용접 전압은 25 V, 용접 전류는 100 A, 용접 비드의 단면적은 20 mm 2 인 아크 용접 공정이 있다. 용접재료의 용융을 위한 비에너지가 2.5 J/mm 3 일 때, 용접 속도[mm/s]는? (단, 용접 효율은 80 %이다)

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1[7급 국가직 기계공작법] 22년 1회차

용접 전압은 25 V, 용접 전류는 100 A, 용접 비드의 단면적은 20 mm²인 아크 용접 공정이 있다. 용접재료의 용융을 위한 비에너지가 2.5 J/mm³일 때, 용접 속도[mm/s]는? (단, 용접 효율은 80 %이다)

해설

유효 입열을 비에너지로 나누면 용융 체적률이 나오고, 이를 비드 단면적으로 나누면 용접 속도 40 mm/s를 얻는다.
유효 입열:  $P = \eta E I = 0.8 \times 25 \times 100 = 2000\ \mathrm{W}$ 
용융 체적률:  $\dfrac{2000\ \mathrm{J/s}}{2.5\ \mathrm{J/mm^3}} = 800\ \mathrm{mm^3/s}$ 
용접 속도:  $v = \dfrac{800\ \mathrm{mm^3/s}}{20\ \mathrm{mm^2}} = 40\ \mathrm{mm/s}$

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