Analisis Pengaruh Arus Pengelasan Dan Diameter Elektroda Cin 1 Pada Proses Overlay Welding Dengan Smaw Terhadap Struktur Mikro Dan Sifat Mekanik Komponen Main Bore

Salsabila, Ghaida (2026) Analisis Pengaruh Arus Pengelasan Dan Diameter Elektroda Cin 1 Pada Proses Overlay Welding Dengan Smaw Terhadap Struktur Mikro Dan Sifat Mekanik Komponen Main Bore. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5011221140-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (6MB) | Request a copy

Abstract

Komponen main bore dalam cylinder block pada unit dump truck merupakan komponen kritis yang bekerja dalam kondisi beban berat dan siklus operasi yang panjang. Beban kerja yang tinggi serta kurangnya sistem pelumasan dan masuknya kontaminasi ke dalam sistem dapat menyebabkan terjadinya goresan (sratch) akibat gesekan antara crankshaft dan main bore. Salah satu metode perbaikan yang digunakan adalah overlay welding dengan proses shielded metal arc welding (SMAW). Namun, material yang digunakan pada main bore berupa FCD (ferro cast ductile) 450 yang memiliki weldaibilty relatif rendah, sehingga perlu dilakukan kontrol parameter pengelasan dengan baik. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi arus pengelasan yaitu 100 A, 110 A, dan 120 A serta diameter elektroda CIN 1 yaitu 2,6 mm dan 4 mm terhadap struktur mikro dan sifat mekanik hasil overlay welding, melalui uji makroskopik, EPMA, struktur mikro, uji kekerasan, dan uji keausan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa heat input meningkat seiring kenaikan arus, yaitu 768 J/mm menjadi 921,6 J/mm. Lebar bead meningkat pada kedua diameter elektroda yaitu 8.272 hingga 11.062 mm untuk elektroda diameter 2,6 mm dan 8.612 hingga 11.384 mm untuk elektroda diameter 4 mm, sementara lebar HAZ meningkat pada diameter 2,6 mm namun pada elektroda diameter 4 mm menurun seiring dengan kenaikan arus. EPMA mengidentifikasi slag inclusion pada spesimen 2,6 mm arus 120 A akibat residu fluks dan kontaminan. Struktur mikro weld metal didominasi fasa austenit γ-Ni, HAZ didominasi oleh fasa martensit dan terdapat fasa ledeburit pada variasi elektroda diameter 4 mm arus 110 A serta base metal yang didominasi oleh fasa grafit nodular, ferit, dan perlit. Kekerasan HAZ tertinggi pada 772,3 HV, weld metal 104,9-210 HV, dan base metal stabil di rentang 117,5-215 HV. Keausan spesifik terendah pada arus 110 A elektroda diameter 2,6 mm yaitu 4,20×10⁻⁵ mm³/kg.m dan pada diameter elektroda 4 mm yaitu 6,26×10⁻⁵ mm³/kg.m. Sehingga, didapatkan parameter optimal adalah arus 110 A pada kedua diameter elektroda.
===================================================================================================================================
The main bore component within the cylinder block of a dump truck unit is a critical part operating under heavy loads and long operational cycles. High working loads combined with inadequate lubrication and contaminant ingress can cause scratching due to friction between the crankshaft and the main bore. One repair method used is overlay welding via the shielded metal arc welding (SMAW) process. However, the main bore material, FCD (ferro cast ductile) 450, has relatively poor weldability, requiring careful control of welding parameters. This study analyzes the effect of welding current variations (100 A, 110 A, and 120 A) and CIN 1 electrode diameter variations (2.6 mm and 4 mm) on the microstructure and mechanical properties of overlay welding results, through composition, macroscopic, EPMA, microstructure, hardness, and wear testing. The results show that heat input increased from 768 J/mm to 921.6 J/mm with rising current. Bead width increased for both electrode diameters (8,272–11,062 μm for 2.6 mm; 8,612–11,384 μm for 4 mm), while HAZ width increased for the 2.6 mm electrode (453–656 μm) but decreased for the 4 mm electrode (729–573 μm) as current increased. EPMA identified slag inclusion in the 2.6 mm/120 A specimen caused by flux residue and contaminants. The weld metal microstructure was dominated by γ-Ni austenite, the HAZ by martensite (with ledeburite present in the 4 mm/110 A specimen), and the base metal by nodular graphite, ferrite, and pearlite. The highest HAZ hardness reached 772.3 HV, weld metal ranged 104.9–210 HV, and base metal remained stable at 117.5–215 HV. The lowest specific wear rate occurred at 110 A (4.20×10⁻⁵ mm³/kg·m for 2.6 mm; 6.26×10⁻⁵ mm³/kg·m for 4 mm). The optimal welding parameter was 110 A for both electrode diameters.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Kata kunci: Arus pengelasan, elektroda CIN 1, diameter elektroda, overlay welding, SMAW. Keywords: CIN 1, electrode diameter, overlay welding, SMAW, welding current.
Subjects:	T Technology > TS Manufactures T Technology > TS Manufactures > TS227 Welding.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Material & Metallurgical Engineering > 28201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Ghaida Salsabila
Date Deposited:	20 Jul 2026 07:16
Last Modified:	20 Jul 2026 07:16
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/135758

Actions (login required)

View Item