Perlakuan Panas Pasca Pengelasan

Perlakuan panas pasca las (post weld heat treatment/PWHT) merupakan langkah penting untuk menghilangkan tegangan sisa pada peralatan bertekanan yang dilas yang dapat menyebabkan cacat dan tingkat pengerasan yang melebihi spesifikasi desain, serta meningkatkan ketangguhan dan keuletan untuk memenuhi kriteria desain.

Pengujian PWHT diperlukan dalam sebagian besar spesifikasi kualifikasi prosedur pengelasan seperti EN 13445 dan BS PD 5500, dengan persyaratan waktu dan suhu yang dirinci dalam bentuk tabel dalam dokumen-dokumen ini.

Pereda Stres

Post Weld Heat Treatment, umumnya disebut sebagai PWHT, dapat mengurangi tekanan internal pada komponen baja untuk mencegah distorsi dan masalah lain yang dapat menyebabkan kegagalan. PWHT juga dapat membantu mengurangi retak yang disebabkan oleh hidrogen pada beberapa paduan serta mengurangi masalah korosi di dekat lasan pada grade logam tertentu.

Tegangan internal pada baja dapat terjadi selama operasi pembentukan, penarikan, dan pemesinan, yang mengarah ke tegangan tarik atau tekan sisa yang menyebabkan distorsi dan pada akhirnya kegagalan layanan. PWHT menawarkan solusi yang efektif dengan memanaskan benda kerja di atas suhu kritis yang lebih rendah sebelum mendinginkannya secara bertahap untuk menghilangkan stres.

Memanaskan struktur pada suhu ini akan menurunkan kekuatan luluhnya dan memungkinkan sisa tegangan pengelasan yang melebihi batas bawah yang baru, sehingga menyebabkan deformasi plastis yang mengurangi tegangan sisa. Proses ini, yang dikenal sebagai stress relief, melibatkan perendaman benda kerja pada suhu ini untuk periode yang dapat disesuaikan tergantung pada ukuran dan kompleksitasnya.

Pengujian PWHT pada komponen yang lebih besar seperti tangki udara dan boiler untuk menghilangkan tekanan internal sebelum dapat menyebabkan kerusakan permanen sering dilakukan untuk memastikan semua tekanan internal telah dikurangi ke tingkat toleransi yang dapat diterima sebelum proses pemesinan atau finishing akhir dimulai. Hal ini juga dapat dilakukan pada tahap fabrikasi untuk memverifikasi persyaratan toleransi sebelum proses finishing akhir.

Kontrol Kekerasan

Pengelasan adalah komponen integral dari pengoperasian pipa minyak dan gas, pembangkit listrik, dan fasilitas industri lainnya. Meskipun pengelasan menyediakan banyak fungsi yang berguna, tegangan sisa dapat mengurangi kekuatan material dari waktu ke waktu. Untuk mengimbangi tekanan ini dan memastikan keamanan peralatan untuk pengoperasian, proses perlakuan panas seperti PWHT dapat digunakan; PWHT mengurangi tegangan sisa sekaligus meningkatkan keuletan dan ketangguhan untuk memenuhi atau melampaui nilai desain asli.

PWHT biasanya dilakukan pada baja karbon dan baja paduan. Prosesnya melibatkan pemanasan hingga suhu tertentu sebelum menahannya selama jangka waktu tertentu - biasanya satu jam per inci ketebalan. Temperatur, laju pendinginan, dan waktu penahanan harus dipertimbangkan dengan cermat karena prosedur yang tidak tepat dapat menyebabkan penggetasan temper, distorsi, dan masalah retak akibat pemanasan ulang.

PWHT dapat menjadi proses yang mahal karena mengandalkan sumber energi yang mahal untuk mencapai dan mempertahankan suhu tinggi yang diperlukan untuk menghilangkan stres yang efektif. Selain itu, beberapa siklus PWHT selama masa pakai komponen dapat meningkatkan konsumsi energi secara keseluruhan. Untungnya, ada alternatif lain yang memberikan manfaat serupa - misalnya material komposit dapat memulihkan kekuatan dan kekakuan tanpa memerlukan pekerjaan panas atau proses pengelasan yang ekstensif.

Peningkatan Kekuatan

Peningkatan Kekuatan adalah kemampuan untuk meningkatkan kekuatan fisik seseorang; subkekuatan dari Manipulasi Kekuatan dan variasi Kekuatan Sekunder.

Metode Pwht (seperti anil, normalisasi, dan temper) melibatkan pemanasan dan pendinginan baja untuk menghilangkan atau mendistribusikan tegangan sisa. Proses lain mungkin melibatkan pengendapan, penuaan atau efek metalurgi lainnya yang meningkatkan sifat mekanik material seperti pengurangan kekerasan, peningkatan ketangguhan atau pengurangan risiko retak hidrogen; saran spesialis harus dicari mengenai waktu dan suhu yang diperlukan untuk proses ini.

PWHT juga dapat berpengaruh pada struktur mikro logam las, membantunya menjadi lebih halus. Hal ini dapat meningkatkan performa kelelahan pada las, yang mengarah pada kondisi yang lebih menguntungkan.

Namun, dalam banyak aplikasi, keputusan untuk menggunakan PWHT tidak hanya ditentukan oleh kinerja fatik las, melainkan ditentukan oleh faktor lain, seperti bahan kimia dan/atau persyaratan ketebalan kode atau standar tertentu. Oleh karena itu, ketika membuat keputusan ini, harus diseimbangkan dengan biaya dan potensi efek samping; bejana tekan dan kode perpipaan sering kali mengamanatkan PWHT untuk logam las dengan ketebalan tertentu sementara dalam kasus lain, kerentanan terhadap retak korosi tegangan menentukan kebutuhan PWHT.

Daktilitas

Keuletan mengacu pada kemampuan material untuk berubah bentuk secara plastis (yaitu meregang dan menekuk tanpa patah), berlawanan dengan deformasi elastis yang dapat berbalik setelah menghilangkan tekanan. Sebagian besar logam relatif ulet; menarik kawat atau lembaran pemukul menjadi lebih mudah berkat ikatan logam yang memungkinkan atom-atom berulang untuk melewati satu sama lain saat diregangkan atau dibentuk, sementara bahan yang lebih rapuh cenderung retak pada titik-titik di mana gaya menjadi terkonsentrasi.

Kelenturan adalah sifat material yang mengukur seberapa mudah logam dapat dibentuk menjadi lembaran tipis atau bentuk lainnya, kualitas penting dalam aplikasi manufaktur yang melibatkan komponen kecil dan tipis seperti yang ditemukan di komponen kedirgantaraan atau otomotif.

Meskipun keuletan dan kelenturan dapat diukur dengan berbagai teknik, salah satu indikator terbaik dan paling dapat diandalkan adalah melalui uji kekuatan tarik standar. Dalam metode ini, spesimen datar atau bundar dengan bagian pegangan di setiap ujungnya dan bagian pengukur yang lebih tipis di tengah (setara dengan tulang anjing atau dumbel) yang dipegang erat oleh rahang atas dan bawah yang terhubung ke sel beban dikenai tegangan yang diterapkan dari sumber gaya yang diterapkan dan diregangkan hingga putus, menghasilkan kurva tegangan-regangan saat spesimen diregangkan dan kemudian putus; regangan pada titik leher berfungsi sebagai indikator keuletan material yang baik meskipun identifikasi puncak mungkin terbukti sulit tergantung pada kualitas pembentukan sampel.