ISO 15609-4:2009

Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — Welding procedure specification — Part 4: Laser beam welding

ISO 15609-4:2009 specifies requirements for the content of the welding procedure specification (WPS) for laser beam welding processes, including overlay welding. It is not applicable to other processes for cladding (e.g. thermal spraying). Variables listed in ISO 15609-4:2009 are those influencing the quality and properties of the welded joint.

Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques — Descriptif d'un mode opératoire de soudage — Partie 4: Soudage par faisceau laser

L'ISO 15609-4:2009 spécifie les exigences relatives au contenu du descriptif du mode opératoire de soudage (DMOS) par faisceau laser, y compris le rechargement par soudage. Elle n'est pas applicable aux autres procédés de rechargement (par exemple à la projection thermique). Les variables énumérées dans l'ISO 15609-4:2009 sont celles qui ont une influence sur la qualité et les caractéristiques du joint soudé.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 11-May-2009
• ICS: 25.160.10 - Welding processes
• Technical Committee: ISO/TC 44/SC 10 - Quality management in the field of welding
• Drafting Committee: ISO/TC 44/SC 10/WG 5 - Specification and qualification of welding procedures for metallic materials
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Completion Date: 27-Mar-2020

Relations

• Revises: ISO 15609-4:2004 - Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — Welding procedure specification — Part 4: Laser beam welding
• Effective Date: 15-Apr-2008

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15609-4
Second edition
2009-05-15


Specification and qualification of welding
procedures for metallic materials —
Welding procedure specification —
Part 4:
Laser beam welding
Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les
matériaux métalliques — Descriptif d'un mode opératoire de
soudage —
Partie 4: Soudage par faisceau laser




Reference number
ISO 15609-4:2009(E)
©
ISO 2009

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ISO 15609-4:2009(E)
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Published in Switzerland

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ISO 15609-4:2009(E)
Contents Page
Foreword. iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 1
4 Technical content of welding procedure specification. 3
4.1 General. 3
4.2 Welding process . 3
4.3 Manufacturer . 4
4.4 Equipment . 4
4.5 Parent materials . 5
4.6 Filler or other additional material(s) . 5
4.7 Joint design. 5
4.8 Joint and surface preparation . 5
4.9 Jigs, fixtures and tooling . 6
4.10 Welding position. 6
4.11 Backing . 6
4.12 Welding technique. 6
4.13 Welding parameters. 6
4.14 Preheating and post-weld heat treatment . 7
4.15 Operations after welding. 7
Annex A (informative) Examples of welding procedure specification. 8
Bibliography . 13

© ISO 2009 – All rights reserved iii

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ISO 15609-4:2009(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 15609-4 was prepared by Technical Committee ISO/TC 44, Welding and allied processes, Subcommittee
SC 10, Unification of requirements in the field of metal welding.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 15609-4:2004), which has been technically
revised.
ISO 15609 consists of the following parts, under the general title Specification and qualification of welding
procedures for metallic materials — Welding procedure specification:
⎯ Part 1: Arc welding
⎯ Part 2: Gas welding
⎯ Part 3: Electron beam welding
⎯ Part 4: Laser beam welding
⎯ Part 5: Resistance welding
The following part is planned:
⎯ Part 6: Laser arc hybrid welding
Requests for official interpretations of any aspect of this part of ISO 15609 should be directed to the
Secretariat of ISO/TC 44/SC 10 via your national standards body, a complete listing of which can be found at
www.iso.org.
iv © ISO 2009 – All rights reserved

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INTERNATIONAL STANDARD ISO 15609-4:2009(E)

Specification and qualification of welding procedures for
metallic materials — Welding procedure specification —
Part 4:
Laser beam welding
1 Scope
This part of ISO 15609 specifies requirements for the content of the welding procedure specification (WPS) for
laser beam welding processes, including overlay welding. It is not applicable to other processes for cladding
(e.g. thermal spraying).
This part of ISO 15609 is part of a series of standards, and details of this series are given in ISO 15607:2003,
Annex A.
Variables listed in this part of ISO 15609 are those influencing the quality and properties of the welded joint.
The dimensions mentioned in this part of ISO 15609 influence the metallurgical and mechanical qualities, the
geometry of the structural member and other important performance properties.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 4063, Welding and allied processes — Nomenclature of processes and reference numbers
ISO 6947, Welds — Working positions — Definitions of angles of slope and rotation
ISO 14175, Welding consumables — Gases and gas mixtures for fusion welding and allied processes
ISO 15607:2003, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — General rules
ISO/TR 25901:2007, Welding and related processes — Vocabulary
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 15607:2003, ISO/TR 25901:2007
and the following apply.
3.1
slope up
〈beam welding〉 controlled increase of the beam power at the beginning of the welding
[ISO/TR 25901:2007, definition 2.337]
© ISO 2009 – All rights reserved 1

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ISO 15609-4:2009(E)
3.2
slope down
controlled decrease of the beam power at the end of the welding
NOTE 1 Adapted from ISO/TR 25901:2007, definition 2.336.
NOTE 2 The slope down region is the region on the workpiece in which the effects of slope down occur. It can consist
of one or two of the following areas, depending on the selected welding mode.
a) In full penetration welding, it can consist of
⎯ a region where beam penetration is still complete, and
⎯ a region where penetration is partial or decreasing.
b) In partial penetration welding, it can consist of
⎯ a region where penetration decreases continuously.
3.3
working distance
〈beam welding〉 distance between the surface of the workpiece and a standard reference point of the
equipment which is traceable to the true focusing lens or mirror centre
[ISO/TR 25901:2007, definition 2.472]
NOTE This is a practical reference distance only.
3.4
tacking pass
pass made to hold the parts to be welded in proper alignment until the final welds are made
NOTE 1 Adapted from ISO/TR 25901:2007, definition 2.370.
NOTE 2 This can be produced by a continuous or discontinuous pass with partial penetration.
3.5
pass
run
single operation of welding that is part of the production of a completed weld
NOTE 1 Adapted from ISO/TR 25901:2007, definition 2.312.
NOTE 2 The term “pass” is commonly used in beam welding.
3.6
cosmetic pass
pass for superficial remelting of the weld in order to enhance appearance
NOTE 1 Adapted from ISO/TR 25901:2007, definition 2.75.
NOTE 2 This pass can be performed with a defocused or oscillating beam.
3.7
overlap
〈beam welding〉 portion of the weld pass remelted prior to the slope down
[ISO/TR 25901:2007, definition 2.249]
NOTE For overlay welding, portion of a welding pass remelted by the adjoining pass.
2 © ISO 2009 – All rights reserved

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ISO 15609-4:2009(E)
3.8
back support
piece of metal or other auxiliary material placed against the workpiece on the back face of the joint in order to
retain the molten weld metal
NOTE Adapted from ISO/TR 25901:2007, definition 2.24.
3.9
focal length
〈beam welding〉 distance between the centre of the focusing lens or mirror and the focal spot
[ISO/TR 25901:2007, definition 2.146]
NOTE In a thick lens or system of lenses, the principal plane is often inside the lens. For set-up purposes, operators
often use the “back focal length”,
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 15609-4
Deuxième édition
2009-05-15



Descriptif et qualification d'un mode
opératoire de soudage pour les matériaux
métalliques — Descriptif d'un mode
opératoire de soudage —
Partie 4:
Soudage par faisceau laser
Specification and qualification of welding procedures for metallic
materials — Welding procedure specification —
Part 4: Laser beam welding




Numéro de référence
ISO 15609-4:2009(F)
©
ISO 2009

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ISO 15609-4:2009(F)
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Publié en Suisse

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ISO 15609-4:2009(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 2
4 Contenu technique d'un descriptif de mode opératoire de soudage (DMOS) . 3
4.1 Généralités . 3
4.2 Procédé de soudage. 4
4.3 Fabricant. 4
4.4 Matériel . 4
4.5 Matériaux de base. 5
4.6 Matériaux d'apport ou autres produits consommables. 5
4.7 Conception de l'assemblage . 5
4.8 Préparation des joints et de la surface. 6
4.9 Gabarits, montages et outillage . 6
4.10 Position de soudage. 6
4.11 Support envers. 6
4.12 Technique de soudage. 6
4.13 Paramètres de soudage . 6
4.14 Préchauffage et traitement thermique après soudage . 7
4.15 Opérations après soudage . 7
Annexe A (informative) Exemples de descriptifs de mode opératoire de soudage (DMOS). 8
Bibliographie . 13

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ISO 15609-4:2009(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 15609-4 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 44, Soudage et techniques connexes,
sous-comité SC 10, Unification des prescriptions dans la technique du soudage des métaux.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 15609-4:2004), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
L'ISO 15609 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Descriptif et qualification d'un
mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques — Descriptif d'un mode opératoire de soudage:
⎯ Partie 1: Soudage à l'arc
⎯ Partie 2: Soudage aux gaz
⎯ Partie 3: Soudage par faisceau d'électrons
⎯ Partie 4: Soudage par faisceau laser
⎯ Partie 5: Soudage par résistance
La partie suivante est prévue:
⎯ Partie 6: Soudage hybride laser-arc
Il convient d'adresser les demandes d'interprétation officielles de l'un quelconque des aspects de la présente
partie de l'ISO 15609 au secrétariat de l'ISO/TC 44/SC 10 via votre organisme national de normalisation. La
liste exhaustive de ces organismes peut être trouvée à l'adresse www.iso.org.

iv © ISO 2009 – Tous droits réservés

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NORME INTERNATIONALE ISO 15609-4:2009(F)

Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage
pour les matériaux métalliques — Descriptif d'un mode
opératoire de soudage —
Partie 4:
Soudage par faisceau laser
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 15609 spécifie les exigences relatives au contenu du descriptif du mode
opératoire de soudage (DMOS) par faisceau laser, y compris le rechargement par soudage. Elle n'est pas
applicable aux autres procédés de rechargement (par exemple à la projection thermique).
La présente partie de l'ISO 15609 fait partie d'une série de normes dont les détails sont donnés dans
l'ISO 15607:2003, Annexe A.
Les variables énumérées dans la présente partie de l'ISO 15609 sont celles qui ont une influence sur la
qualité et les caractéristiques du joint soudé. Les dimensions données dans la présente partie de l'ISO 15609
ont une influence sur les qualités métallurgiques et mécaniques, sur la géométrie de la structure et sur
d'autres caractéristiques importantes de fonctionnement.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 4063, Soudage et techniques connexes — Nomenclature et numérotation des procédés
ISO 6947, Soudures — Positions de travail — Définitions des angles d'inclinaison et de rotation
ISO 14175, Produits consommables pour le soudage — Gaz et mélanges gazeux pour le soudage par fusion
et les techniques connexes
ISO 15607:2003, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux
métalliques — Règles générales
ISO/TR 25901:2007, Soudage et techniques connexes — Vocabulaire
© ISO 2009 – Tous droits réservés 1

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ISO 15609-4:2009(F)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 15607:2003,
l'ISO/TR 25901:2007 ainsi que les suivants s'appliquent.
3.1
montée en puissance
〈soudage par faisceau〉 accroissement contrôlé de la puissance du faisceau au début du soudage
[ISO/TR 25901:2007, définition 2.337]
3.2
évanouissement
réduction contrôlée de la puissance du faisceau à la fin du soudage
NOTE 1 Adapté de l'ISO/TR 25901:2007, définition 2.336.
NOTE 2 La zone d'évanouissement correspond à la zone de la pièce où s'effectue la diminution de puissance. Elle
peut comporter une ou deux parties, selon le mode de soudage choisi.
a) En soudage à pleine pénétration, elle peut comporter
⎯ une partie où la pénétration du faisceau est toujours complète, et
⎯ une partie où la pénétration est partielle ou décroissante.
b) En soudage à pénétration partielle, elle peut comporter
⎯ une partie où la pénétration décroît en continu.
3.3
distance de tir
〈soudage par faisceau〉 distance entre la surface de la pièce et un point de référence du matériel qui peut être
rapporté au centre de la lentille de focalisation ou du miroir
NOTE 1 Adapté de l'ISO/TR 25901:2007, définition 2.472.
NOTE 2 Il s'agit seulement d'une distance de référence pratique.
3.4
passe de pointage
épinglage
passe destinée à assurer l'alignement correct des pièces à souder avant l'exécution des soudures définitives
NOTE 1 Adapté de l'ISO/TR 25901:2007, définition 2.370.
NOTE 2 Elle peut être constituée d'une passe continue ou discontinue, à pénétration partielle.
3.5
passe
opération isolée de soudage faisant partie de la réalisation d'une soudure complète
NOTE Adapté de l'ISO/TR 25901:2007, définition 2.312.
3.6
passe de lissage
passe de refusion superficielle de la soudure afin d'en améliorer l'aspect
NOTE 1 Adapté de l'ISO/TR 25901:2007, définition 2.75.
NOTE 2 Cette passe peut être effectuée avec un faisceau défocalisé ou oscillant.
2 © ISO 2009 – Tous droits réservés

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ISO 15609-4:2009(F)
3.7
recouvrement
〈soudage par faisceau〉 portion de soudure refondue avant évanouissement
[ISO/TR 25901:2007, définition 2.249]
NOTE Pour le rechargement par soudage, la partie de la passe de soudage refondue par la passe adjacente.
3.8
support envers
pièce de métal, ou autre matériau auxiliaire, placée contre la pièce, à l'envers du joint, destinée à retenir le
bain de métal en fusion
NOTE Adapté de l'ISO/TR 25901:2007, définition 2.24.
3.9
distance focale
〈soudage par faisceau〉 distance entre le centre de la lentille de focalisation ou du miroir et la tache focale
[ISO/TR 25901:2007, définition 2.146]
NOTE Dans le cas d'une lentille épaisse ou d'un système de lentilles, le plan principal est souvent situé à l'intérieur
de la lentille. Pour l'installation, les opérateurs utilisent souvent la «distance focale arrière», c'est-à-dire la distance entre la
surface avant de la lentille de focalisation ou du système de miroir et la tache focale.
3.10
tache focale
〈soudage par faisceau〉 partie du faisceau au-delà du système de focalisation où l'aire de la section du
faisceau est minimale
[ISO/TR 25901:2007, définition 2.147]
3.11
mise en forme du faisceau
adaptation des propriétés géométriques de la zone effective du faisceau et de la distribution de densité de
puissance par des composants optiques appropriés
3.12
gaz porteur
gaz de transport
〈rechargement par soudage〉 gaz utilisé pour acheminer le matériau d'apport jusqu'a
...