Perlakuan Panas Pasca Pengelasan

Perlakuan panas pasca-pengelasan, atau disingkat PWHT, mengurangi dan mendistribusikan kembali tegangan sisa yang timbul akibat proses pengelasan, sekaligus memungkinkan terjadinya proses tempering, presipitasi, dan penuaan pada bahan-bahan tertentu.

Perubahan pada komposisi kimia bahan ini membantu mengurangi tegangan sisa dan meningkatkan kekuatannya, sehingga pada akhirnya dapat meredakan tegangan selama proses pengelasan serta mencegah bahan-bahan tersebut menimbulkan tegangan yang tidak perlu. Sangatlah penting untuk melakukan PWHT dengan benar sesuai dengan proses pengelasan dan kekuatan bahan guna memberikan pelepasan tegangan dan meredakan tegangan selama proses ini.

Pengurangan Tegangan Sisa

Perlakuan Panas Pasca-Pengelasan (Post Weld Heat Treatment, atau PWHT) membantu mengurangi tegangan sisa yang disebabkan oleh proses pengelasan dengan menaikkan suhunya selama waktu yang sesuai (biasanya 1 jam per inci ketebalan).

Tingkat tegangan sisa yang digabungkan dengan tegangan beban dapat melampaui batas desain suatu bahan, sehingga meningkatkan kerentanannya terhadap retak getas. Untuk mencegah hal ini, PWHT sering dilakukan sebelum bagian yang dilas dikenakan pada kondisi beban kelelahan.

Berbagai penelitian yang membandingkan perilaku penyebaran retak kelelahan pada spesimen Ti-6Al-4V yang dilas dengan metode pengelasan gesekan linier, baik dengan maupun tanpa PWHT, telah menunjukkan bahwa komponen geser dari tegangan sisa internal, khususnya di dalam zona pusat las (WCZ), berkontribusi terhadap penyimpangan retak kelelahan dari jalur yang diinginkan; namun, ketika dipanaskan pada suhu 750 °C, PWHT secara signifikan menurunkan komponen tegangan tersebut untuk relaksasi tegangan yang lebih baik.

Pengurangan Retak Akibat Korosi Tekan (SCC)

SCC berbeda dari korosi konvensional karena menyerang mikrostruktur logam, bukan sekadar mengikis material, sehingga meninggalkan retakan-retakan halus yang dengan cepat menyebar dan menyebabkan kegagalan fatal. Pembentukan retakan sering kali disebabkan oleh tegangan yang disertai paparan terhadap lingkungan yang sangat korosif seperti H₂S atau klorida.

Proses manufaktur seperti pengelasan, pengerjaan dingin, dan pembentukan gulungan dapat menyebabkan material terpapar tegangan tarik internal yang mendekati batas lelehnya, sehingga berpotensi memicu terjadinya retak korosi tegangan (SCC) dalam lingkungan korosif yang agresif. pwht dapat membantu mengurangi risiko SCC dengan meredakan titik-titik konsentrasi tegangan internal seperti sudut tajam atau lekukan yang berfungsi sebagai titik awal retakan – serta dengan meredakan tegangan-tegangan internal tersebut.

SCC juga dapat dikurangi melalui perancangan struktur yang cermat, yang mengutamakan distribusi beban yang merata guna menghilangkan titik-titik konsentrasi tegangan dan meminimalkan fluktuasi kondisi beban – kedua faktor tersebut membantu membatasi timbulnya retakan yang disebabkan oleh tegangan.

Peningkatan Sifat Mekanik

Selain meredakan dan mendistribusikan kembali tegangan sisa, PWHT yang tepat juga dapat secara signifikan meningkatkan sifat mekanis seperti keuletan dan ketangguhan. Hal ini sebagian besar disebabkan oleh efek tempering, presipitasi, atau penuaan yang menurunkan kekerasan bahan, sehingga meningkatkan keuletan sekaligus membuatnya lebih tahan terhadap retakan.

Teknologi PWHT dapat membantu menurunkan ketangguhan patah dengan mendorong pembentukan martensit berbentuk jarum alih-alih ferit pada batas butir, dan dengan demikian secara signifikan mengurangi plastisitas pada logam las serta meningkatkan ketahanan kelelahan struktur.

Dengan mengikuti praktik terbaik yang didasarkan pada jenis dan kekuatan bahan yang akan dilas, proses PWHT dapat disesuaikan untuk memaksimalkan pelepasan tegangan. Hal ini mencakup pemilihan metode perlakuan panas yang efektif dengan laju pemanasan/pendinginan yang sesuai serta penggunaan peralatan/fasilitas yang tepat; pemantauan suhu; pemeliharaan suhu las yang dapat diterima selama proses pengelasan; serta penerapan langkah-langkah pengendalian mutu untuk menjaga standar kualitas.

Ketahanan yang Lebih Tinggi

Apa pun proyek Anda—bejana tekan, pipa, atau komponen dirgantara—PWHT merupakan teknik yang telah teruji untuk meningkatkan ketahanan sambungan las dengan meredakan tegangan sisa dan meningkatkan sifat mekanis. Di lingkungan korosif, teknik ini juga mengurangi risiko retak akibat korosi tegangan dengan meredakan tegangan sisa sebelum mendistribusikannya kembali, sehingga mencegah terjadinya retak transgranular. Jika dilakukan dengan benar, teknik ini juga meredakan tegangan sisa untuk membantu mencegah terjadinya retak korosi akibat tegangan, sehingga pada akhirnya retak korosi akibat tegangan terjadi lebih jarang.

PWHT memungkinkan terjadinya proses tempering, presipitasi, atau penuaan yang dapat menurunkan kekerasan sekaligus meningkatkan keuletan dan ketahanan terhadap patahan pada bahan yang baru saja dilas. Analisis fraktografi pada kawat NiTi menunjukkan bahwa perlakuan panas menghasilkan permukaan patahan yang lebih halus dibandingkan kawat yang baru saja dilas – tanpa pola aliran.

Perlu diperhatikan bahwa penerapan perlakuan panas yang tidak tepat dapat secara signifikan menurunkan kekuatan tarik, kekuatan creep, dan ketangguhan lekukan pada sambungan las, serta meningkatkan kerentanan sambungan las tersebut terhadap retak hidrogen. Oleh karena itu, PWHT hanya boleh diterapkan sesuai dengan prosedur yang telah ditetapkan, dengan laju pemanasan/pendinginan, rentang suhu, dan durasi yang telah ditentukan.