Perlakuan Panas Pasca-Pengelasan dan Ketahanan terhadap Korosi

Standar pengelasan khusus industri sering kali mewajibkan PWHT untuk bahan-bahan tertentu. PWHT membantu memastikan integritas komponen yang dilas dalam kondisi ekstrem di lingkungan seperti pembangkit listrik berbahan bakar fosil, bejana reaktor nuklir, dan jenis peralatan bertekanan lainnya.

Proses ini bisa memakan waktu dan memerlukan peralatan khusus. Prosedur ini dapat menyebabkan distorsi atau lengkungan pada peralatan yang dilas, sehingga diperlukan tindakan korektif untuk memperbaikinya.

Pengurangan Tegangan Sisa

Perlakuan Panas Pasca-Pengelasan (PWHT) mengurangi tegangan sisa, mengontrol kekerasan bahan, dan meningkatkan kekuatan mekanis setelah proses pengelasan selesai. PWHT harus dilakukan setelah pengelasan bejana tekan, pipa, dan pembangkit listrik tenaga nuklir untuk mengurangi risiko kegagalan las, seperti potensi retak yang lebih tinggi atau kerentanan terhadap patahan getas; kegagalan dalam melakukannya dapat mengakibatkan kegagalan las dan peningkatan kerentanan terhadap patahan. PWHT menawarkan metode yang efisien dan hemat biaya untuk memenuhi standar industri yang ketat sekaligus menjamin keamanan yang lebih baik.

Tergantung pada aplikasinya, tingkat tegangan sisa pada logam las, zona yang terpengaruh panas, dan logam dasar di sekitarnya dapat mencapai batas leleh—dalam kasus seperti itu, PWHT dapat meredakan dan mendistribusikan ulang tegangan sisa tersebut guna meningkatkan regangan pengoperasian sambungan las sekaligus meniru perilaku struktural yang serupa dengan bahan dasar.

Makalah ini meneliti pengaruh PWHT seragam pada pelat HSS yang dilas dengan sambungan X menggunakan logam pengisi yang sedikit melebihi komposisi logam dasar. Bagian-bagian tersebut dipisahkan secara mekanis dan dikenakan berbagai siklus PWHT serta uji tarik sebelum dilakukan analisis makroskopis dan mikroskopis terhadapnya. Hasil menunjukkan bahwa perubahan yang diinduksi oleh PWHT, seperti pembentukan martensit kembar di zona pengaruh panas (HAZ) dan zona fusi (FZ), dapat secara signifikan menurunkan tingkat tegangan sisa hingga di bawah nilai yang ditemukan pada bahan dasar (BM), sekaligus secara signifikan mengurangi pemicu tegangan di area las serta meningkatkan regangan pengoperasian hingga mendekati nilai yang ditemukan pada bahan dasar (BM).

Kontrol Kekerasan

Perlakuan panas pasca-pengelasan (PWHT) dapat mengurangi tegangan sisa yang disebabkan oleh proses pengelasan, yang jika dibiarkan dapat memicu retak akibat hidrogen atau retak korosi tegangan. PWHT dilakukan dengan memanaskan bahan lalu mendinginkannya kembali secara perlahan—sehingga membantu mendistribusikan ulang dan meredakan tegangan sekaligus meningkatkan keuletan, yang pada gilirannya meningkatkan ketahanan terhadap retak akibat tegangan.

PWHT juga dapat digunakan untuk memicu transformasi fasa atau presipitasi yang akan meningkatkan kekuatan dan ketangguhan bahan, namun agar proses ini berhasil, diperlukan pengendalian terhadap berbagai variabel, seperti suhu dan lamanya paparan bahan.

Melakukan uji kekerasan untuk menilai apakah suatu benda kerja memerlukan PWHT relatif mudah. Isi sel sampel dengan air, tambahkan reagen penyangga dan indikator, aduk, lalu hitung berapa tetes yang diperlukan untuk mencapai titik akhir (biasanya merah dan biru); beberapa fotometer menyediakan opsi untuk menguji kekerasan kalsium secara terpisah dari kekerasan total; hal ini memberikan gambaran yang akurat mengenai kualitas bahan Anda. Kadang-kadang Anda mungkin mendapatkan titik akhir berwarna ungu alih-alih biru; hal ini umumnya disebabkan oleh gangguan dari tembaga (dari algaecides atau pipa), tetapi dapat diperbaiki dengan menambahkan tetesan titran ekstra di awal.

Peningkatan Kekuatan

Perlakuan panas pasca-pengelasan tidak hanya mengurangi dan mendistribusikan ulang tegangan sisa, tetapi juga dapat menimbulkan perubahan metalurgi yang meningkatkan kekuatan. Pada suhu yang lebih tinggi yang digunakan selama proses ini, dapat terjadi proses tempering atau presipitasi, yang menurunkan kekerasan sekaligus meningkatkan keuletan dan mengurangi risiko patah.

Peralatan PWHT memberikan manfaat yang signifikan bagi penggunanya. Peralatan ini dapat membantu memastikan sambungan las mampu bertahan di lingkungan dengan tegangan tinggi tanpa mengalami kegagalan atau kebocoran, yang sangat relevan bagi kilang minyak dan gas, pabrik petrokimia, serta pembangkit listrik tenaga nuklir, di mana peralatan harus mampu bertahan dalam kondisi yang ekstrem.

Proses PWHT dapat menjadi mahal karena ketergantungannya pada fasilitas dan peralatan khusus, serta siklus pemanasan/pendinginan yang memakan waktu, sehingga meningkatkan biaya proyek dan menunda jadwal penyelesaian. Siklus pemanasan/pendinginan yang berulang dapat menyebabkan kelelahan termal pada beberapa paduan logam, yang pada akhirnya mengurangi masa pakainya seiring berjalannya waktu.

Intertek menyediakan layanan PWHT untuk meningkatkan mikrostruktur lasan dan mengurangi tegangan sisa pada komponen yang dilas. Kami memiliki pengalaman luas dalam melaksanakan PWHT untuk berbagai aplikasi di industri minyak & gas, petrokimia, pembangkit listrik, pengolahan kimia, dan fabrikasi baja/logam – serta untuk bahan karbon dan baja tahan karat/paduan tinggi, yang memenuhi spesifikasi ASME Bagian VIII atau batas ketebalan tertentu.

Ketahanan Korosi

Ketahanan terhadap korosi merupakan salah satu karakteristik utama yang memungkinkan logam digunakan dalam berbagai aplikasi praktis. Hal ini berasal baik dari sifat ketahanan korosi yang melekat pada logam itu sendiri maupun dari langkah-langkah perlindungan yang diambil untuk mencegah kerusakan akibat korosi.

Krom dalam baja tahan karat membantu membentuk lapisan pasif oksida kromium yang mencegah oksigen menembus ke dalam logam intinya, sehingga mencegah korosi dan karat. Unsur-unsur lain seperti nikel, mangan, dan molibdenum juga meningkatkan ketahanan terhadap korosi pada baja tahan karat.

Kurangnya ketahanan terhadap korosi dapat berakibat fatal bagi peralatan biomedis. Stent logam yang digunakan pada katup jantung transkateter harus memiliki ketahanan terhadap korosi yang sangat baik; kegagalan dalam memenuhi standar ini dapat menyebabkan kegagalan mekanis pada stent serta respons biologis negatif yang mengancam keselamatan pasien maupun tenaga kesehatan.

PWHT meningkatkan ketahanan korosi bahan dengan cara menemper atau mengendapkan bahan tersebut ke tingkat kekerasan yang lebih rendah, sekaligus meningkatkan ketangguhan dan keuletan, sehingga membantu mengurangi kegagalan las serta risiko patah akibat beban berlebih. PWHT sering kali diperlukan di berbagai industri – baja yang mengalami pengerasan akibat pengerjaan, baja karbon, dan baja paduan rendah, serta industri minyak & gas dan nuklir sering kali mewajibkan PWHT saat memperbaiki peralatan bertekanan.