Pengelasan adalah teknologi pemrosesan yang mencapai ikatan atom antara permukaan dua atau lebih benda kerja terpisah dengan pemanasan, penerapan tekanan, atau kombinasi keduanya, ditambah dengan bahan pengisi. Sebagai komponen kunci dari mesin konstruksi berat, kualitas boom pengelasan berhubungan langsung dengan kinerja keselamatan seluruh alat berat. Berbeda dengan sambungan mekanis, pengelasan membentuk ikatan metalurgi, yang kondisi intinya meliputi kondisi energi, kondisi lingkungan, dan kondisi ikatan. Menurut sumber energinya, pengelasan dapat dibagi menjadi tiga kategori: pengelasan fusi, pengelasan tekanan, dan mematri. Diantaranya, pengelasan fusi adalah yang paling banyak digunakanmanufaktur boom pengelasan, terhitung lebih dari 90% aplikasi industri.
I. Prinsip Metalurgi Pengelasan dan Pemilihan Material untuk Boom Pengelasan
Metalurgi pengelasan adalah teori kunci yang mempelajari hukum pembentukan kolam cair, pemadatan, transformasi fasa, dan perubahan komposisi kimia selama proses pengelasan, dan memainkan peran penting dalam kinerja boom pengelasan. Kumpulan lelehan boom pengelasan dicirikan oleh volume kecil, suhu tinggi, waktu keberadaan yang singkat, dan laju pendinginan yang cepat, sehingga menghasilkan proses kristalisasi yang cepat. Pemadatan logam las didasarkan pada butiran logam dasar yang tidak meleleh di zona fusi dan tumbuh sepanjang arah pembuangan panas, membentuk berbagai morfologi kristalisasi dari butiran planar hingga butiran kolumnar. Zona yang terkena dampak panas (HAZ) adalah area logam dasar yang terkena panas pengelasan tetapi tidak meleleh. Perubahan mikrostrukturnya ditentukan bersama oleh suhu pemanasan dan laju pendinginan, sehingga menghasilkan wilayah berbeda seperti zona fusi, zona panas berlebih, dan zona normalisasi.
Boom pengelasan sebagian besar terbuat dari-baja paduan berkekuatan tinggi-rendah, seperti pelat-berkekuatan tinggi BS700MCK2, yang memiliki kekuatan luluh lebih besar dari atau sama dengan 700MPa dan kemampuan las yang sangat baik, sifat mampu bentuk dingin, dan ketangguhan impak-suhu rendah. Jenis material ini adalah baja struktural paduan rendah-karbon-rendah, yang memperoleh kinerja pengelasan sangat baik dengan mengurangi setara karbon dan indeks sensitivitas retak las. Selama proses pengelasanledakan pengelasan, serangkaian reaksi kimia seperti oksidasi, reduksi, dan nitridasi terjadi antara logam cair dan media sekitarnya. Penting untuk memastikan komposisi kimia yang wajar pada lasan dan menghindari cacat melalui bahan habis pakai pengelasan dan pengendalian proses yang tepat.
II. Pengaruh Hukum Proses Termal Pengelasan terhadap Kualitas Boom Pengelasan
Proses termal pengelasan merupakan sumber reaksi metalurgi pengelasan, transformasi mikrostruktur, dan deformasi tegangan. -Studi mendalam tentang hukum pembangkitan, perpindahan, dan pembuangan panas sangat penting untuk meningkatkan kualitas boom pengelasan. Metode pengelasan yang berbeda memiliki perbedaan yang signifikan dalam karakteristik sumber panas: pengelasan busur logam terlindung memiliki kepadatan energi yang relatif rendah, panas tersebar, dan zona yang terpengaruh panas-besar; sedangkan pengelasan laser dan pengelasan busur plasma memiliki energi terkonsentrasi dan zona yang terpengaruh panas-kecil.
Masukan panas pengelasan mengacu pada panas yang diperoleh per satuan panjang las, dihitung dengan rumus E=60IU/(vη), dengan I adalah arus pengelasan, U adalah tegangan pengelasan, v adalah kecepatan pengelasan, dan η adalah efisiensi termal. Selama proses pengelasan boom pengelasan, masukan panas yang berlebihan akan meningkatkan suhu puncak, memperlambat laju pendinginan, memperluas zona-yang terpengaruh panas, dan membuat butiran menjadi kasar, sehingga mengurangi ketangguhan; masukan panas yang tidak mencukupi akan mempercepat laju pendinginan, yang dengan mudah menyebabkan pembentukan struktur yang mengeras dan retakan dingin.
Dalam pembuatanpengelasan booms, penting untuk mengontrol suhu interpass secara akurat dan menerapkan proses pemanasan awal dan pasca{0}}pemanasan yang sesuai. Untuk pelat baja tebal, pemanasan awal harus dilakukan untuk mengimbangi peningkatan laju kehilangan panas dan mencegah retakan dingin. Lingkungan pengelasan juga memerlukan pengendalian yang ketat, termasuk persyaratan seperti intensitas penerangan di area kerja, kecepatan angin di bawah 2m/s, dan kelembaban di bawah 60%.
AKU AKU AKU. Strategi Pengendalian Cacat Pengelasan dan Jaminan Kinerja Boom Pengelasan
Cacat pengelasan pada dasarnya adalah manifestasi dari proses metalurgi yang tidak terkendali atau proses termal yang tidak seimbang. Cacat umum pada boom pengelasan meliputi porositas, inklusi terak, retakan, dan undercut. Porositas adalah lubang yang terbentuk ketika gas terlarut dalam kolam cair gagal keluar selama pendinginan dan pemadatan, sedangkan inklusi terak berasal dari oksida dan sulfida yang dihasilkan oleh reaksi metalurgi yang gagal mengapung ke permukaan kolam cair pada waktu yang tepat.
Retakan dibagi menjadi dua kategori: retakan panas dan retakan dingin. Retakan panas disebabkan oleh pembentukan lapisan tipis akibat pengayaan elemen-titik leleh-rendah pada batas butir dan retak akibat tekanan pengelasan; retakan dingin terjadi karena pembentukan struktur yang mengeras yang disebabkan oleh laju pendinginan yang berlebihan dan akumulasi hidrogen yang dapat terdifusi. Untuk memastikan keandalan kinerjaledakan pengelasan, perlu dilakukan evaluasi secara sistematis terhadap sifat mekanik sambungan, termasuk kekuatan, ketangguhan, plastisitas, dan kekerasan.
Sambungan las terdiri dari tiga bagian: logam las, zona fusi, dan zona-yang terkena dampak panas, dan kinerja keseluruhannya merupakan cerminan komprehensif dari ketiganya. Zona fusi merupakan titik lemah pada sambungan, yang rentan menjadi tempat timbulnya retakan karena struktur yang tidak rata dan butiran yang kasar. Dengan mengadopsi urutan pengelasan dan parameter proses yang masuk akal, seperti proses yang dioptimalkan menggunakan lima{3}}pengelasan backstep untuk pengelasan akar dan dua-pengelasan simetri pusat untuk pengelasan capping, tegangan sisa pengelasan dan deformasi dapat dikurangi secara efektif. Dengan kemajuan teknologi, efisiensi produksi dan stabilitas kualitas produk booming pengelasan akan sangat meningkat.
