Pembentukan Lapisan Penghalang
Pembentukan Lapisan Penghalang adalah munculnya fase intermetalik getas (misalnya Fe2Al5) langsung di zona sambungan, ketika aluminium dan baja dalam waktu singkat meleleh selama pengelasan. Lapisan keras yang rentan retak ini memisahkan kedua material dan langsung pecah di bawah beban.
Mekanisme kerja fisikokimia
Di antarmuka antara aluminium cair dan baja padat, atom besi dan aluminium saling berdifusi. Saat mendingin, terbentuk fasa intermetalik getas seperti FeAl3 atau Fe2Al5. Fasa ini memiliki struktur kristal sangat teratur tanpa bidang geser dan mencapai kekerasan hingga 1000 HV. Ketebalan lapisan tumbuh secara eksponensial dengan meningkatnya suhu dan waktu kontak. Pendinginan cepat membekukan lapisan tipis namun keras.
Relevansi metalurgi & risiko saat pengelasan
Lapisan getas hampir tidak memiliki keuletan. Di bawah tegangan susut saat pendinginan, retak langsung terbentuk di sepanjang lapisan. Sambungan gagal bahkan pada beban ringan. Mulai dari ketebalan lapisan sekitar 10 µm, seluruh las menjadi tidak berguna. Perbedaan pemuaian panas aluminium dan baja menciptakan tegangan tambahan. Porositas dapat terjadi jika oksida atau kelembapan terperangkap di zona sambungan.
Praktik bengkel & instruksi kerja
Pembentukan lapisan penghalang hanya dapat diminimalkan, tidak sepenuhnya dicegah. Jaga waktu kontak kolam las di bawah 0,5 detik. Batasi masukan panas dengan busur pendek, kecepatan las tinggi, dan arus rendah. Targetnya adalah ketebalan lapisan intermetalik di bawah 5 µm. Gunakan potongan transisi dari aluminium-baja hasil ledakan plat atau gunakan friction welding atau laser beam welding dengan kontrol energi yang tepat. Bersihkan permukaan sambungan secara menyeluruh dan hilangkan lapisan oksida. Hindari pemanasan awal baja, karena panas mempercepat difusi.