WELDING PROCEDURE SPECIFICATIONx

3 NATIONAL TRAINER SKILL COMPETITION
nd




WELDING PROCEDURE SPECIFICATION (WPS)


/


PROCEDURE QUALIFICATION RECORD (PQR)

































KEMENTRIAN TENAGA KERJA DAN TRANSMIGRASI REPUBLIK INDONESIA
DIREKTORAT JENDERAL PEMBINAAN PELATIHAN DAN PRODUKTIFITAS
BALAI BESAR LATIHAN KERJA INDUSTRI SERANG
Jalan Raya Pandeglang Km.03 Telp/Fax. (0254) 200160
SERANG - BANTEN



1

WELDING PROCEDURE SPECIFICATION (WPS)

Pedoman bagi juru/operator las dalam mengerjakan pekerjaan pengelasan
Isi WPS :

- Variabel essesnsial
- Variabel Non essensial

- Supplementary essensial

Tujuan : Mendefinisikan dan mendokumentasikan seluruh detail yang akan
digunakan dalam pengelasan ringkas dan jelas.

= untuk menentukan bahwa rakitan las yang diusulkan untuk suatu
konstruksi mampu memilikisifat-sifat yang diperlukan untuk tujuan yang

telah ditetapkan.

WPS harus didukung oleh Procedure Qualification Record (PQR)


Variabel-variabel dalam WPS adalah :
- Essensial variabel : variabel yang mempengaruhi terhadap sifat mekanik dari
logam las.
Bila variabel ini berobah maka WPS harus direkualifikasi.
- Non essensial variabel : bila berobah maka WPS tidak perlu direkualifikasi

- Supplementary essensial variabel : variabel yang dibutuhkan untuk notch
toughness test spesifik


WPS berbeda-beda untuk proses las yang berbeda


WPS dan PQR harus dibuat oleh satu perusahaan sebagai fabricator, dan Welding
Engineer dari fabricator tersebut bertanggung jawab atas produk WPS dan PQR
nya yang digunakan dalam proses produksi .


Scope :
1. Logam dasar

2. Welding Proses
3. Tipe, klasifikasi,komposisi dari filler metal
4. Kualifikasi welder

5. Joint design dan toleransi


2

6. Persiapan sambungan dan cara pembersihan
7. Posisi pengelasan
8. Preheat dan interpass temperatur


WPS harus diuji dengan PQR
PQR = Rekaman data pengelasan yang digunakan untuk mengelas kupon test dan
rekaman variabel-variabel yang direkam pada waktu pengelasan kupon test.
Beberapa WPS dapat dibuat berdasarkan PQR tunggal.

P No : Untuk mengurangi jumlah kualifikasi prosedur las yang diperlukan

Didasarkan pada karahteristik logam dasar seperti komposisi,sifat mampu
las dan sifat mekanis


F No : Pengelompokan dari elektroda dan kawat las didasarkan terutama atas
karahteristik mampu guna yang secara fundamental menentukan
kemampuan juru las untuk membuat lasan yang memuaskan dengan logam
pengisi tertentu


A No : Kualifikasi analisa logam lasan ferro untuk kualifikasi prosedur (identifikasi

komposisi kimia logam lasan)

Dalam format WPS terdapat :
1. Sambungan (joint) QW-402 :

- Perubahan tipe kampuh (V , U , V double)
- Penambahan atau peniadaan penahan balik

- Perubahan jarak celah untuk las akar yang telah ditentukan

2. Logam dasar (base metal) (QW-403) :
- Perubahan logam dasar dari suatu P.No ke P.No lainnya

- Tebal maksimum yang berkualifikasi adalah sama dengan tebal kupon test
- Kalau penetrasi dapat diukur secara visual maka disyaratkan kualifikasi ulang

bila :
* Tebal logam dasar berbeda 20 % dari tebal kupon test untuk tebal kupon
test < 25 mm
* Tebal logam dasar 10 % dari tebal kupon test untuk tebal kupon test >

25 mm

3

- Kalau penetrasi tidak dapat diukur maka disyaratkan kualifikasi ulang untuk
kondisi sbb :
* Tebal logam dasar berbeda 10 % dari tebal kupon test untuk tebal kupon

test < 25 mm
* Tebal logam dasar berbeda 50 % dari tebal kupon test untuk tebal kupon
test > 25 mm

- Kualifikasi WPS harus dilakukan dengan menggunakan logam dasar dengan
tipe atau grade yang sama sebagaimana logam dasar yang akan digunakan
dalam las produksi


3. Filler Metals (QW-404) :
- Perubahan ukuran logam pengisi

- Perubahan dari satu F.No ke F.No lain

4. Position (QW-405) :

- Perubahan posisi selain dari posisi yang telah berkualifikasi

5. Preheat (QW-406) :

- Penurunan temperatur > 55 ˚C dari suhu preheat yang telah berkualifikasi,suhu
minimum dari preheat harus ditetapkan dalam WPS


6. PWHT (QW-407) : Perubahan batas jangka temperatur dan waktu

7. Technique (QW-410) :

- Perubahan dari stringer ke wave
- Perubahan cara pembersihan antar lapis las
- Perubahan pengelasan dari satu sisi ke dua sisi

- Perubahan las manual ke las semiotomatik atau ke otomatik
- Pengadaan dan peniadaan peening


8. Base Metal (Logam Dasar) ==== QW 403
QW 403.1 .Dinyatakan dengan P No = Penandaan logam dasar berdasarkan
karahteristik, seperti komposisi, sifat mampu las, sifat mekanik dll

P.No berbeda kualifikasi WPS




4

403.2 .Tebal kualified
403.3. Pemeriksaan/pengukuran penetrasi secara visual
403.4.WPQ untuk grup base metal yang berbeda

403.5 WPQ untuk kombinasi P.No. dan G.No yang berbeda
403.6. Minimum tebal kualifikasi dari base metal
403.7. Multy pass

403.8. Perubahan range kualified dari base metal
403.9. Singgle pass atau multy pas untuk tebal < ½ inci
403.10. Short circuiting metal transfer mode untuk GMAW

403.11. WPS harus dikualifikasi dengan PQT (Procedure Qualification Test)
dengan menggunakan base metal sesuai dengan QW 422.

403.12. Perubahan P No. dari base metal pada QW 422 WPS requalification
403.13. Perubahan dari P.No kepada P.No yang sama
403.22. Perubahan tdebal nominal base metal > 5 %

403.23. Perubahan tebal base metal diluar range kualified QW.453.

9. Filler === QW 404

404.1. Perubahan diameter > 10 %
404.3. Perubahan ukuran filler
404. Perubahan F No. Pengelompokan elektroda dan kawat las

didasarkan atas karahteristik mampu guna
404.7.Perubahan nominal diameter elektrode > ¼ inci
404.9. Perubahan minimum tensile strength

404.12. Perubahan spesifikasi elektroda berselaput
404.17. Perubahan tipe flux atau komposisi dari flux
404.23. Perubahan dari solid filler metal ke Flux cored
404.30. Perubahan weld deposit dalam rang kualified QW 451

404.31.Maksimum tebal kualified adalah tebal test kupon
404.42. Perubahan > 5 % ukuran partikel poweder


10. Posisi Pengelasan ======== QW 405.
405.1. Posisi diliuar posisi kualified
405.2. Perubahan posisi






5

11. Preheat ======== QW 406
406.1.Pengurangan temp.preheat > 100°F
406.2 Penambahan > 100°F dari temp.preh eat


12. Postweld HT ========= QW.407
QW.407.1. PQR yang berbeda dibutuhkan untuk masing-masing kondisi

.407.6. Penambahan 25 % atau lebih dari total time PWHT

13. Gas ======== Qw 408.

QW 408.1. Perubahan komposisi gas
408.2. Perubahan dari single gas ke mixture gas
408.12. Perubahan floew rate > 5 %


14. Karahteristik Listrik ========= QW 409.
QW 409.1. Penambahan Hin

409.2. Perubahan tipe matal transfer (GMAW)
409.4. Perubahan dari AC ke DC atau sebaliknya
409.5. Amper atau voltase > 15 %

409.12.Perubahan tipe atau ukuran tungsten elektroda
409.22. Perubahan > 10 % dari range amper pada layer 1


15. Teknik =================QW 410
QW 410.1. Perubahan dari stringer ke weaving atau sebaliknya
410.2. Perubahan ukuran nozle

410.6. Perubahan metode back gouging
410.8. Perubahan jarak contact tube ke benda kerja
410.9 Perubahan dari multy pass persisi ke single pass persisi

410.10 Perubahan dari single elektrode ke multiple elektrode
410.21 Perubahan dari pengelasan dari 1 sisi ke pengelasan dari 2 sisi atau
sebaliknya
410.25 Perubahan dari manual atau semiotomatik ke otomatik atau

sebaliknya
16. Joint ========== QW 402

QW 402.1. Perubahan Type dari groove
402.7. Penambahan backing
402.10 Perubahan dari root face

6

Standar Penerimaan Pemeriksaan Uji Tak Rusak
Slag Inclusion (SI)

Slag yang terperangkap didalam lasan biasanya ditemukan dalam zone fusi.
Untuk pipa dengan diameter luar lebih besar atau sama dengan 2,375 inci
(60,3 mm) slag inclusion harus dianggap sebagai cacat, bila terdapat kondisi
berikut:

a.Terindikasi panjang lebih dari 2 inci (50 mm).
b.Terindikasi lebar melebihi 1/16 inci (1,6 mm).
Untuk pipa dengan diameter luar kurangl dari 2,375 inci (60,3 mm) slag
inclusion harus dianggap sebagai cacat, bila terdapat kondisi berikut ;

-.Terindikasi panjang 3 kali tebal dinding nominal paling tipis yang
disambung.
- .Terindikasi lebar 1/16 inci (1,6 mm).


Porositas
Gas yang terperangkap dalam logam lasan yang sedang membeku sebelum gas
tersebut mendapat kesempatan naik kepermukaan cairan lasan dan melepaskan diri.
Porositas biasanya berbentuk bola tetapi mungkin juga berbentuk memanjang atau
tidak teratur.

Porositas individual atau tersebar (P) harus dianggap sebagai cacat, bila terdapat
kondisi berikut

a. Ukuran pori individual, melebihi 1/8 inci (3 mm).
b. Ukuran pori individual, melebihi 25% dari tebal dinding nominal tertipis yang
disambung.

c. Distribusi dari pori tersebar (scattered) melebihi konsentrasi yang diizinkan oleh

Porositas holow-bead (HB) didefinisikan sebagai porositas linier memanjang yang
terjadi pada akar las. Holow-bead (HB) tidak dapat diterima bila :
a) Panjang individual HB melebihi 1/2 inci (13 mm).

b) Jarak antara HB individual kurang dari 2 inci (50 mm).
c) Panjang seluruh HB melebihi 8% panjang lasan.


Retak
Tidak dapat diterima bila :
a) Retak, dari sembarang ukuran atau lokasi pada lasan, tidak merupakan retak
kawah dangkal (shallow crater crack) atau retak bintang (star crack).




7

b) Retak kawah dangkal atau retak bintang dengan panjang melebihi 5/32 inci (3,96
mm)


Contoh Format WPS / SMAW


Paragraph Variabel Essensial Suplementary Nonessensial
essensial

Joint ǿ Groove design X
(QW-402) ± Backing X
ǿ Backing Chem.
ǿ Root spacing X
X

Base Metals ǿ P Number X
(QW-403) Max.t qualified X
P Number Gr.No X

Filler Metals ǿ Size X
(QW-404) ǿ F Number X
ǿ Chemical Comp. X
ǿ SPA Spec. X

Position + Position X
(QW-405)



Preheat ǿ < 100 ºF X
(QW-406)


PWHT ǿ PWHT X
(QW-407)



Gas ǿ Type fuel gas X
(QW-408)



Technique ǿ Beadtechnique ǿ channge X
(QW-410) ǿ Flame character t thickness X
ǿ ± Technique < decrease X
ǿ Method cleaning + addition X
± Peening - delete X







8

Essensial variable (API 1104)
Item yang termasuk dalam essensial variable :
1. Perubahan tipe welding proses

2. Perubahan material pipa
- Yield strength ≤ 42.000 psi
- Yield strength (> 42.000 - < 65.000)

3. Perubahan joint design
4. Perubahan posisi
5. Perubahan tebal dinding

6. Perubahan filler metal
7. Perubahan arah pengelasan ( vertical downhill ke vertical uphill atau sebaliknya)
8. Perubahan gas pelindung

9. Perubahan flow rate gas pelindung
10. Perubahan flux
11. Perubahan kecepatan pengelasan





























9

Pembuatan WPS :
* Test coupon (kupon uji las) dilas oleh juru las yang berkualifikasi Pengujian
spesimen uji Hasil uji direkam dalam rekaman kualifikasi prosedur (PQR)

diperiksa oleh WI.

Kualifikasi Juru Las :

* Kupon uji las dibuat oleh juru las yang akan dikualifikasi kupon uji las yang
sudah dilas menjadi spesimen uji dan hasil ujinya direkam dalam rekaman
(WPQR) diperiksa oleh WI


AWS D1.1 (Structural Welding Code Steel)
A. Kualifikasi WPS
* Kupon uji las pelat dengan Groove :

- Posisi : 1G , 2G , 3G , 4G 2 tension test + 4 bend test + charpy test (bila
dipersyaatkan dalam supplementery essensial variabel)
* Kupon uji las pipa dengan Groove
- Posisi : 1G , 2G , 5G , 6G , 6GR 2 tension test + 4 bend test + charpy

test (bila dipersyaatkan dalam supplementery essensial variabel)
* Kupon uji las pelat dengan Fillet :

- Posisi : 1F , 2F , 3F , 4F 3 macro test
* Kupon uji las pipa dengan Fillet :
- Posisi : 1FR , 2F , 2FR , 5F , 6F 3 macro test (1FR + 2F + 2FR) + 4
macro test (5F + 6F)

B. Kualifikasi ujuk kerja Las
* Kupon uji las pelat dengan Groove :

- Posisi : 1G , 2G , 3G , 4G 2 bend test
* Kupon uji las pipa dengan Groove
- Posisi : 1G , 2G , 5G , 6G , 6GR 2 bend test (1G + 2G) + 4 bend test
(5G + 6G + 6GR)

* Kupon uji las pelat dengan Fillet :
- Posisi : 1F , 2F , 3F , 4F 1 macro test + 1 fracture test

* Kupon uji las pipa dengan Fillet :
- Posisi : 1FR , 2F , 2FR , 5F , 6F 1 macro test





10

API 1104 (American Petroleum Institute)
A. Kualifikasi WPS
* Kupon uji las pipa dengan Groove :

- Posisi : roll welding (roll position)
position welding (Fixed position)
spesimen uji tergantung besarnya diameter luar pipa ,

mis. 4,5 in < OD > 12,75 in : 2 tension test + 2 nick break test + 4 bend test
dapat dilihat dalam tabel API 1104)
* Kupon uji las pipa dengan Filet :

- Posisi : roll welding (roll position)
position welding (Fixed position)
spesimen uji paling sedikit 4 nick break test (Fixed position)


B. Kualifikasi juru las tunggal (single qualification)
* Juru las dapat memilih salah satu pilihan dibawah ini

# Kupon uji las pipa dengan Groove :
- Posisi : roll welding (roll position)
position welding (Fixed position)

spesimen uji tergantung besarnya diameter luar pipa ,
mis. 4,5 in < OD > 12,75 in : 2 tension test + 2 nick break test + 4 bend test
(dapat dilihat dalam tabel API 1104 . Uji mekanik dapat diganti dengan uji

Radiographi

# Kupon uji las pelat dengan Fillet dengan ketentuan :

- Posisi : 1F , 2F , 3F , 4F spesimen uji : 1 fracture test.















11

Standar-Standar :
A. Standar pengelasan pipa.
B.31.1 : Power Piping

B.31.2 : Industrial gas and air piping
B.31.3 : Petroleum Refinery piping
B.31.4 : Oil transportation piping

B.31.5 : Refrigration piping
B.31.6 : Chemical industry process piping
B.31.7 : Nuclear power piping

B.31.8 : Gas transmission and distribution piping
B. American Society Mechanical Engineers (ASME)
American Boiler and Pressure Vessel

Sect. I : Power Boler
Sect.II : Materials
Sect. III : Nuclear Power Plant Component

Sect. V : Non Destructive Examination
Sect. VIII : Unfired PV
Sect. IX : Qualification Standar for Welding and Brazing Procedure

C. American Petroleum Institute.
API 1104 : Standar for field welding of pipe line
D. American Welding Society (AWS).

AWS D1.1 : Steel Structure
AWS D10.5 : Welding ferrous materials for nuclear power piping
AWS D10.6 : Gas Tungsten Arc Welding of titanium pipinh and tubing

AWS D10.7 : Requirement practices for gas shielded arc welding of aluminium
and aluminium alloy pipe














12

Prosedur pembuatan WPS :

Welding Engineer merancang WPS dengan

mengacu kepada standar yang digunakan
dsbt : Preliminary WPS (PWPS)

Juru las membuat sample test dengan
menggunakan variable-variabel dalam

PWPS
dirancang
ulang
Sample test di uji




Hasil Uji di bandingkan dengan standar
yang diacu




Hasil Uji tidak sesuai dengan Hasil Uji sesuai dengan standar
standar






Data-data pengelasan
Hasil Uji
PQR Dicatat dalam PQR

supporting

WPS
PQR


Satu PQR

dapat terdiri
Data-data pengelasan dicatat

dari beberapa dalam WPS dan di approve

WPS

WPS







13