Artikel ini menyoroti empat varian utama dari proses Submerged Arc Welding (SAW). Variannya adalah: 1. Elektroda Ganda dengan Sumber Daya Tunggal 2. Elektroda Ganda dengan Sumber Daya Ganda 3. Elektroda Tiga dengan Sumber Daya Ganda 4. Pengelasan Busur Fus.
Varian #1. Elektroda Ganda dengan Sumber Daya Tunggal :
Meskipun SAW kawat tunggal adalah proses yang paling sering digunakan, sistem banyak kawat juga menemukan penggunaan yang luas karena tingkat deposisi yang meningkat dan kecepatan pengelasan dapat dicapai yang memperluas jangkauan proses. Gambar 8.28 menunjukkan sistem SAW elektroda ganda menggunakan sumber daya tunggal. Dalam proses ini dua elektroda dimasukkan secara bersamaan ke kepala las ganda yang memungkinkan penggunaan arus yang lebih tinggi. Elektroda dapat diposisikan sejajar atau miring satu sama lain.
Dalam pengaturan paralel elektroda ditempatkan 6 sampai 12 mm terpisah dan dapat baik secara tandem, yaitu satu mengikuti yang lain atau dalam array trans ayat yaitu bergerak berdampingan. Kedua sistem ini ditunjukkan pada Gambar. 8.29. Jika elektroda digunakan secara tandem, peningkatan kecepatan pengelasan hingga 50% dapat diperoleh, bila digunakan dalam larik melintang, alur yang lebih lebar dapat diisi. AC lebih disukai karena beberapa busur dc dengan polaritas yang sama cenderung menyatu.
Susunan elektroda transversal yang ditunjukkan pada Gambar 8.29 tidak akan menyimpan logam sedalam elektroda tandem; namun pola penetrasi las dapat diperluas untuk menutupi sepenuhnya sejumlah butiran las yang sempit.
Susunan lainnya adalah penggunaan elektroda kembar dengan sambungan seri , Gambar 8.30, sehingga salah satu elektroda adalah katoda dan yang lainnya adalah anoda; dan elektroda ditempatkan dalam konfigurasi vee melintasi sumbu las. Pengaturan elektroda las ini menghasilkan penetrasi paling dalam tetapi memungkinkan pengelasan lembaran dan pelat tipis pada kecepatan pengelasan tinggi. Karena penetrasinya dangkal maka ketebalan logam yang akan dilas biasanya kurang dari 12 mm.
Varian # 2. Elektroda Ganda dengan Banyak Sumber Daya:
Sistem SAW elektroda ganda banyak digunakan dan ada pilihan kedua kabel dc, satu kabel dc dan satu kabel ac, atau kedua kabel ac
Posisi elektroda dua kawat tandem dengan sumber daya individu dan kedua elektroda positif memberikan penetrasi terdalam dari semua sistem dan, oleh karena itu, kecepatan pengelasan tertinggi. Sistem ini, bagaimanapun, rentan terhadap pukulan busur yang parah, oleh karena itu, sistem kebohongan yang sering digunakan adalah dengan elektroda depan positif dan kabel trailing dan trailing ac atau kedua kabel ac Sistem dc/ac, ditunjukkan pada Gambar 8.31, memiliki keuntungan dari elektroda dalam negatif. Namun, pengaturan yang paling banyak digunakan adalah dalam untuk penetrasi kawat utama dari busur dc terkemuka untuk memberikan kecepatan pengelasan yang tinggi; sementara busur ac yang biasanya berjalan pada arus yang sedikit lebih rendah meningkatkan profil dan permukaan las.
Sistem semua ac kurang rentan terhadap ledakan busur dan, oleh karena itu, lebih disukai untuk benda kerja dengan geometri yang rumit. Ini juga banyak digunakan dalam pengelasan multi-pass.
Meskipun busur ac relatif bebas dari tiupan busur tetapi mereka masih rentan terhadap defleksi busur tergantung pada perbedaan fasa antara busur. Untuk mengatasi kesulitan ini sistem ac/ac sering dijalankan dari transformator Scott dua atau tiga fasa, ditunjukkan pada Gambar 8.32, yang memberikan perbedaan fasa 90° antara busur. Koneksi delta tertutup dari sumber daya, ditunjukkan pada Gambar. 8.33, dengan impedansi yang tersedia di jalur balik juga digunakan untuk mengontrol perbedaan fasa antara dua busur.
Varian # 3. Tiga Elektroda dengan Banyak Sumber Daya:
Tuntutan yang terus-menerus untuk meningkatkan produktivitas terutama dalam pembuatan kapal , di mana ada las yang panjang, telah menyebabkan pengembangan sistem SAW sumber daya ganda dengan hingga sepuluh kabel. Namun, kecuali untuk aplikasi khusus tiga kabel adalah batas praktis dan sistem tersebut banyak digunakan dalam pembuatan kapal, fabrikasi bejana tekan, dan pabrik tabung.
Sistem triple-wire juga digunakan untuk membuat sambungan horizontal kecepatan tinggi untuk pipa berdiameter besar dan untuk balok fabrikasi. Arus yang sangat tinggi dapat digunakan dengan kecepatan perjalanan dan tingkat pengendapan yang tinggi. Dua sistem kelistrikan yang biasanya digunakan dalam aplikasi tersebut adalah dc/ac/ac, ditunjukkan pada Gambar. 8.34 dan ac/ac/ac, ditunjukkan pada Gambar. 8.35, dengan tingkat penetrasi yang mirip dengan sistem elektroda ganda untuk sistem listrik yang sesuai . sirkuit.
Sudut elektroda-ke-kerja di keduanya, sistem kawat ganda, dan tiga kawat dikontrol untuk mencapai bentuk manik las yang diinginkan. Leading elektroda dijalankan pada arus tinggi dan tegangan rendah untuk mendapatkan penetrasi yang baik yang paling baik dicapai dengan menjaga elektroda pada 90°, atau bahkan sedikit di atas 90°, ke manik yang diendapkan pada benda kerja.
Elektroda tengah dipegang sedikit kurang dari 90° sementara elektroda trailing, baik dalam sistem elektroda ganda dan tiga, dipegang sekitar 70° hingga 75° untuk mendapatkan permukaan manik las yang halus. Tiga tahap pengisian alur sambungan diilustrasikan pada Gambar 8.36. Pengaturan arus dan tegangan untuk sistem 3-kawat dapat, misalnya, seperti elektroda utama pada 1000A pada 32V, elektroda belakang pada 500A pada 42V, dengan elektroda tengah pada 700A pada 38V.
Gambar 8.36 Tiga tahap pengisian alur sambungan dengan proses SAW tiga elektroda
Terlepas dari sistem multi kawat, laju pengendapan dalam SAW juga dapat ditingkatkan dengan menambahkan serbuk besi ke sambungan di bawah fluks. Dengan demikian, besi akan meleleh dan menjadi bagian dari manik las; ini sangat meningkatkan tingkat eksposisi tanpa memiliki efek buruk pada sifat lasan. Serbuk besi dapat digunakan dengan kawat tunggal atau beberapa sistem SAW kawat; tingkat peningkatan laju deposisi ditunjukkan pada Gambar. 8.37.
Varian lain dari proses ini adalah salah satu di mana kawat pengisi yang terpisah atau ‘dingin’ dimasukkan ke dalam zona busur. Kawat pengisi dingin ini mungkin padat untuk berinti fluks untuk menambahkan paduan khusus ke logam las. Kontrol yang tepat dari penambahan elemen paduan ini dapat menyebabkan peningkatan yang cukup besar pada sifat las. Kawat berinti fluks juga dapat digunakan sebagai kawat elektroda biasa untuk mendapatkan penambahan elemen paduan khusus pada logam las. Varian proses seperti itu, bagaimanapun, membutuhkan pertimbangan yang hati-hati dan sebelumnya untuk aplikasi yang tepat.
Varian #4. Fus Arc Welding:
Fus arc welding atau continuous closed electrode welding merupakan varian dari proses SAW yang juga dapat dianggap sebagai hybrid antara proses SMAW dan SAW karena memiliki busur terbuka seperti pada SMAW tetapi peralatan yang digunakan adalah yang digunakan untuk proses SAW otomatis. Busur terbuka Fus Arc Welding memungkinkan operator untuk melihat setiap saat apa yang terjadi di kolam las.
Kawat elektroda yang digunakan secara kontinyu ditutup dengan fluks yang ditahan dalam jaring lilitan spiral yang terdiri dari kawat tipis di sekeliling kawat inti padat seperti ditunjukkan pada Gambar 8.38. Untuk mencapai kontak listrik, kabel yang dililitkan secara spiral ini dibiarkan terbuka di pinggiran terluarnya.
Proses dimulai dengan terlebih dahulu memajukan kawat yang tertutup fluks untuk memajukan dan melakukan kontak dengan benda kerja dan kemudian ditarik kembali untuk membuat busur yang stabil. Busur dapat dilengkapi dengan tambahan CO 2 Shielding untuk meningkatkan kualitas lasan karena kebebasan yang lebih besar dalam menggabungkan fluks dan tingkat arus pengelasan yang lebih tinggi.
Jadi proses busur fus menggunakan sistem busur terkontrol untuk menjaga panjang busur tetap konsisten. Ini dilakukan dengan merasakan tegangan busur yang hampir berbanding lurus dengannya; yang kemudian digunakan untuk mengontrol laju umpan elektroda.
Proses ini digunakan terutama untuk mengelas lapisan longitudinal dan dengan demikian digunakan secara khusus dalam pembuatan kapal dan fabrikasi struktural yang menggunakan las sudut. Untuk aplikasi ini, prosesnya sangat berhasil karena karakteristik busur terbuka dan toleransi terhadap cuaca buruk dan kondisi permukaan pelat.
