Baja karbon adalah kategori baja besar yang mencakup berbagai komposisi kimia. Meskipun sebagian besar terdiri dari besi, ada beberapa elemen lain yang dapat ditambahkan ke baja karbon (jumlah karbon, misalnya) yang dapat memiliki efek besar pada kemampuan lasanya. Hal ini sangat penting untuk memahami jenis baja karbon yang dipilih untuk sebuah proyek yang melibatkan pengelasan. Tidak mengetahui variabel penting, seperti elemen tambahan atau rentang kandungan karbon di setiap kelas, dapat menyebabkan kegagalan pengelasan.
Konten Karbon
Salah satu item terpenting yang perlu dipertimbangkan saat
memikirkan pengelasan baja karbon adalah kandungan karbon, yang biasanya
berkisar dari hampir 0% berat sampai sekitar 2,1%.
- Baja karbon rendah mengandung karbon kurang dari 0,30%
- Baja karbon medium mengandung sekitar 0,30% - 0,60% karbon
- Baja karbon tinggi mengandung sekitar 0,61% - karbon 2,1%
Setiap jenis baja karbon memerlukan pertimbangan yang
berbeda saat pengelasan. Baja karbon rendah biasanya merupakan baja yang paling
mudah dilas di lingkungan suhu ruangan. Contoh baja karbon rendah yang sesuai
untuk pengelasan meliputi C1008, C1018, A36, A1011 dan A500. Baja karbon
menengah seperti C1045 biasanya membutuhkan pemanasan awal dan perawatan pasca
panas untuk menghindari retak las. Baja karbon tinggi bahkan lebih rentan
terhadap retak las daripada dua kelompok baja karbon lainnya. Pengelasan baja
karbon tinggi kemungkinan besar memerlukan proses pemanasan awal dan pasca
pemanasan yang sangat cermat untuk menghindari hal ini. Bisa juga dibutuhkan
logam pengelasan khusus.
Ekuivalensi Karbon
Formula kesetaraan karbon juga dapat digunakan untuk membantu
menentukan kemampuan las baja karbon. Formula kesetaraan karbon memperhitungkan
unsur-unsur lain dalam baja yang dapat memiliki efek pada kemampuan las selain
karbon. Umumnya, setara karbon yang lebih tinggi yang dimiliki baja karbon,
yang kurang dapat digabungkan. Jika baja karbon memiliki proses ekuivalen
karbon yang relatif tinggi, pemanasan awal dan pasca panas mungkin harus
diimplementasikan untuk menghindari retak las. Meskipun dua pelat terpisah dari
baja C1045 harus memiliki jumlah karbon yang sama, mereka dapat memiliki jumlah
elemen berbeda yang berbeda-beda, seperti mangan. Hal ini dapat menciptakan
perbedaan dalam ekuivalensi karbon dari dua bahan dengan sebutan yang sama.
Perlu dicatat bahwa kesetaraan karbon biasanya lebih menjadi perhatian baja
paduan.
Tingkat pendinginan
Laju pendinginan las pada baja juga penting saat memilih
baja karbon yang tepat untuk dilas. Tingkat pendinginan yang tinggi dapat
meningkatkan kemungkinan retak las. Umumnya, baja karbon dengan jumlah karbon
dan unsur-unsur lain yang lebih tinggi dalam formula kesetaraan karbon akan
memerlukan tingkat pendinginan yang lebih lambat untuk mencegah terjadinya
retak pengelasan agar tidak terjadi.
Banyak faktor yang dapat berkontribusi terhadap laju
pendinginan las. Salah satu faktornya adalah ketebalan baja karbon yang dilas.
Semakin tebal materialnya, semakin banyak volume panas yang bisa hilang. Volume
yang lebih besar ini memungkinkan lasan mendingin lebih cepat daripada pada
bagian yang lebih tipis. Namun, baja karbon yang lebih tebal juga akan
cenderung terdistorsi yang dapat meninggalkan tegangan sisa yang dapat
menyebabkan retak las. Faktor lain yang mempengaruhi laju pendinginan lasan
adalah suhu sekitar. Pemanasan awal mungkin lebih diperlukan saat mengelas baja
selama bulan-bulan musim dingin Kanada versus baja las di Texas pada bulan
Juli.
Komposisi Kimia Lainnya
Beberapa elemen yang bisa ditemukan di baja karbon tidak
kondusif untuk pengelasan tidak peduli apa yang panas preheat atau filler
digunakan selama proses pengelasan. Grade seperti C12L14 mengandung Lead yang
mempromosikan retak pemadatan lasan. Karena itu, baja bertimbal harus dihindari
saat pengelasan akan dilakukan. Bahan lain yang bisa menyebabkan terjadinya
retak las adalah belerang dan fosfor. Sementara baja karbon dengan sejumlah
kecil belerang dan fosfor mudah ditukar, baja karbon dengan jumlah lebih dari
0,05% dapat rentan terhadap retakan pemadatan. Baja pemesinan gratis seperti
C1141 dan C1144 harus dihindari saat pengelasan harus dilakukan karena jumlah
sulfur dan fosfor mereka tinggi.
