TEGANGAN SISA DAN PERUBAHAN BENTUK DALAM PENGELASAN
Tegangan sisa adalah gaya elastis yang dapat mengubah jarak antar atom dalam bahan tanpa adanya beban dari luar. Tegangan sisa ditimbulkan karena adanya deformasi plastis yang tidak seragam dalam suatu bahan, antara lain akibat perlakuan panas yang tidak merata atau perbedaan laju pendinginan pada bahan yang mengalami proses pengelasan. Adanya tegangan sisa dalam suatu bahan kemungkinan dapat menguntungkan atau malah merugikan tergantung pada fungsi bahan, besar, dan arah tegangan sisa. Walaupun tegangan sisa secara visual tidak nampak, namun sesungguhnya tegangan sisa tersebut juga bertindak sebagai beban yang tetap yang akan menambah nilai beban kerja yang diberikan dari luar. Dalam proses pengelasan, bagian yang dilas menerima panas pengelasan setempat dan selama pemanasan berjalan terjadi pengembangan termal dan pelelehan logam. Pada saat proses pengelasan dihentikan, mulai terjadi proses selanjutnya yaitu proses pembekuan(solidifikasi). Proses ini merupakan awal terbentuknya tegangan sisa karena terjadinya prosespembekuan diikuti adanya penyusutan volum bahan. Penyusutan volum bahan menyebabkan terjadinya regangan. Regangan pada bahan akan menyebabkan terjadinya tegangan yang sifatnya tetap dan disebut tegangan sisa. Las melingkar pada pipa akan menimbulkan tegangan tarik arah memanjang di sekitar garis las dan tegangan tekan pada arah yang sedikit lebih jauh lagi dari garis las serta seimbang antara satu dengan lainnya. Distribusi tegangan sisa tergantung dari jenis dan bentuk lasan, Untuk mengetahui besar dan distribusi tegangan sisa dapat dilakukan pengukuran melalui metode uji tak merusak, salah satu metode tersebut adalah difraksi neutron. Metode ini dipilih dengan alasan adanya keuntungan atau kelebihan yang diperoleh, antara lain dapat menentukan tensor tegangan dalam arah tiga dimensi, dan daya penetrasi lebih tinggi (>100 μm) bahkan sampai 2,5 cm untuk bahan tahan karat (SS) dan 7 cm untuk aluminium. Pada perkembangan selanjutnya untuk Al daya penetrasi dapat mencapai 15 cm[9]. Dengan demikian, tegangan sisa yang terukur tidak hanya tegangan yang ada di permukaan bahan saja, melainkan lebih jauh sampai ke dalam bahan.
Perubahan Bentuk Dalam Pengelasan
@ Distorsi / Deformasi : perubahan bentuk akibat adanya tegangan dalam logam las yaitu tegangan memanjang dan tegangan melintang. Dalam hal ini distorsi atau deformasi ini disebabkan oleh ekspansi (pengembangan) yang tidak uniform dari logam las selama periode pemanasan dan pendinginan. Bila pendinginan ini dibiarkan membeku secara bebas maka volume dari logam cair tersebut akan mengalami penyusutan secara bebas (lihat gambar 1a. dan 1b).

• Pengertian bagaimana dan mengapa distorsi ini terjadi dapat dilihat (gambar 2).

a. Bila sebuah logam dipanasi secara seragam (uniform) maka akan terjadi ekspansi (pengembangan) kesegala arah dan setelah terjadi pendinginan maka akan terjadi kontraksi secara uniform sampai dimensi semula. (lihat gambar 2a).
b. Bila suatu batang mendapat tahanan selama dipanaskan maka ekspansi kearah lateral tidak akan terjadi namun volume ekspansi harus terjadi sehingga batang akan mengalami ekspansi ke arah vertikal. (lihat gambar 2b).
c. Bila batang tersebut kembali ketemperatur kamar maka konstraksi tetap terjadi kesegala arah secara uniform sehingga batang sekarang menjadi berubah bentuk dari bentuk semula. Tegangan penyusutan Kecepatan pengelasan juga akan mempengaruhi terhadap terjadinya distorsi/deformasi.
KONTROL DISTORSI / DEFORMASI
• Jangan membuat ukuran yang berlebihan : Reinforcement yang berlebihan (lebih besar dari T akan menambah terjadinya distorsi/deformasi. Dalam hal ini semakin banyak logam yang ditambahkan pada sambungan maka akan semakin besar gaya penyusutannya yang terjadi
• Menggunakan pengelasan melompat.: Metode ini kalau mungkin harus digunakan, akan dapat mengurangi logam las sebanyak 75% dan dapat mengurangi terjadinya distorsi/deformasi
• Mengurangi lapisan las.: Semakin banyak lapisan logam pengelasan akan semakin besar terjadinya distorsi/deformasi.
• Metode Pelurusan Termal (Panas) Dan Pelurusan Mekanik :Dasar-dasar dalam usaha meluruskan perubahan bentuk dalam pengelasan adalah memanjangkan bagian yang menyusut dan menyusutkan bagian yang mengembang.
• Membuat Perlawanan Terhadap Gaya Penyusutan : Membuat perlawanan terhadap gaya penyusutan sebelum pengelasan dilakukan maka posisi dari logam yang akan disambung dibuat menyimpang dari posisi yang sebenarnya dimana penyimpangan ini dimaksudkan untuk melawan gaya penyusutan yang terjadi setelah pengelasan. Penggunaan Strong Back atau Jig : Dapat mengurangi terjadinya deformasi atau distorsi.
• Urutan Pengelasan (Welding) : Urutan pengelasan (sequence welding) yang benar dapat mengurangi terjadinya deform