Pemilihan material pengelasan yang tepat bukan lagi sekadar pertimbangan teknis di tengah percepatan pembangunan infrastruktur global dan dinamika industri fabrikasi yang semakin kompleks.
Ini sekarang merupakan faktor penting untuk keberhasilan proyek, efisiensi biaya, dan keselamatan struktur dalam jangka panjang.
Solusi material yang inovatif diperlukan untuk pengelasan baja struktural saat ini karena banyak masalah.
Ini termasuk kebutuhan akan produktivitas tinggi di lokasi konstruksi yang terbatas, kebutuhan akan sifat mekanis yang konsisten di bawah berbagai parameter proses, dan kebutuhan akan keberlanjutan dengan mengurangi cacat dan rework.
Saya akan menganalisis dengan mengungkap mekanisme di balik kinerjanya dengan menggabungkan data spesifikasi produk dengan temuan terbaru dalam literatur metalurgi las yang dirujuk dari publikasi atau review literatur.
Selain karakteristik operasional yang memberdayakan welder, desain komposisi kimia yang tepat, dan formulasi fluks yang mengoptimalkan transfer metal dan stabilitas busur adalah kunci inovasi kawat las elektroda MS-77.
Karya ini memberikan pemahaman mendalam yang tidak hanya relevan secara akademis tetapi juga penting bagi industri untuk meningkatkan produktivitas, keandalan, dan daya saing. Oleh karena itu, karya ini harus dipertimbangkan.
Komposisi kimia MS-77, sebagaimana tertera pada data, menunjukkan filosofi desain yang cerdas dan berorientasi pada kinerja optimal. Kandungan karbon (C) yang sangat rendah, yaitu 0.09%, merupakan keputusan fundamental.
Dalam konteks pengelasan, karbon adalah double-edged sword: ia meningkatkan kekuatan tetapi secara dramatis meningkatkan kerentanan terhadap pembentukan martensit keras dan getas di Heat-Affected Zone (HAZ), serta meningkatkan risiko cold cracking, terutama pada sambungan tebal atau dalam kondisi terkendala.
Dengan menekan C pada level sangat rendah, MS-77 secara inheren mengurangi carbon equivalent (CE) dan meningkatkan lasability, memungkinkan pengelasan pada kondisi pra-panas (preheat) yang lebih rendah atau bahkan tanpa pra-panas untuk banyak aplikasi, yang secara langsung menghemat waktu dan biaya.
Media pendinginan pada proses pendinginan cepat sambungan las baja karbon rendah berpengaruh signifikan terhadap mikrostruktur dan sifat mekanik, di mana pendinginan air menghasilkan kekerasan tertinggi akibat dominasi fase martensit dan austenit tertahan, sedangkan pendinginan minyak dan udara menunjukkan martensit dengan struktur butir yang lebih halus.
Hasil pengujian menunjukkan nilai kekerasan Vickers tertinggi diperoleh pada media air (284,2 HV), diikuti minyak (270,9 HV) dan udara (262,2 HV), sementara energi serap impak tertinggi dicapai oleh spesimen yang didinginkan udara, menandakan ketangguhan yang lebih baik.
Dengan demikian, pendinginan udara dinilai paling sesuai untuk aplikasi peredaman teknik karena memberikan keseimbangan antara kekerasan, kekuatan, dan ketangguhan, sedangkan pendinginan air lebih efektif untuk meningkatkan kekerasan melalui transformasi austenit–martensit tanpa difusi (Amosun et al., 2023).
Kadar Mangan (Mn) 0,39% dan Silikon (Si) 0,30% adalah pasangan strategis berikutnya, karena Mn adalah deoxidizer dan desulfurizer yang kuat.
Selama solidifikasi, Mn mencegah fenomena cracking panas yang disebabkan oleh film sulfida cair di batas butir. Melalui pemadatan larutan padat, Mg juga meningkatkan kekuatan.
Selain berfungsi sebagai deoksidator, si juga membantu meningkatkan fluiditas logam cair dan mengontrol sifat slag. Kontrol ketat terhadap unsur-unsur tramp Fosfor (P) dan Sulfur (S) pada 0.017% dan 0.014% sangat penting; tingkat yang sangat rendah ini mengurangi risiko berbagai jenis embrittlement, termasuk P’s cold shortness, dan meningkatkan ketangguhan secara keseluruhan.
Deposit las dengan mikroestruktur ferit-perlit yang halus dan ulet dibuat oleh komposisi yang bersih dan seimbang ini. Ini memberikan fondasi bagi sifat mekanis yang kuat dan tahan terhadap propagasi retak.
Sifat mekanis MS-77 sebagaimana dijamin—Kekuatan Tarik 500 MPa, Kekuatan Luluh 420 MPa, dan Perpanjangan 25%—menggambarkan sebuah profil material yang luar biasa seimbang (balanced).
Kekuatan luluh 420 MPa (61 ksi) jelas melampaui persyaratan umum untuk banyak baja struktural A36 (250 MPa) atau bahkan A572 Gr. 50 (345 MPa), menawarkan faktor keamanan tambahan yang berarti.
Namun, keunggulan sebenarnya terletak pada kombinasi sinergis antara kekuatan tinggi ini dan keuletan yang sangat baik, yang diwakili oleh perpanjangan 25%.
Dalam rekayasa struktur, keuletan adalah sifat penyelamat (fail-safe); komponen yang ulet akan mengalami deformasi yang terlihat sebelum kegagalan total, memberikan peringatan dan kesempatan untuk mitigasi.
Pencapaian elongasi setinggi 25% bersamaan dengan kekuatan tarik 500 MPa menunjukkan bahwa logam las MS-77 memiliki kapasitas menyerap energi yang besar (toughness), membuatnya sangat cocok untuk struktur yang menghadapi beban dinamis, kejut, atau di daerah seismik.
Rentang arus pengelasan yang luar biasa dan kemampuan di semua posisi MS- 77 adalah salah satu inovasi yang paling berguna dan bermanfaat.
Untuk diameter 3,2 mm, data menunjukkan bahwa rentang arus yang sama (60-125 A) dapat digunakan untuk posisi datar (1G), sambungan tegak turun (3G down), hingga posisi yang lebih sulit seperti sambungan tegak ke atas (3G up), dan atas (4G).
Ini adalah fleksibilitas yang luar biasa. Biasanya, pengelasan ke atas membutuhkan pengaturan yang sangat presisi untuk mengontrol aliran logam cair melawan gravitasi.
Keanekaragaman rentang ini menunjukkan bahwa selubung elektroda MS-77 dirancang untuk menghasilkan slag dengan karakteristik pembekuan dan viskositas yang dapat disesuaikan secara dinamis dengan perubahan orientasi.
Peluang untuk pengembangan lebih lanjut masih ada, meskipun MS-77 adalah produk yang sangat tua. Salah satu bidang penelitian adalah optimasi lebih lanjut untuk pengelasan otomatis dan robotik.
Meskipun rentang arusnya luas, sifat transfer metal dan perilaku slag pada kecepatan travel yang sangat tinggi atau pada sudut robotik yang kompleks dapat dipelajari lebih lanjut untuk memaksimalkan kinerja.
Bidang lain adalah pengembangan varian “greener”. Energi dan bahan baku dibutuhkan dalam proses produksi elektroda. Untuk mengurangi jejak karbon tanpa mengubah kinerja pengelasan, penelitian ke depan dapat berkonsentrasi pada pembuatan selubung dengan bahan baku yang lebih berkelanjutan atau daur ulang, atau mengoptimalkan proses manufaktur.
Selain itu, dengan menggunakan deposit MS-77, karakterisasi menyeluruh tentang ketangguhan sambungan las (seperti nilai KIC atau CTOD) pada suhu rendah dapat memperkuat basis datanya untuk aplikasi penting di lingkungan dingin.
Kesimpulan
Kawat Las MS-77 KOBELCO telah terbukti bukan sekadar barang dagangan; itu adalah solusi rekayasa material yang terintegrasi dan revolusioner untuk tantangan fabrikasi baja struktural modern.
Karya ini telah mengungkap fondasi keunggulannya yang beragam melalui dekonstruksi ilmiah:
(1) Komposisi kimia strategis, dengan karbon sangat rendah (0,09%) yang meningkatkan lasability dan mengurangi risiko retak, diperkuat oleh Mn dan Si yang ideal serta ketidakmurnian P dan S yang ditekan, menciptakan fondasi metalurgi untuk deposit yang bersih dan ulet.
(2) Sifat mekanis yang unggul dan seimbang, dengan kekuatan tarik hingga 500 MPa dan perpanjangan 25%, menjamin keandalan struktural dan kapasitas serap energi yang jauh melampaui persyaratan standar.
Sinergi ketiga pilar ini meningkatkan produktivitas di lapangan, mengurangi biaya dengan mengurangi rework dan logistik, dan meningkatkan keselamatan dan umur pakai struktur.
Oleh karena itu, MS-77 menetapkan standar baru untuk elektroda baja ringan, di mana kinerja mekanis tinggi tidak lagi menghalangi kemudahan penggunaan.
Bagi industri fabrikasi yang membutuhkan keberlanjutan, keandalan, dan efisiensi, adopsi dan pemahaman yang mendalam tentang teknologi yang diwakili oleh MS-77 menjadi keharusan strategis untuk memenangkan persaingan di era industri 4.0.
Sumber Referensi :
Amosun, T. S., Hammed, S. O., de Lima, A. M. G., & Habibi, I. (2023). Effect of quenching media on mechanical properties of welded mild steel plate. Mechanical Engineering for Society and Industry, 3(1), 3–11. https://doi.org/10.31603/mesi.7121
Ardi Landung Hibatullah
Penulis
Like this post?
