Tiga Proses Utama

MIG, TIG, dan Stick

Ada puluhan proses pengelasan, tetapi tiga mendominasi perdagangan. Masing-masing memiliki kekuatan dan pertukaran.

MIG (GMAW — Gas Metal Arc Welding) — Proses berumpan kawat. Mesin memberi makan spul kawat pengisi melalui pistol sambil gas pelindung (biasanya campuran argon-CO2) melindungi kolam las dari kontaminasi. MIG cepat, mudah dipelajari, dan bagus untuk pekerjaan produksi pada baja ringan dan aluminium. Ini adalah proses pilihan di manufaktur dan bengkel bodi mobil.

TIG (GTAW — Gas Tungsten Arc Welding) — Proses presisi. Elektroda tungsten yang tidak dapat dikonsumsi menciptakan busur, dan welder memberi makan batang pengisi dengan tangan dengan tangan lainnya. Gas pelindung argon murni. TIG menghasilkan las yang paling bersih dan paling presisi serta diperlukan untuk penerbangan luar angkasa, stainless food-grade, dan pipa dinding tipis. Ini adalah proses yang paling lambat dari ketiganya dan paling sulit untuk dikuasai.

Stick (SMAW — Shielded Metal Arc Welding) — Kuda kerja. Elektroda berlapisan fluks mencair dan mendeposisikan logam pengisi sementara fluks menciptakan gas pelindung dan lapisan terak. Tidak ada botol gas eksternal yang diperlukan. Stick bekerja di luar ruangan dalam angin dan hujan, pada logam berkarat atau kotor, dan di ruang sempit. Welder pipa, pekerja baja struktural, dan kru perbaikan lapangan mengandalkannya.

Proses yang tepat tergantung pada logam, sambungan, lingkungan, dan standar kualitas.

Memilih Proses yang Tepat

Toko fabrikasi mendapat tiga pekerjaan dalam satu minggu. Pekerjaan pertama adalah pengelasan pipa stainless untuk pabrik pengolahan makanan — las harus bersih sempurna tanpa kontaminasi. Pekerjaan kedua adalah memperbaiki balok baja yang retak di jembatan luar ruangan pada angin Januari. Pekerjaan ketiga adalah mengelas 200 braket baja ringan yang identik pada lini produksi.

Fisika Busur Listrik

Apa yang Terjadi Ketika Anda Menyalakan Busur

Busur las adalah pelepasan listrik yang berkelanjutan di seluruh celah antara elektroda dan benda kerja. Ketika sirkuit tertutup, arus mengalir melalui gas di celah, mengionisasinya menjadi plasma — keadaan materi keempat.

Plasma itu mencapai suhu antara 6.000 dan 10.000 derajat Fahrenheit, jauh di atas titik leleh baja (sekitar 2.500 F). Panas yang intens menciptakan kolam las — genangan kecil logam cair pada benda kerja.

Zona Terpengaruh Panas (HAZ) — Area sekitar kolam las yang tidak meleleh tetapi cukup panas untuk mengubah mikrostruktur logam. HAZ dapat menjadi rapuh atau melemah jika welder menerapkan terlalu banyak panas atau bergerak terlalu lambat. Mengendalikan masukan panas adalah salah satu keterampilan paling penting dalam pengelasan.

Gas Pelindung — Logam cair bereaksi secara keras dengan oksigen dan nitrogen di udara. Oksidasi menciptakan porositas (gelembung gas kecil yang terperangkap dalam las) dan melemahkan sambungan. Gas pelindung — argon, CO2, atau campuran — menggusur atmosfer di sekitar kolam las, menjaganya tetap bersih.

Tanpa pelindung, kolam las menyerap gas atmosfer dan las yang dihasilkan bersifat berpori, rapuh, dan struktural tidak berguna. Setiap proses pengelasan memiliki beberapa bentuk pelindung — gas eksternal dalam MIG dan TIG, lapisan fluks dalam Stick.

Mengapa Pelindung Penting

Seorang welder menjalankan MIG pada pelat baja ringan di luar ruangan. Angin kencang bertiup ke seluruh area kerja. Busur terlihat normal, tetapi ketika welder mengupas percikan dan memeriksa manik-maniknya, itu penuh dengan lubang-lubang kecil dan terlihat kasar dan berpori.

Mengendalikan Panas

Dua welder menjalankan sambungan yang sama pada pelat baja yang identik. Welder A bergerak cepat dengan amperage sedang. Welder B bergerak lambat dengan amperage tinggi, memasukkan jauh lebih banyak panas ke dalam logam.

Kedua las terlihat dapat diterima di permukaan, tetapi pelat Welder B melengkung dan bengkok, dan logam di sebelah las berubah warna dan rapuh.

Lima Sambungan Dasar

Bagaimana Potongan Logam Bersatu

Setiap koneksi las dimulai dengan bagaimana potongan tersebut diposisikan relatif satu sama lain. Ada lima konfigurasi sambungan dasar.

Sambungan butt — Dua potongan ditempatkan ujung ke ujung di bidang yang sama. Digunakan untuk pelat dan pipa. Sambungan paling umum dalam pekerjaan struktural dan tekanan. Sering memerlukan pembisauan (menggiling sudut pada tepi) untuk memungkinkan penetrasi penuh pada material tebal.

Sambungan lap — Dua potongan yang tumpang tindih. Sederhana, kuat dalam geser, umum dalam pekerjaan lembaran logam dan bodi mobil.

Sambungan-T — Satu potongan ditetapkan tegak lurus ke potongan lain, membentuk bentuk T. Las biasanya adalah las fillet di persimpangan.

Sambungan sudut — Dua potongan bertemu di sudut kanan sepanjang tepi mereka, membentuk L. Digunakan dalam bingkai, kotak, dan penutup.

Sambungan tepi — Dua potongan ditetapkan sejajar dengan tepi mereka selaras. Terutama digunakan untuk logam lembaran tipis dan aplikasi stress rendah.

Las fillet adalah las segitiga yang diendapkan di sudut dalam sambungan-T, sambungan lap, atau sambungan sudut. Las groove mengisi alur yang disiapkan (bisau) antara dua potongan dalam sambungan butt.

Simbol pengelasan pada cetak biru memberi tahu welder dengan tepat jenis las apa yang akan dibuat, ukurannya, panjangnya, dan lokasinya. Simbol dasar duduk pada garis referensi dengan panah yang menunjuk ke sambungan. Simbol jenis las ada di garis referensi — di bawah garis berarti las di sisi panah, di atas garis berarti las di sisi lain.

Membaca Pekerjaan

Seorang insinyur struktural mengirimkan Anda gambar untuk perbaikan pada kerangka meja baja. Empat kaki yang terbuat dari pipa bujur sangkar harus dilas ke pelat datar di bagian atas. Sambungan tempat kaki bertemu dengan bagian bawah pelat akan menahan berat penuh apa pun yang ditempatkan di atas meja.

Bahaya Pengelasan dan Perlindungan

Hal-Hal yang Tidak Dapat Dinegosiasikan

Pengelasan menghasilkan bahaya yang dapat menyebabkan cedera permanen atau kematian. Keselamatan bukan pilihan — ini adalah keterampilan pertama yang dikuasai oleh setiap welder profesional.

Radiasi UV dan inframerah — Busur memancarkan cahaya ultraviolet yang intens yang menyebabkan arc eye (photokeratitis), yang terasa seperti pasir di mata Anda dan dapat menyebabkan kebutaan sementara. Paparan yang berkepanjangan menyebabkan luka bakar kulit yang mirip dengan sengatan matahari yang parah. Helm pengelasan yang tepat dengan lensa bayangan yang benar (bayangan 10-13 untuk pengelasan busur) adalah wajib. Helm berpendar otomatis beralih dari bayangan cahaya ke bayangan pengelasan dalam milidetik ketika busur menyala.

Asap dan ventilasi — Pengelasan menguapkan logam, fluks, dan lapisan, menghasilkan asap yang mengandung mangan, kromium, seng, dan senyawa beracun lainnya. Baja yang digalvanisasi (dilapisi seng) menghasilkan asap oksida seng yang menyebabkan demam asap logam — gejala seperti flu yang mengganggu berjam-jam setelah paparan. Asap stainless steel mengandung kromium heksavalen, yang diketahui karsinogen. Ventilasi yang memadai, ekstraksi asap, atau respirator diperlukan.

Bahaya listrik — Mesin pengelasan mengirimkan arus tinggi pada tegangan yang relatif rendah, tetapi tegangan rangkaian terbuka (biasanya 60-80 volt) dapat memberikan syok yang fatal dalam kondisi lembab. Jangan pernah mengelas di air yang diam. Periksa kabel dan koneksi untuk kerusakan. Selalu mendasarkan benda kerja dengan benar.

Api dan luka bakar — Percikan dan logam cair perjalanan hingga 35 kaki. Bersihkan area dari bahan yang mudah terbakar. Kenakan pakaian tahan api, sarung tangan kulit, dan boots kulit. Pengawasan api diperlukan saat mengelas di dekat bahan mudah terbakar.

Ringkasan PPE: helm pengelasan (bayangan yang benar), kacamata keselamatan di bawahnya, sarung tangan kulit, jaket tahan api atau lengan, boots kulit, perlindungan telinga di ruang tertutup, dan respirator ketika ventilasi tidak cukup.

Keputusan Keselamatan

Anda tiba di lokasi pekerjaan untuk mengelas perbaikan pada rel pengaman baja di dalam ruangan mekanik kecil. Ruangan tidak memiliki jendela dan satu pintu. Ada kotak kardus dan kain berminyak yang disimpan di sudut sekitar 10 kaki dari lokasi las. Lantai memiliki beberapa genangan dari kebocoran pipa baru-baru ini.

Ke Mana Pengelasan Membawa Anda

Karir dan Sertifikasi Pengelasan

Pengelasan bukan satu karir — itu adalah platform yang membuka pintu ke puluhan spesialisasi, banyak di antaranya berbayar tinggi dan dalam permintaan yang konstan.

Welder pipa — Menyambung bagian pipa minyak, gas, dan air di lapangan. Sering menggunakan pengelasan Stick atau downhill pada pipa baja karbon. Welder pipa sering bepergian dan mendapat bayaran premium. Welder pipa yang terampil dapat menghasilkan lebih dari $100.000 per tahun.

Welder bawah air (welder hiperbarik) — Mengelas pada platform lepas pantai, lambung kapal, dan infrastruktur bawah air. Menggabungkan sertifikasi menyelam komersial dengan keterampilan pengelasan. Salah satu spesialisasi pengelasan paling berbayar dan paling berbahaya.

Welder penerbangan luar angkasa — Pengelasan TIG pada paduan eksotis seperti titanium, Inconel, dan aluminium-lithium untuk pesawat dan pesawat luar angkasa. Standar presisi dan kebersihan yang sangat ketat. Setiap las diperiksa dan didokumentasikan.

Welder pekerja baja struktural — Mengelas baja struktural pada bangunan, jembatan, dan peralatan berat. Sering bekerja di ketinggian pada sambungan balok.

Sertifikasi — American Welding Society (AWS) mengelola tes kualifikasi welder. Yang paling umum adalah kualifikasi Kode Pengelasan Struktural AWS D1.1. Melewati tes sertifikasi berarti Anda mengelas sampel tes yang ditekuk atau difoto X-ray dan lulus inspeksi. Sertifikasi spesifik untuk proses, posisi, dan bahan — cert untuk MIG pada pelat tidak mencakup TIG pada pipa.

Memulai — Program pengelasan community college (6 bulan hingga 2 tahun), program trade school, dan apprenticeship serikat pekerja (biasanya 3-5 tahun dengan pelatihan berbayar di tempat kerja) adalah titik masuk utama. Apprenticeship menggabungkan instruksi kelas dengan pengelasan dunia nyata di bawah seorang journeyman.

Merencanakan Jalur Anda

Hubungkan Pengelasan dengan Masa Depan Anda

Anda sekarang tahu proses pengelasan utama, fisika busur, bagaimana sambungan dirancang, dan disiplin keselamatan yang dituntut perdagangan.