengan cara memanaskan bagian logam yang akan disambungkan sampai mencapai titik cair. Seperti halnya pekerjaan lainnya, pada proses pengelasan juga tidak selamanya sempurna dan terkadang mengalami kecacatan yang disebut dengan cacat las (weld defect). Cacat las (weld defect) adalah hasil dari pengelasan yang tidak memenuhi syarat yang sudah distandarkan oleh lembaga standardisasi seperti ASME dan AWS. Cacat las (weld defect) dapat disebabkan karena beberapa faktor seperti prosedur pengelasan yang salah, peralatan yang tidak standar dan setingan mesin dan persiapan yang kurang tepat.

Secara garis besar, cacat las (weld defect) dibagi menjadi cacat las internal yang terjadi di dalam hasil lasan dan cacat las eksternal yang dapat secara visual dengan kasat mata. Untuk mengetahui cacat as internal, hasil pengelasan perlu diuji dengan alat uji seperti ultrasonic test dan radiography  test yang tidak akan merusak hasil pengelasan. Selain pengujian yang tidak merusak, terdapat juga pengujian yang bersifat merusak seperti uji bending atau makro. Pengujian yang dilakukan untuk cacat pengelasan visual atau surface dapat menggunakan pengujian penetrant test, magnetic test atau kaca pembesar.

Bagi setiap orang yang bekerja di bidang as khususnya bagian inspeksi tentunya harus mengetahui dan memahami macam - macam cacat las. Untuk itu pada tulisan ini akan dijelaskan mengenai macam - macam cacat las dan penyebabnya serta cara mengatasinya.

Jenis - Jenis Cacat Las dan Penyebabnya Serta Cara Mengatasinya

1. Cacat Las Undercut

Cacat las undercut adalah cacat las yang dapat dilihat secara visual. Cacat las undercut adalah cacat las yang berbentuk seperti cerukan yang berada di bagian permukaan logam induk (base metal). Cacat las undercut dapat terjadi di semua jenis sambungan las baik itu fillet, butt, corner, lap dan edge joint.

Penyebab:

Cacat las undercut dapat disebabkan oleh beberapa hal seperti:

• Ampere terlalu besar
• Kecepatan las terlalu tinggi
• Busur las terlalu panjang
• Posisi elektroda (sudut kemiringan) kurang tepat
• Ayunan tangan yang tidak merata (ayunan pada saat di samping terlalu lebih cepat).

Cara mencegah:

Beberapa hal yang dapat dilakukan agar tidak terjadi cacat las undercut di antaranya yaitu:

• Menyesuaikan ampere sesuai dengan standarnya (dapat dilihat pada bungkus elektroda atau WPS)
• Menurunkan kecepatan las
• Panjang busur dibuat satu setengah diameter elektroda yang digunakan
• Sudut kemiringan elektroda pada saat mengelas sekitar 70 sampai 80 derajat
• Melatih kemampuan mengayun agar ayunan tangan dapat merata.

2. Cacat Las Porositas (Porosity)

Cacat las porositas (porosity) adalah cacat las berupa lubang - lubang kecil pada logam las (weld metal). Cacat las porositas (porosity) dapat terjasi pada permukaan maupun di dalam lasan. Cacat las porositas (porosity) terbagi menjadi tiga tipe yaitu Cluster Porosity, Blow Hole dan Gas Pore.

Penyebab:

Cacat las porositas (porosity) dapat disebabkan karena:

• Elektroda yang digunakan dalam keadaan basah atau lembap
• Busur las terlalu panjang
• Ampere yang digunakan terlalu rendah
• Kecepatan geser pada saat mengelas terlalu tinggi
• Terdapat zat pengotor seperti karat dan minyak pada benda kerja
• Timbulnya gas hidrogen yang disebabkan panas las

Cara mencegah:

Beberapa hal yang dapat dilakukan agar tidak terjadi cacat las porositas (porosity) di antaranya yaitu:

• Pastikan elektroda yang akan digunakan tidak dalam keadaan basah atau lembap, jika perlu gunakan elektroda yang sudah dioven
• Atur tinggi busur satu setengah diameter elektroda yang digunakan
• Menyesuaikan ampere sesuai dengan standarnya (dapat dilihat pada bungkus elektroda atau WPS)
• Untuk material tertentu perlu dilakukan perlakuan panas (heat treatment) karena panas tidak boleh terlalu tinggi
• Pastikan benda kerja terbebas dari pengotor sebelum dilakukan pengelasan

3. Cacat Las Slag Inclusion

Cacat las slag inclusion adalah cacat yang termasuk ke dalam cacat las internal. Cacat las slag inclusion berupa slag (flux yang mencair) di dalam lasan. Cacat las slag inclusion sering terjadi pada daerah awal dan berhentinya proses pengelasan (stop and run). Untuk dapat melihat cacat las slag inclusion harus dilakukan pengujian bending atau pengujian radiografi.

Penyebab:

Cacat las slag inclusion dapat disebabkan karena:

• Slag tidak dibersihkan dengan baik sehingga tertumpuk di dalam lasan
• Ampere terlalu rendah
• Busur las terlalu jauh
• Sudut pengelasan tidak tepat
• Sudut kampuh terlalu kecil

Cara mencegah:

Beberapa hal yang dapat dilakukan agar tidak terjadi cacat las slag inclusion di antaranya adalah:

• Sebelum dilakukan las ulang, pastikan lasan sudah terbebas dari slag
• Sesuaikan ampere sesuai dengan standarnya (dapat dilihat pada bungkus elektroda atau WPS)
• Sesuaikan jarak busur las (satu setengah diameter elektroda yang digunakan)
• Pastikan sudut kemiringan elektroda pada saat mengelas sekitar 70 sampai 80 derajat
• Sudut kampuh dibuat lebih besar

4. Cacat Las Tungsten Inclusion

Cacat las tungsten inclusion adalah cacat las yang terjadi karena tungsten yang mencair pada saat proses pengelasan dan melebur menjadi satu dengan logam las (weld metal). Cacat las tungsten inclusion hampir sama dengan cacat las slag inclusion tetapi pada saat dilakukan pengujian radiografi, cacat las tungsten inclusion berwarna sangat terang karena berat jenisnya lebih besar dibandingkan logam lasnya. Cacat las tungsten inclusion hanya dapat terjadi pada proses pengelasan GTAW.

Penyebab:

Cacat las tungsten inclusion dapat disebabkan karena:

• Tungsten yang digunakan pada saat proses pengelasan sudah tumpul
• Jarak tungsten terlalu dekat
• Ampere yang digunakan terlalu tinggi

Cara mencegah:

Beberapa hal yang dapat dilakukan agar tidak terjadi cacat las tungsten inclusion adalah:

• Sebelum digunakan pastikan tungsten dalam keadaan runcing, jika tumpul maka runcingkan terlebih dahulu
• Sesuaikan jarak tungsten agar tidak terlalu dekat atau terlalu jauh
• Atur ampere sesuai dengan range yang ada pada prosedur

5. Cacat Las Incomplete Penetration

Cacat las incomplete penetration (IP) adalah cacat las yang terjadi pada area root atau akar. Cacat las incomplete penetration (IP) terjadi karena pengelasan pada daerah root tidak tembus atau reinforcmen pada akar berbentuk cekung

Penyebab:

Cacat las incomplete penetration (IP) dapat disebabkan karena:

• Kecepatan pengelasan (travel speed) terlalu tinggi
• Jarak gap (root opening) terlalu lebar
• Jarak elektroda (busur las) terlalu tinggi
• Sudut elektroda tidak tepat
• Ampere terlalu kecil

Cara mencegah

Beberapa hal yang dapat dilakukan agar tidak terjadi cacat las incomplete penetration (IP) adalah:

• Sesuaikan kecepatan pengelasan (travel speed) dengan WPS
• Sesuaikan jarak gap (root opening) dengan standarnya yaitu 2 - 4 mm
• Atur jarak elektroda satu setengah kali diameter elektroda yang digunakan
• Sesuaikan ampere dengan welding prosedur

6. Cacat Las Incomplete Fusion (Lack Of Fusion)

Cacat las incomplete fusion (lack of fusion) adalah cacat las berupa ketidaksempurnaan proses penyambungan antara logam las (weld metal) dan logam induk (base metal). Cacat las incomplete fusion (lack of fusion) biasanya terjadi pada bagian samping lasan.

Penyebab

Cacat las incomplete fusion (lack of fusion) dapat disebabkan oleh:

• Sudut kawat las tidak tepat
• Ampere terlalu rendah
• Sudut kampuh terlalu kecil
• Terdapat kotoran pada permukaan kampuh
• Kecepatan pengelasan (travel speed) terlalu tinggi

Cara mencegah

Beberapa hal yang dapat dilakukan agar tidak terjadi cacat las incomplete fusion (lack of fusion) adalah:

• Pastikan sudut kawat las sesuai dengan standarnya
• Atur ampere sesuai dengan WPS atau ampere yang direkomendasikan
• Buat sudut kampuh sesuai dengan WPS
• Bersihkan permukaan kampuh dari segala macam kotoran
• Atur travel speed agar tidak terlalu cepat

7. Cacat Las Over Spatter

Cacat las over spatter adalah cacat las berupa spatter yang berlebih dan tidak dapat dibersihkan. Spatter adalah percikan las yang terjadi pada saat proses pengelasan. Jika dapat dibersihkan, spatter tidak termasuk ke dalam cacat las.

Penyebab

Cacat las over spatter dapat disebabkan oleh:

• Ampere terlalu tinggi
• Jarak elektroda ke base metal terlalu jauh
• Elektroda dalam keadaan lembap

Cara mencegah

Beberapa hal yang dapat dilakukan agar tidak terjadi cacat las over spatter adalah:

• Atur ampere sesuai dengan yang direkomendasikan
• Atur jarak elektroda agar tidak terlalu jauh dengan base metal
• Panaskan elektroda dengan oven agar tidak lembap
• Setelah selesai melakukan pengelasan, segera bersihkan spatter

8. Cacat Las Hot Crack

Cacat las hot crack adalah cacat las berupa retakan pada area pengelasan. Retak tersebut terjadi setelah proses pemadatan logam lasan atau setelah proses pengelasan selesai.

Penyebab

Cacat las hot crack dapat disebabkan oleh:

• Elektroda yang dipilih salah
• Tidak melakukan heat treatment (perlakuan panas)

Cara mencegah

Beberapa hal yang dapat dilakukan agar tidak terjadi cacat las hot crack adalah:

• Gunakan elektroda sesuai dengan WPS atau low hidrogen yang mempunyai sifat regangan tinggi
• Lakukan perlakuan panas (PWHT dan pre heat)

9. Cacat Las Cold Cracking

Cacat las cold cracking adalah cacat las berupa retakan pada area pengelasan yang terjadi setelah beberapa saat selesai proses pengelasan (memerlukan waktu sekitar 1 menit, 1 jam atau 1 hari). Untuk mengecek cacat las cold cracking dilakukan dengan penetrant test atau magnetic test.

Penyebab

Cacat las cold cracking dapat disebabkan oleh:

• Retak dingin pada bahan las (cold cracking)
• Cooling rate terlalu cepat
• Ampere terlalu rendah
• Travel speed terlalu tinggi
• Tidak dilakukan pemanasan awal (pre heat)

Cara mencegah

Beberapa hal yang dapat dilakukan agar tidak terjadi cacat las cold cracking adalah:

• Pendinginan setelah proses pengelasan diperlambat
• Sesuaikan panas yang diterima dengan WPS
• Gunakan ampere sesuai dengan yang direkomendasikan
• Travel speed tidak boleh terlalu tinggi
• Lakukan pre heat khususnya untuk material dengan karbon ekuivalen di atas 0.40

10. Cacat Las Distorsi

Cacat las distorsi adalah cacat las berupa perubahan bentuk material yang terjadi karena panas berlebih pada saat berlangsungnya proses pengelasan. Distorsi terjadi pada saat proses pendinginan karena adanya panas berlebih sehingga material mengalami penyusutan atau pengembangan yang mengakibatkan tari menarik dan material akan melengkung.

Penyebab

Cacat las distorsi disebabkan oleh:

• Panas berlebih
• Ampere terlalu tinggi
• Take weld kurang kuat
• Persiapan pengelasan salah

Cara mencegah

Beberapa hal yang dapat dilakukan agar tidak terjadi cacat las distorsi adalah:

• Sesuaikan arus dengan WPS sehingga tidak menimbulkan panas berlebih
• Berikan stopper atau perkuat take weld
• Lakukan persiapan pengelasan dengan benar

11. Cacat Las Arc Strike

Cacat las arc strike adalah cacat las yang disebabkan karena ujung kawat las menempel ke base metal secara singkat. Cacat las arc strike sangat berbahaya terhadap kekuatan logam karena dapat mengurangi nilai ketangguhan dan kekuatan logam tersebut. Kekuatan dan ketangguhan yang berkurang tersebut disebabkan karena material tersebut mengalami laju pendinginan yang cepat, terdapat daerah HAZ dan berkurangnya ketebalan material. Untuk mencegahnya dapat dilakukan dengan pross pengelasan yang lebih hati - hati karena cacat las arc strike biasanya terjadi karena ketidaksengajaan.

12. Cacat Las Underfill

Cacat las underfill adalah cacat las yang terjadi karena pengisian masih kurang sehingga permukaan logam induk lebih tinggi dari daerah lasan atau kampuh las. Untuk memperbaiki cacat las underfill dapat dilakukan dengan melakukan pengelasan kembali pada daerah tersebut atau diratakan semua daerah dan dilakukan pengelasan secara menyeluruh agar ketinggiannya menjadi sama.

13. Cacat Las Lack Of Inter Run Fusion

Cacat las lack of inter run fusion adalah cacat las yang terjadi karena tidak fusi antar layer atau pass weld metal. Cacat las lack of inter run fusion dapat terjadi karena arus yang terlalu rendah, sudut elektroda yang tidak tepat dan pengelasan yang terlalu cepat.

14. Cacat Las Misalignment (hi-lo)

Cacat las misalignment (hi-lo) adalah cacat las berupa ketinggian antara plat yang disambungkan tidak rata. Cacat las misalignment (hi-lo) dapat disebabkan karena persiapan pengelasan yang kurang tepat. Untuk mengatasinya sebaiknya material dipotong dan dipersiapkan kembali dengan benar.

15. Cacat Las Excessive Root Penetration

Cacat las excessive root penetration adalah hasil pengelasan pada daerah akar (root) terlalu tinggi. Cacat las excessive root penetration dapat disebabkan karena gap terlalu lebar, ampere terlalu tinggi dan root face terlalu tipis.

16. Cacat Las Overlap

Cacat las overlap adalah cacat las yang terjadi jika lebar hasil lasan melebihi kampuh las dan pada ujungnya tidak fusi dengan logam induk. Cacat las overlap dapat terjadi pada permukaan dan akar las. Cacat las overlap terjadi karena pengelasan yang dilakukan terlalu melebar.

17. Cacat Las Root Concavity

Cacat las root concavity adalah cacat las yang terjadi karena kurang sempurnanya hasil pengelasan pada daerah akar (root) atau hasil penetrasi berbentuk cekung. Cacat las root concavity dapat disebabkan karena root gap yang terlalu sempit, pengaturan arus  yang tidak tepat dan travel speed yang terlalu tinggi. Cacat las root concavity biasanya terjadi pada proses pengelasan Tig, tetapi tidak menutup kemungkinan terjadi juga pada proses pengelasan lainnya.

Agar tidak terjadi cacat las root concavity sebaiknya persiapkan sambungan dengan baik sesuai dengan WPS baik itu ampere yang digunakan maupun travel speed yang sesuai agar dapat menghasilkan pengelasan yang sempurna.

Untuk mengatasi cacat las root concavity dapat dilakukan dengan menggerinda bagian yang cekung kemudian dilas ulang.

18. Cacat Las Pin Hole

Cacat las pin hole adalah cacat las yang mirip dengan porositas, tetapi yang membedakannya adalah jika porosity dapat terjadi di permukaan dan di dalam lasan sedangkan cacat las pin hole hanya terjadi di bagian permukaan saja dengan kedalaman lebih dari 3 mm dan diameter kurang dari 1 mm.

Cacat las pin hole terjadi karena udara masuk ke dalam weld pool dan juga terbentuknya gas NO2, CO2, SO2 dan CO. Untuk mengatasinya dapat dilakukan dengan menggerindanya hingga hilang kemudian dilas kembali.

Itulah jenis jenis cacat lab beserta penyebab dan cara mengatasinya.