Cacat Pengelasan: Jenis Umum, Penyebab & Solusi

Cacat las kecil dapat memengaruhi umur lelah dan kekencangan kebocoran. Cacat "kecil" dapat menyebabkan pengerjaan ulang yang mahal atau kegagalan di lapangan. Dalam produksi, cacat sering muncul sebagai tanda visual. Ini bisa berupa alur kaki, lubang kecil, atau profil yang buruk. Namun, risiko sebenarnya adalah apa yang tidak dapat Anda lihat. Ini termasuk kurangnya fusi di dinding samping atau inklusi yang terperangkap. Ini juga termasuk penetrasi akar yang tidak pernah terbentuk sepenuhnya. Di Yonglihao Machinery, kami melihat pola umum. Cacat jarang terjadi secara acak. Sebagian besar dapat ditelusuri ke hal-hal yang dapat Anda kendalikan. Ini termasuk persiapan sambungan, masukan panas, pelindung, dan pemasangan. Panduan ini praktis. Ini membantu Anda menemukan cacat dengan cepat. Anda dapat menghubungkannya dengan akar penyebab yang paling mungkin. Kemudian, Anda dapat memilih inspeksi dan tindakan yang tepat untuk mencegah cacat berulang.

Apa Itu Cacat Pengelasan?

Cacat pengelasan adalah cacat yang melampaui batas yang ditetapkan. Batas ini berlaku untuk standar atau penggunaan tertentu. Cacat ini dapat mengurangi kelayakan komponen untuk digunakan. Diskontinuitas berbeda. Diskontinuitas adalah setiap putusnya kondisi pengelasan "ideal". Diskontinuitas mungkin masih dapat diterima jika tetap berada dalam batas yang diizinkan.

Istilah ISO sering digunakan seperti ini:

Dalam praktiknya, pilihan antara "cacat" dan "diskontinuitas" bergantung pada faktor-faktor lain. Faktor-faktor ini meliputi kelas penerimaan, kondisi layanan, dan lokasi cacat. Ini bukan sekadar nama cacat. Pori permukaan kecil pada braket kosmetik mungkin tidak masalah. Pori yang sama di dekat ujung kaki yang sangat tertekan bisa jadi merupakan produk yang ditolak. QA yang baik dimulai dengan dua pertanyaan. Pertama, di mana indikasinya? Apakah di akar, ujung kaki, zona yang terkena panas, atau di dalam? Kedua, apa yang akan dihadapi komponen tersebut saat digunakan? Ini bisa berupa beban statis, beban siklik, tekanan, atau getaran. Setelah semua itu jelas, standar dan rencana dapat diterapkan secara konsisten.

Mengapa Cacat Pengelasan Terjadi?

Sebagian besar cacat pengelasan disebabkan oleh ketidaksesuaian. Ketidaksesuaian ini terjadi antara masukan panas, pelindung, kebersihan, dan kesesuaian sambungan. Ketika salah satu dari faktor-faktor ini tidak stabil, akan muncul tanda-tanda yang berulang. Misalnya, panjang busur yang tinggi cenderung menyebabkan undercut dan percikan. Pelindung yang buruk menyebabkan porositas. Kesesuaian yang buruk mengakibatkan penetrasi yang tidak sempurna atau tumpang tindih. Pembersihan yang buruk di antara lintasan akan terlihat sebagai inklusi terak.

Akar penyebab proses biasanya terbagi menjadi lima kelompok:

• Stabilitas peralatan & daya: Arus atau tegangan yang tidak stabil, ujung kontak yang aus, jalur balik yang buruk, atau umpan kawat yang tidak konsisten.
• Parameter & masukan panas: Kecepatan gerak, panjang busur, umpan kawat, dan pengaturan pulsa. Hal-hal ini dapat menyebabkan undercut, kurangnya fusi, atau burn-through.
• Kondisi material & permukaan: Karat, kerak pabrik, oli, pelapis, kelembapan, dan lapisan oksida. Hal-hal ini mendorong pembentukan porositas dan inklusi.
• Desain dan pemasangan sambungan: Celah akar, kemiringan, tanah, dan ketidaksejajaran. Penjepitan yang buruk juga dapat menyebabkan penetrasi yang tidak sempurna, retak, atau distorsi.
• Teknik & akses: Sudut obor, stickout, anyaman, pembersihan interpass, dan kontrol urutan. Ini adalah kunci dalam pekerjaan multi-pass.

Di lantai produksi, kami memperlakukan perlengkapan dan pemasangan sebagai "parameter diam". Jika komponen tidak terpasang dengan baik, operator akan menyesuaikannya. Mereka mengubah sudut, kecepatan, dan waktu tunda. Hal ini menyebabkan variasi semakin besar. Sebelum Anda menyesuaikan arus atau tegangan, kunci semua komponen lainnya. Amankan penjepitan, celah, penyelarasan, dan akses. Kemudian, catat kecepatan gerak aktual dan stickout yang digunakan. Di sinilah akar permasalahan sering ditemukan.

Jenis-jenis Cacat Pengelasan Utama

Retakan Las

Retak las adalah retakan tajam. Retakan ini dapat terjadi pada logam las, zona yang terkena panas, atau logam dasar. Retak ini menciptakan titik tegangan tinggi dan dapat menyebar dengan cepat. Retak panas berkaitan dengan bagaimana logam membeku dan mendingin di bawah tekanan. Retak dingin sering kali dikaitkan dengan hidrogen, struktur mikro yang keras, dan tegangan.

Terapkan disiplin pengendalian retak. Ini diperlukan ketika sambungan tertahan, tebal, atau berkekuatan tinggi. Hal ini juga berlaku untuk komponen yang sangat penting untuk servis. Retakan kecil jarang "tetap kecil". Retakan harus dihilangkan hingga ke logam yang kokoh. Anda harus memeriksa kontrol preheat dan interpass jika diperlukan. Gunakan bahan habis pakai yang bersih dan pendinginan yang terkontrol untuk mencegah keretakan kembali. Jika keretakan berulang di area yang sama, tangani sebagai masalah sistem. Ini menunjukkan adanya masalah pada pengekangan sambungan, kontrol hidrogen, atau masukan panas, bukan hanya cacat kosmetik.

Melemahkan

Undercut adalah alur pada ujung las. Alur ini mengurangi penampang efektif las. Alur ini juga meningkatkan sensitivitas terhadap kelelahan. Alur ini sering terjadi ketika kecepatan las tinggi atau panjang busur terlalu panjang. Sudut obor yang buruk juga dapat menghanyutkan logam dari tepinya.

Mencegah undercut biasanya merupakan "perbaikan stabilitas". Ini bukan desain ulang. Kencangkan panjang busur dan kurangi tegangan tinggi. Perlambat sedikit dan pertahankan sudut obor yang stabil. Ini membantu ujung kaki mendapatkan cukup logam pengisi. Jika undercut muncul terutama di satu sisi, periksa akses dan pemasangan. Operator sering kali menjauh dari ujung kaki saat jarak bebas sempit.

Tumpang tindih

Tumpang tindih terjadi ketika logam las menggelinding di atas logam dasar. Hal ini terjadi tanpa fusi yang tepat di bagian ujung. Hal ini sering disebabkan oleh laju las yang lambat atau energi fusi yang rendah di bagian ujung. Hal ini juga dapat terjadi ketika genangan air meluap melewati ujung.

Tumpang tindih lebih mungkin terjadi pada fillet dan las yang tidak pada posisinya. Di sini, pengendalian genangan air lebih sulit. Tingkatkan pembasahan dengan meningkatkan panas di bagian ujung, dalam batas tertentu. Pertahankan lengkungan yang lebih rapat dan pendek. Gunakan ukuran manik yang lebih terkontrol. Pertahankan sudut yang mengarahkan energi ke ujung, bukan ke luar.

Porositas

Porositas adalah gas yang terperangkap dalam logam las yang mengeras. Porositas dapat muncul di permukaan atau di dalam. Lubang-lubang kecil yang tersebar sering kali mengindikasikan masalah pelindung atau aliran udara. Pori-pori yang mengelompok di awal dan akhir menunjukkan masalah stabilitas busur atau kelembapan. "Jejak cacing" dapat mengindikasikan kontaminasi permukaan atau runtuhnya selubung pelindung.

Kontrol porositas adalah masalah kebersihan dan pelindungan yang utama. Porositas adalah masalah parameter kedua. Mulailah dengan langkah-langkah ini. Bersihkan logam hingga mengilap di area yang diperlukan. Jaga agar bahan habis pakai dan sambungan tetap kering. Verifikasi jenis gas dan pastikan aliran bebas kebocoran. Lindungi area tersebut dari aliran udara. Jaga agar tonjolan gas tetap konsisten agar cangkir gas melindungi genangan. Setelah stabil, Anda dapat menyesuaikan kecepatan gerak dan masukan panas. Ini membantu gas keluar sebelum logam membeku.

Inklusi Terak

Inklusi terak adalah material non-logam yang terperangkap dalam las. Hal ini umum terjadi pada proses berbasis fluks atau di antara lapisan multi-pass. Penyebab umumnya adalah pembersihan yang buruk di antara setiap pass. Hal ini juga bisa disebabkan oleh penempatan manik yang buruk atau panas rendah yang tidak dapat mengapungkan terak keluar.

Jika slag muncul di antara lintasan, anggap pembersihan sebagai langkah wajib. Jangan bersihkan hanya "selama waktu memungkinkan". Tingkatkan akses sambungan. Pastikan masukan panas cukup agar slag mengapung keluar. Pasang bead untuk menghindari terbentuknya kantong yang menjebak slag. Jika inklusi berulang di dinding samping, periksa geometri dan sudut sambungan. Slag sering tersembunyi di sudut-sudut tajam.

Fusi Tidak Lengkap

Fusi yang tidak sempurna berarti logam las tidak menyatu dengan logam dasar. Hal ini dapat terjadi di dinding samping atau di antara lintasan. Fusi ini seringkali tersembunyi di balik "manik yang tampak bagus". Permukaannya dapat terisi meskipun dinding samping belum benar-benar meleleh.

Pemicu yang umum adalah panas rendah pada garis fusi. Hal ini bisa disebabkan oleh kecepatan yang terlalu tinggi, sudut obor yang salah, atau tonjolan yang terlalu besar. Kontaminasi atau penempatan manik yang memungkinkan puddle melewati busur juga merupakan penyebabnya. Menambahkan filler tidak akan memperbaiki masalah fusi kecuali antarmukanya meleleh. Arahkan energi ke dinding samping atau akar. Perbaiki geometri sambungan dan aksesnya. Verifikasi dengan inspeksi yang tepat saat sambungan dalam kondisi kritis.

Penetrasi Tidak Lengkap

Penetrasi yang tidak sempurna terjadi ketika las tidak menembus sepenuhnya sambungan pada akar. Hal ini sering disebabkan oleh geometri akar yang terlalu rapat atau ketidaksejajaran. Celah akar yang tidak memadai atau panas akar yang rendah juga bisa menjadi penyebabnya.

Jika penetrasinya pendek secara konsisten, biasanya perbaikannya terletak pada geometri sambungan dan posisi obor. Ini bukan tentang menambahkan "lebih banyak lintasan penutup". Pastikan bukaan akar, kemiringan, dan kesejajarannya. Pastikan elektroda diarahkan langsung ke akar. Ini memastikan permukaan akar meleleh dan menyatu.

Terbakar habis

Lubang tembus adalah lubang yang terbentuk ketika las meleleh sepenuhnya menembus logam dasar. Hal ini terjadi pada bagian yang tipis atau dengan celah yang besar. Hal ini paling umum terjadi akibat masukan panas yang terlalu besar, laju las yang lambat, atau pemasangan yang kurang sempurna.

Kontrol burn-through dimulai dengan pemasangan dan pengekangan. Tutup celah, jepit dengan benar, dan gunakan penyangga bila perlu. Kemudian, sesuaikan parameter Anda. Kurangi masukan panas dan perpendek waktu diam. Pertahankan kecepatan gerak yang stabil untuk menghindari panas berlebih di satu titik. Untuk lembaran tipis, kontrol celah yang konsisten seringkali lebih penting daripada perubahan parameter kecil.

Bagaimana Mendeteksi Cacat Pengelasan?

Anda dapat mendeteksi cacat pengelasan dengan mencocokkan metode inspeksi dengan lokasi cacat. Cacat ini bisa di permukaan, dekat permukaan, atau internal. Rencana inspeksi yang baik dimulai dengan pertanyaan: Mode kegagalan apa yang kita cegah? Kebocoran dan batas tekanan membutuhkan sensitivitas tinggi terhadap pori dan inklusi. Sambungan yang terbebani fatik perlu diperiksa untuk retakan toe, undercut, dan kurangnya fusi. Lasan tebal multi-pass memerlukan pemeriksaan cacat internal. Mulailah dengan Pengujian Visual (VT) untuk mendeteksi masalah eksternal yang umum. Kemudian, gunakan Pengujian Non-Destruktif (NDT) ketika risiko membutuhkan kepastian yang lebih tinggi.

VT (Pengujian Visual): Metode ini mendeteksi retakan, undercut, overlap, percikan, dan burn-through. Gunakan pencahayaan dan pembesaran yang tepat sesuai kebutuhan. Ukur temuan berdasarkan kriteria. Ukuran dan lokasi lebih penting daripada sekadar keberadaannya.

Aturan praktisnya adalah: jika hasil kegagalan tinggi, jangan hanya mengandalkan VT. Gunakan metode yang dapat "melihat" cacat yang diperkirakan pada geometri sambungan Anda.

Dasar-Dasar Perbaikan: Kapan Harus Menggerinda, Mengelas Ulang, atau Menolak

Perbaikan cacat yang baik adalah proses yang menyeluruh. Pertama, hilangkan indikasi sepenuhnya. Kedua, las ulang dalam kondisi terkendali. Ketiga, periksa kembali untuk memastikan kondisinya dapat diterima. Sebagian besar kegagalan perbaikan terjadi karena dua alasan. Pertama, cacat hanya dihaluskan dan tidak dihilangkan sepenuhnya. Kedua, akar penyebab awalnya tidak diperbaiki sebelum pengelasan ulang. Melewatkan satu langkah pun akan menyebabkan perbaikan menjadi cacat berulang.

Logika perbaikan umum:

• Lepaskan untuk membunyikan logam: Amplas atau kikis retakan, kerak, atau area yang kurang menyatu. Hindari hanya meratakan permukaan.
• Pengelasan ulang dengan kontrol: Pulihkan perisai, kondisi sambungan, dan parameter yang stabil. Hindari penumpukan panas tanpa perencanaan.
• Periksa kembali: Gunakan VT seminimal mungkin. Gunakan metode NDT lain bila diperlukan oleh kriteria atau tingkat risiko.

Kapan sebaiknya Anda menolak suatu komponen alih-alih memperbaikinya? Lakukan ini jika pelepasan komponen melanggar ketebalan minimum. Atau jika komponen tersebut mendistorsi geometri kritis. Tolak juga jika perbaikan berulang menunjukkan proses yang tidak stabil. Satu perbaikan yang bersih sudah cukup. Penambalan berulang menandakan adanya masalah proses.

Daftar Periksa Pencegahan

Pencegahan paling efektif jika Anda menstandardisasi input penyebab cacat. Input ini meliputi kebersihan, fit-up, parameter, dan urutan. Kami berfokus pada pengurangan variasi terlebih dahulu. Variasi menciptakan "cacat acak" yang sulit dikendalikan. Jika dua operator menggunakan stickout, kecepatan gerak, dan sudut torch yang berbeda, pengaturan yang sama tidak akan menghasilkan las yang sama.

Daftar periksa persiapan pengelasan (cepat tetapi berdampak tinggi):

• Permukaan: Bersihkan oli, cat, karat, atau oksida di area yang membutuhkan busur listrik. Jaga agar bahan habis pakai tetap kering.
• Pemasangan: Periksa celah akar, kemiringan, dan kesejajarannya. Klem untuk mengontrol pergerakan.
• Perisai: Pastikan jenis gas, aliran stabil, dan sambungan bebas kebocoran. Lindungi dari angin.
• Parameternya: Kunci jendela yang stabil untuk arus, tegangan, kecepatan umpan kawat, dan kecepatan perjalanan. Hindari "mengejar" berdasarkan perasaan.
• Teknik: Gunakan sudut senter, jarak sumbu, dan panjang busur yang konsisten. Bersihkan setiap lintasan untuk pekerjaan multi-lintasan.
• Panas & urutan: Kontrol suhu interpass bila diperlukan. Gunakan urutan yang mengurangi distorsi dan retak.

Jika satu jenis cacat umum terjadi, seperti porositas, perbaiki faktor utamanya terlebih dahulu. Faktor ini bisa berupa kebersihan atau pelindung. Lakukan ini sebelum Anda menyesuaikan pengaturan. Perubahan parameter tidak dapat memperbaiki logam dasar yang terkontaminasi atau kebocoran pelindung.

Kesimpulan

Jika Anda menginginkan lebih sedikit cacat pengelasan, jangan mulai dengan “inspeksi lebih lanjut.” Apakah Anda menangani fabrikasi umum atau menawarkan layanan pengelasan khusus, Mulailah dengan pemasangan yang stabil, permukaan yang bersih, dan input yang terkontrol. Di Yonglihao Machinery, hasil tercepat dicapai melalui urutan yang sederhana. Pertama, kunci persiapan sambungan dan penjepitan. Kedua, verifikasi integritas pelindung. Ketiga, dokumentasikan jendela parameter yang stabil. Keempat, terapkan dasar-dasar seperti pembersihan interpass. Terakhir, gunakan VT dan NDT yang tepat untuk mengonfirmasi, bukan menebak-nebak. Ketika Anda memperlakukan cacat sebagai sinyal input yang tidak stabil, kualitas pengelasan menjadi dapat diprediksi.

Tanya Jawab Umum

Apa saja cacat pengelasan yang paling umum dalam produksi?

Retakan, porositas, undercut, overlap, inklusi slag, dan kurangnya fusi adalah yang paling umum. Retakan ini berulang karena berkaitan dengan input yang dapat dikontrol. Input ini meliputi fit-up, kebersihan, shielding, dan input panas. Stabilkan input tersebut sebelum mengubah prosedur.

Bagaimana saya dapat dengan cepat membedakan antara “cacat” dan “diskontinuitas” di lantai produksi?

Anda tidak dapat memutuskan tanpa kriteria penerimaan. "Cacat" adalah diskontinuitas yang melampaui batas penggunaan komponen. Identifikasi jenis dan ukuran indikasi. Kemudian, bandingkan dengan kelas penerimaan. Lokasi dan beban layanan dapat mengubah keputusan akhir.

Apa yang biasanya menyebabkan porositas bahkan saat gas menyala?

Sebagian besar porositas disebabkan oleh kontaminasi atau hilangnya cakupan pelindung. Ini bukan hanya karena "terlalu sedikit gas". Periksa oli, kelembapan, atau cat. Perhatikan adanya aliran udara, kebocoran, dan stickout yang tidak tepat. Kondisi busur yang tidak stabil juga dapat mengganggu pelindung.

Apa cara tercepat untuk mengurangi undercut?

Perpendek panjang busur Anda. Kurangi tegangan berlebih. Pertahankan sudut obor yang stabil sehingga ujung obor ditopang oleh logam pengisi. Jika berulang di satu posisi, tingkatkan jarak bebas atau fiksasi. Masalah akses sering kali menyebabkan sudut yang menyebabkan undercut.

Kapan saya harus memilih UT atau RT untuk cacat internal?

Pilih UT jika Anda mencurigai adanya cacat planar seperti kurangnya fusi. Pilih RT jika cacat volumetrik seperti porositas atau slag menjadi perhatian utama. Geometri sambungan, akses, dan orientasi cacat juga penting. Metode "terbaik" adalah metode yang dapat menemukan cacat yang Anda perkirakan secara akurat.