Pengaruh Bentuk Pin terhadap Sifat Mekanik Aluminium 5083 – H112 Hasil Proses Friction Stir Welding

Abstract

Friction Stir Welding process, which is a solid state welding tool utilizing friction with the workpiece to soften the material is spliced into a choice in aluminum welding. Selection of the proper tool will produce welds with excellent mechanical properties. The research objective is to determine the effect of different forms of pins on mechanical properties and microstructure joint of the friction stir welding process. Friction stir welding process by means of a rotating tool to penetrate into the work piece and friction will soften the material. The connection formed by the merging of soft metal on both sides with a pressure tool. The process of friction stir welding aluminum 5083 - H112 using milling machines and tool with a tapered pin grooves, a cylinder pin grooves or a triangular pin groove and using 1500 rpm tool rotation , the welding speed of 29 mm/min, 0° tool tilt angle, and the depth of plunge 4.8 mm indicate the process is going well . Mechanical testing indicates hardness value using is 85 HV and impact value is 0.24 J / mm² using a tapered pin groove higher than the cylindrical pin groove and a triangular pin groove. The highest tensile strength used a tapered pin groove of 172 MPa is still lower than the base metal tensile strength of 331 MPa because there was defect in the weldment. Microstructure observation showed changes into a finer grain in the weld nugget compared Thermomechanically area Affected Zone, Heat Affected Zone and the parent metal. Friction  Stir Welding process aluminum 5083 - H112 using a tapered pin grooves tool provide better results than that using a cylinder pin grooves or a triangular pin groove.

Keywords : solid state, FSW, milling, probe, Weld Nugget

ABSTRAK

Aluminium mempunyai sifat mampu las lebih rendah daripada baja karena adanya lapisan oksida yang terbentuk ketika teroksidasi dengan udara luar. Proses Friction Stir Welding, yang merupakan pengelasan solid state memanfaatkan gesekan tool dengan benda kerja untuk melunakkan material yang disambung menjadi pilihan dalam pengelasan aluminium. Pemilihan tool yang tepat akan menghasilkan lasan dengan sifat mekanik yang baik. Proses FSW aluminium 5083 – H112 menggunakan mesin freis dengan cara tool berputar melakukan penetrasi ke benda kerja dan gesekan akan melunakkan material. Sambungan terbentuk akibat bersatunya logam lunak pada kedua sisi dengan adanya tekanan tool. Hasil pengelasan menunjukkan proses berlangsung dengan baik. Pengamatan struktur mikro menunjukkan butir menjadi lebih halus di daerah weld nugget dibandingkan daerah Thermomechanically Affected Zone , Heat Affected Zone dan logam induk. Pengujian mekanik menunjukkan nilai kekerasan sebesar 85 HV dan harga impak rata- rata di sambungan las sebesar 0,24 J/mm² menggunakan pin tirus beralur tertinggi dibandingkan dengan menggunakan pin silinder beralur dan segitiga beralur. Kekuatan tarik tertinggi menggunakan pin tirus beralur sebesar 166 MPa masih lebih rendah dari kekuatan tarik logam induk sebesar 331 MPa karena adanya cacat pada hasil lasan. Proses FSW aluminium 5083 - H112 dengan parameter putaran tool 1500 rpm, kecepatan pengelasan 29 mm/min, sudut kemiringan tool 0^o dan kedalaman pembenaman pin 4,8 mm menggunakan tool dengan pin tirus beralur memberikan hasil yang lebih baik dari pada menggunakan pin silinder beralur atau segitiga beralur.

Kata kunci : kondisi padat, las aduk gesek, frais, pin, daerah adukan