PENGELASAN OXYFUEL GAS WELDING ( OFW ) & OXYACETYLENE WELD ( OAW )
1. UMUM
OFW adalah proses pengelasan manual , dimana
metal yang akan disambung dipanaskan terlebih dahulu melalui hasil pembakaran
gas hidrocarbon , dengan atau tanpa bahan penambah. Pengelasan tidak mengenakan
tekanan pada benda yang disambung . Alat penghasil nyala adalah piranti yang
disebut torch / obor dimana campuran gas acetylene dan oksigen dibakar bersama
dan menghasilkan nyala dengan suhu
sekitar 5300 hingga 5500°F.
Dengan suhu jauh diatas titik lebur baja , pencairan permukaan benda kerja
mudah dilaksanakan. Dengan demikian proses penyambungan dapat dilaksanakan
langsung antara dua permukaan yang terkait atau dengan bahan penambah . Bahan
yang dapat dilas dengan OFW sebagian besar adalah bahan ferrous dan non
ferrous. Untuk mencegah oksidasi dalam pengelasan metal non ferrous , besi tuang dan stainless steel
diperlukan flux atau lazim secara umum disebut borax. Pada pengelasan baja ,
gas yang terjadi karena nyala obor / torch
cukup melindungi kolam las sehingga penggunaan flux tidak diperlukan
untuk mencegah proses oksidasi.
Bahan penambah untuk OFW berupa kawat las
atau welding rod dari bahan yang serupa dengan
metal yang disambung.
2 . KEMAMPUAN ,
KEUNTUNGAN DAN KETERBATASAN.
Dalam pengelasan OFW , fungsi juru las sangat menentukan dalam
pengaturan suhu metal dalam sona pengelasan.
Apabila laju masukan panas dari nyala dapat
dikordinaksikan dengan kecepatan pengelasan
, ukuran , kekentalan , serta
tegangan permukaan kolam las dapat dikendalikan , maka tekanan nyala dapat didayagunakan untuk
memposisikan dan membentuk lajur las.
Juru las sepenuhnya mengendalikan laju
pendeposisian bahan metal , hal ini dimungkinkan karena sumber panas dan bahan
pengisi terpisah. Panas dapat dikenakan pada bahan kerja atau kekawat las tanpa
harus keluar dari lingkup nyala ( flame envelope ). Dengan kemampuan ini OFW
dapat digunakan untuk menyambung pelat tipis , tube tipis , pipa kecil , dan rakitan dengan
penyetelan yang kurang baik , juga untuk memperbaiki dan memperhalus permukaan
las listrik yang kasar. Sambungan pelat tebal dapat dilas dengan OFW tetapi
lebih ekonomis dengan las listrik. Peralatan OFW sangat praktis karena
portable , murah , menguntungkan dan
mandiri.
Peralatan ini juga dapat digunakan untuk
pemanasan awal (
preheating ) , pemanasan akhir ( post
heating ) , brazing
( solder keras ) , dan dapat dirubah menjadi pemotong metal ( oxygen
cutting ).
2.1 . BAHAN YANG DAPAT
DILAS OFW.
Hampir semua bahan ferrous dan non ferrous
dapat dilas OFW . seperti misalnya : baja carbon , besi tuang , tembaga , paduan nikel, aluminium dan paduan seng. Panas didapatkan dari penyalaan campuran gas
acetylene ( C2H2 ) dengan zat asam ( O2 ). Gas C2H2 dapat dihasilkan dari
pabrik pembuat gas atau dari reaksi antara karbid ( CaC2 ) dengan Air ( H2O )
menjadi C2H2 + CaO.
Disamping acetylene masih ada gas fuel lainnya
yang digunakan seperti hydrogen , gas alam , propan dan gas produksi sendiri.
Gas gas ini digunakan untuk mengelas metal dengan suhu pengelasan yang lebih
rendah seperti aluminium , mangan ,seng , timbal , dan beberapa logam mulia.
Metal yang tidak cocok untuk dilas dengan OFW
adalah metal yang tahan panas ( refractory ) seperti : niobium , tantalum ,
molybdenum dan tungsten , serta metal yang reaktif seperti titanium dan
zirconium.
2.2 . FLUX
Kecuali untuk pengelasan timbal ,seng , dan
beberapa logam mulia , OFW untuk bahan non ferrous , besi tuang , dan baja nir noda ( stainless steel ) biasanya
menggunakan flux untuk pelapis terhadap proses oksidasi. Dalam pengelasan baja
carbon , gas panas yang dihasilkan dari nyala yang bertekanan , cukup untuk
melindungi kolam las dari masuknya zat asam sehingga tidak diperlukan flux.
Penyetelan gas / zat asam sangat penting untuk menghasilkan nyala , namun
ketidak beradaan flux setidaknya mengurangi sebuah variabel yang perlu dikendalikan.
2.3
PENGGUNAAN
UMUM
OFW dapat digunakan untuk mengelas pelat tipis
, tube tipis dan pipa ukuran kecil ( < 3” ) . Keuntungan OFW karena
masukan panasnya dapat dikendalikan ,
mengisi celah yang lebar ( bridging ) ,
mencegah pencairan tembus ( melt through ), dan kolam lasnya sangat jelas
tampaknya sehingga memudahkan pembentukan las. Lembaran baja carbon yang
dibentuk menjadi berbagai model
sambungan akan lebih ekonomis dan mudah jika dilas dengan OFW. Pipa dengan
ketebalan maksimum 3/8 “ dapat dilas hanya dengan satu lajur ( pass ) saja.
2.4
KEAKHLIAN
JURU LAS
Untuk menghasilkan sambungan las OFW yang
bermutu baik , diperlukan juru las OFW yang terampil dalam memanipulasi kawat las dan obor las ( torch ). Dalam
mendeposisikan bahan las , juru las menggunakan kedua tangannya dalam
mencairkan bahan kerja dan bahan las sekaligus , mengendalikan bentuk kolam las
, serta menghasilkan tingkat solidifiasi
( pembekuan ) tertentu untuk menghasilkan lajur las yang baik.
3
. GAS BAKAR.
Oxygen
dan acetylene merupakan dua jenis gas yang pokok dalam OFW. Oxygen membantu
pembakaran gas acetylene , sedangkan
acetylene memasok intensitas panas dan atmosfir pembakaran.
Gas
gas lain seperti hydrogen , propan , gas alam dan gas produksi sendiri (
proprietary ) , hanya digunakan untuk pengelasan dalam lingkup terbatas ,yakni
pengelasan atau solder keras metal metal yang bertitik lebur rendah.
OXYGEN .
Hanya
dengan membakar gas pilihan dengan oxygen yang bermutu tinggi ( >
99.5% ) dalam nyala yang berkecepatan tinggi , dapat dihasilkan suhu yang
memadai untuk melaksanakan pengelasan OFW. Sedikit saja terdapat kontaminasi
dalam gas gas terkait , akan sangat berpengaruh pada karakteristik nyala yang
langsung mempengaruhi suhu dan mutu pengelasan .
Jika
konsumsi oxygen relatif rendah , oxygen cukup dipasok dalam botol baja yang
berkapasitas 244 scf ( standard cubic feet ) dan bertekanan 26 ksi . Oxygen dan gas acetylene dipasok kedalam
obor pembakar melalui selang pada tekanan yang telah diperkecil . Jika konsumsi
oxygen > 244 scf / minggu , lebih ekonomis apabila menyimpan oxygen dalam
bentuk cair. Oxygen cair dapat dipasok dalam bentuk botol cryogenic dengan
kapasitas 4500 scf. Pemasokan dan
penanganan botol oxygen dilindungi undang undang dan peraturan keselamatan
pemerintah maupun perusahaan pemilik sendiri .
ACETYLENE.
Acetylene adalah gas hydrocarbon dengan rumus
C2H2 , jika bertekanan 29.4 psi keatas ,
acetylene menjadi tidak stabil , yakni hanya dengan goncangan sendikit saja
dapat meledak walaupun tanpa tercampur dengan oxygen atau udara. Acetylene
tidak boleh digunakan dengan tekanan
> 15 psi. Generator acetylene
( tangki karbid ) didesain sedemikian rupa sehingga hanya dapat memasok C2H2
dengan tekanan sekitar 15 psi saja. Acetylene didapat dengan mereaksikan kapur
karbid dengan air sehingga persamanaannya
adalah sebagai berikut 2CaC2 +
2H2O 2C2H2 + 2CaO.
Jika gas tersebut dibeli dalam bentuk siap pakai , maka gas tersebut
dipasok dalam botol khusus yang didalamnya terisi material berpori dimana
acetylene dicampur dengan aceton . Dengan kondisi seperti ini , acetylene dapat
disimpan hingga 275 scf. dengan tekanan sebesar 250 psi. Tekanan gas ini harus
diredusir hingga 15 psi atau kurang dengan katup pengatur tekanan untuk
kemudian disalurkan keobor nyala. Silinder acetylene tidak boleh ditangani
secara kasar dan tersentak (
shock ) mendadak , serta harus disimpan jauh jauh dari sumber panas apa saja.
Silinder harus disimpan dalam posisi tegak untuk menghindarkan larinya aceton
sewaktu gasnya digunakan. Dalam penggunaan
normal , konsumsi acetylene tidak boleh melebihi 1/7 kapasitas botol per jam.
HYDROGEN.
Digunakan
untuk mengelas metal yang titik leburnya rendah seperti aluminium , magnesium
dan timbal. Hydrogen tidak dapat digunakan untuk mengelas pelat baja dengan
ketebalan biasa karena hasilnya kurang baik mengingat hydrogen hanya
menghasilkan nyala dengan suhu relatif rendah. Namun untuk pelat yang
tipis dimana justru karena intensitas
panasnya hanya 60% dari panas acetylene , hasilnya lebih baik. Hydrogen juga
digunakan untuk brazing dan braze welding . Hydrogen dipasok dalam botol
silindris dengan berbagai ukuran.
PROPAN , GAS ALAM , DAN
GAS PRODUK SENDIRI.
Sama
halnya dengan hydrogen , gas gas tersebut diatas dicampur oxygen dapat digunakan untuk
mengelas metal dengan titik lebur rendah.
Kawat
las khusus mungkin diperlukan untuk jenis gas , bahan kerja dan mutu las yang dikehendaki. Campuran gas
gas tersebut diatas tidak dapat digunakan untuk mengelas pelat baja. Karena
jika campuran gas ini dibakar dalam suhu tinggi , atmosfir bakarnya menjadi
sangat oxidizing . Sebaliknya jika
jumlah perbandingan oxygen dan gas bakar
diperkecil , campuran gas tersebut menjadi bersifat carburizing yang menyebabkan suhu nyala menjadi sangat rendah.
Karenanya jenis gas ini hanya digunakan
untuk brazing , braze welding , pemanasan dan sejenisnya.
Komentar
Posting Komentar