1. Kompatibilitas Bahan dan Pemilihan Kelas
Baja tahan karat austenitik (misalnya, 304, 316L) adalah yang paling kompatibel dengan Monel 400. Baja tahan karat feritik dan martensit memiliki kandungan karbon lebih tinggi dan kekerasan lebih tinggi, menyebabkan sensitivitas retak lebih besar dan kemampuan las keseluruhan lebih buruk, sehingga jarang digunakan untuk pengelasan tidak serupa langsung dengan Monel 400.
Risiko utama berasal dari pencampuran sistem nikel‑tembaga dan besi‑kromium‑nikel. Pengenceran besi dari baja tahan karat yang berlebihan ke dalam logam las akan membentuk fase intermetalik yang rapuh dan meningkatkan kecenderungan retak panas.
2. Pemilihan Logam Pengisi
Prinsip intinya adalah memilih bahan habis pakai las berbahan dasar nikel dengan toleransi pengenceran yang tinggi dan ketahanan retak yang sangat baik, dibandingkan bahan pengisi baja tahan karat atau bahan pengisi yang cocok dengan Monel 400.
Logam pengisi yang direkomendasikan:
AWS A5.14 ERNiCu‑7 (mirip dengan Monel 400) dapat digunakan untuk pelat tipis dan sambungan bertekanan rendah, namun toleransinya terhadap pengenceran besi terbatas.
AWS A5.11 ENiCrFe‑3 (pengisi Inconel 82) adalah yang paling banyak direkomendasikan. Ini memiliki kandungan kromium dan besi yang tinggi, ketahanan yang kuat terhadap retak panas dan korosi intergranular, dan dapat mengakomodasi pengenceran tinggi dari baja tahan karat dengan tetap menjaga keuletan dan ketahanan korosi yang baik.
ENiCrMo‑3 (tipe Hastelloy C‑276) digunakan untuk lingkungan korosi ekstrem, memberikan ketahanan korosi yang unggul secara keseluruhan dan lokal.
3. Metode Pengelasan dan Parameter Proses
Proses yang umum diterapkan:TIG (GTAW), MIG (GMAW), dan SMAW (pengelasan busur logam terlindung). Pengelasan TIG lebih disukai untuk root pass dan sambungan presisi karena busurnya yang stabil dan masukan panas yang rendah.
Kontrol masukan panas: Gunakan masukan panas rendah dan kecepatan pengelasan tinggi untuk mempersingkat waktu tinggal suhu tinggi, mengurangi difusi elemen, menekan presipitasi intermetalik, dan meminimalkan distorsi pengelasan dan pertumbuhan butiran.
Suhu pemanasan awal dan interpass: Monel 400 memiliki konduktivitas termal yang tinggi dan koefisien muai panas yang rendah dibandingkan dengan baja tahan karat. Umumnya, pemanasan awal tidak diperlukan untuk pelat tipis. Untuk pelat tebal atau konstruksi bersuhu rendah, panaskan terlebih dahulu hingga 65–150 derajat saja, dan kendalikan secara ketat suhu antar lintasan di bawah 150 derajat untuk menghindari retak panas.
Perlindungan gas: Untuk pengelasan TIG/MIG, gunakan argon dengan kemurnian tinggi (99,99% min) sebagai gas pelindung dan gas pembersih balik. Perlindungan bagian belakang sangat penting untuk mencegah oksidasi, porositas dan hilangnya nikel pada akar lasan, yang akan menurunkan kinerja korosi.
4. Operasi Pengelasan dan Perawatan Pasca Pengelasan
Mengurangi tingkat pengenceran:Kontrol bentuk manik las agar lebar dan dangkal, hindari penetrasi yang dalam, dan batasi rasio pencampuran logam tidak mulia. Pengenceran besi yang berlebihan akan secara drastis mengurangi keuletan dan ketahanan korosi pada lasan.
Persyaratan kebersihan: Hilangkan oli, gemuk, kerak oksida, kelembapan, dan cat dari zona pengelasan dalam jarak minimal 20 mm dari alur. Kontaminan yang mengandung sulfur, fosfor, timbal dan seng dapat menyebabkan keretakan panas yang parah dan porositas.
Perlakuan panas pasca-pengelasan (PWHT): Umumnya tidak direkomendasikan untuk pengelasan berbeda pada baja tahan karat Monel 400 dan austenitik. PWHT dapat menyebabkan pengendapan fase rapuh dan meningkatkan tegangan sisa, dan tidak dapat secara efektif meningkatkan kinerja sambungan. Penghilang stres tidak diperlukan untuk sebagian besar kondisi servis.
Pertimbangan korosi galvanik:Setelah pengelasan, perbedaan potensial antara Monel 400 dan baja tahan karat dapat menyebabkan korosi galvanik pada elektrolit konduktif. Tindakan seperti isolasi pelapisan, peningkatan rasio area katoda, atau penggunaan gasket dielektrik harus dipertimbangkan dalam desain struktural.
