용접 전원·극성·입열

질문 AW-300 용접기를 사용하여 용접을 할 때 용접 입열량은 18000 J/cm, 아크전압 30V, 무부하전압 90V, 용접속도 15cm/min이었다면 이때의 용접 전류 값은 얼마인가?

판단 기준 단위 길이 입열식 H=ηVI×60/v를 사용합니다. 효율이 별도로 제시되지 않아 η=1로 두고 H=18000 J/cm, V=30 V, v=15 cm/min을 대입하면 I=(18000×15)/(60×1×30)=150 A입니다. 무부하전압 90 V는 이 계산에 쓰는 아크전압이 아닙니다.

용접속도가 cm/min일 때 입열식은 H=ηVI×60/v [J/cm]이며, 전류식은 I=Hv/(60ηV)입니다.

값을 대입하면 I=(18000J/cm×15cm/min)/(60s/min×1×30V)입니다.

계산 결과는 150A이므로 두 번째 보기를 선택합니다.

입열 계산에는 무부하전압이 아니라 아크전압을 사용하고, cm/min의 시간 단위를 60으로 환산합니다.

질문 직류 아크 용접기를 사용하여 용접할 경우 극성을 주의하여야 한다. 이 때 용접봉에는 (-)극을 연결하고, 모재에는 (+)극을 연결하는 것은?

판단 기준 직류 정극성(DCSP)은 용접봉을 음극(-), 모재를 양극(+)에 연결하는 극성입니다. 역극성은 이 연결이 반대이고 DCRP는 직류 역극성을 뜻하므로, 문제의 연결 조건에 맞는 것은 정극성입니다.

용접봉이 음극이고 모재가 양극이라는 단자 연결을 먼저 표시합니다.

전극(-)·모재(+)의 직류 연결을 정극성(DCSP)으로 대응시킵니다.

DCSP 정극성은 전극(-)·모재(+), DCRP 역극성은 전극(+)·모재(-)입니다.

질문 용접 입열과 관련된 설명으로 옳은 것은?

판단 기준 ‘용접 입열과 관련된 설명’에서 입열은 전압과 전류에 비례하고 용접 속도에 반비례하므로, 정답은 ‘용접 속도가 빠르면 용접 입열은 감소한다.’인 4번입니다.

입열의 방향 관계를 전압·전류에는 비례, 용접속도에는 반비례로 정리합니다.

각 보기를 이 관계에 대입하면 속도가 빨라질수록 입열이 감소한다는 4번만 일치합니다.

다른 조건이 같다면 전압·전류가 커질수록 입열은 증가하고, 용접속도가 빨라질수록 단위 길이 입열은 감소합니다.

질문 24V 전압, 200A 전류에서 6cm/min의 용접속도로 용접하였을 경우의 용접 입열량을 계산하면 몇 J/cm 인가?

판단 기준 단위 길이 입열식 H=ηVI×60/v에 문제에서 별도 효율이 제시되지 않은 조건의 η=1, V=24V, I=200A, v=6cm/min을 대입하면 H=1×24×200×60÷6=48000J/cm입니다.

식을 H=ηVI×60/v [J/cm]로 세우고, 효율이 별도로 없으므로 η=1로 둡니다.

H=1×24V×200A×60s/min÷6cm/min으로 주어진 값을 단위와 함께 대입합니다.

V×A=J/s이고 60s/min과 cm/min이 소거되므로 결과 단위는 J/cm입니다.

1×24×200×60÷6을 계산해 H=48000J/cm를 얻습니다.

속도가 cm/min이면 H=ηVI×60/v [J/cm]를 사용하고, 효율이 생략된 이 문항은 η=1로 대입합니다.