ISO 14373:2006
(Main)Resistance welding — Procedure for spot welding of uncoated and coated low carbon steels
Resistance welding — Procedure for spot welding of uncoated and coated low carbon steels
ISO 14373:2006 specifies requirements for resistance spot welding in the fabrication of assemblies of uncoated and metallic coated low carbon steel, comprising two or three sheets of metal, where the maximum single sheet thickness of components to be welded is within the range 0,4 mm to 3 mm, for the following materials: uncoated steels; hot dip zinc or iron-zinc alloy (galvannealed) coated steel; electrolytic zinc, zinc-iron, or zinc-nickel coated steel; aluminium coated steel; zinc-aluminium coated steel. ISO 14373:2006 is applicable to the welding of sheets of the same or dissimilar thickness, where the thickness ratio is less than or equal to 3:1. It applies to the welding of three thicknesses, where the total thickness is less than or equal to 9 mm. Welding with the following types of equipment is within the scope of ISO 14373:2006: pedestal welding equipment; gun welders; automatic welding equipment where the components are fed by robots or automatic feeding equipment; multi welders; robotic welders. The welding of organic coated or primer coated steels is not within the scope of ISO 14373:2006.
Soudage par résistance — Mode opératoire pour le soudage par points des aciers à bas carbone revêtus et non revêtus
L'ISO 14373:2006 spécifie les exigences relatives au soudage par résistance par points pour la fabrication d'assemblages en acier à bas carbone revêtu ou non revêtu avec deux ou trois épaisseurs de métal, l'épaisseur maximale d'une tôle simple constituant les pièces à souder étant comprise entre 0,4 mm et 3 mm pour les matériaux suivants: aciers non revêtus; acier galvanisé à chaud ou revêtu d'un alliage de fer-zinc (recuit par galvanisation); acier avec revêtement électrolytique de zinc, zinc-fer ou zinc-nickel; acier revêtu d'aluminium; acier revêtu de zinc-aluminium. L'ISO 14373:2006 s'applique au soudage de tôles présentant une épaisseur similaire ou différente, et dont le rapport entre les épaisseurs est inférieur ou égal à 3:1. Elle s'applique au soudage de trois épaisseurs, dont l'épaisseur totale est inférieure ou égale à 9 mm. L'ISO 14373:2006 concerne le soudage réalisé avec les types de matériels suivants: machine de soudage avec commande au pied; machines à souder mobiles (au pistolet); matériel de soudage automatique avec lequel les composants sont mis en place par des robots ou des appareils d'alimentation automatique; machines à souder multipoints; robots de soudage. L'ISO 14373:2006 ne couvre pas le soudage d'aciers revêtus de produit organique ou d'apprêt (primaire).
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14373
First edition
2006-08-15
Resistance welding — Procedure for spot
welding of uncoated and coated low
carbon steels
Soudage par résistance — Mode opératoire pour le soudage par points
des aciers à bas carbone revêtus et non revêtus
Reference number
ISO 14373:2006(E)
©
ISO 2006
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ISO 14373:2006(E)
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Published in Switzerland
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ISO 14373:2006(E)
Contents Page
Foreword. iv
1 Scope .1
2 Normative references .2
3 Terms and definitions .2
4 Symbols and abbreviated terms .4
5 Material .4
5.1 Form .4
5.2 Steel grades.4
6 Surface conditions.5
7 Edge conditions, form of component, and weld spacing.5
8 Electrodes.5
8.1 Materials .5
8.2 Dimensions.5
8.3 Cooling of electrodes .7
9 Weld assessment.8
9.1 General.8
9.2 Weldability tests.8
9.3 Production tests.8
9.4 Frequency of testing .8
10 Weld quality requirements.9
10.1 Weld diameter .9
10.2 Weld penetration and indentation.9
10.3 Weld fracture mode .9
10.4 Weld shear strength .9
10.5 Weld appearance .10
11 Multi-weld arrays.10
Annex A (informative) Recommendations for spot welding equipment.12
Annex B (informative) Typical spot welding conditions .13
Annex C (informative) Partial list of steel types applicable to this International Standard.15
Bibliography .16
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ISO 14373:2006(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 14373 was prepared by the International Institute of Welding, recognized as an international
standardizing body in the field of welding in accordance with Council Resolution 42/1999.
Requests for official interpretations of any aspect of this International Standard should be directed to the
ISO Central Secretariat, who will forward them to the IIW Secretariat for an official response.
iv © ISO 2006 – All rights reserved
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 14373:2006(E)
Resistance welding — Procedure for spot welding of uncoated
and coated low carbon steels
1 Scope
This International Standard specifies requirements for resistance spot welding in the fabrication of assemblies
of uncoated and metallic coated low carbon steel, comprising two or three sheets of metal, where the
maximum single sheet thickness of components to be welded is within the range 0,4 mm to 3 mm, for the
following materials:
⎯ uncoated steels;
⎯ hot-dip zinc or iron-zinc alloy (galvannealed) coated steel;
⎯ electrolytic zinc, zinc-iron, or zinc-nickel coated steel;
⎯ aluminium coated steel;
⎯ zinc-aluminium coated steel.
This International Standard is applicable to the welding of sheets of the same or dissimilar thickness, where
the thickness ratio is less than or equal to 3:1. It applies to the welding of three thicknesses, where the total
thickness is less than or equal to 9 mm.
Welding with the following types of equipment is within the scope of this International Standard:
a) pedestal welding equipment;
b) gun welders;
c) automatic welding equipment where the components are fed by robots or automatic feeding equipment;
d) multi welders;
e) robotic welders.
Information on appropriate welding equipment is given in Annex A, and information on spot welding conditions
is given in Annex B. This information is provided for guidance only. Depending on the service conditions of the
fabrication, the type of welding equipment, the characteristics of the secondary circuit, the electrode material,
and the shape, it is possible that certain modifications are necessary. In such cases, further information may
be obtained from the relevant application standard, where one exists.
The welding of organic coated or primer coated steels is not within the scope of this International Standard.
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ISO 14373:2006(E)
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 669, Resistance welding — Resistance welding equipment — Mechanical and electrical requirements
ISO 5182, Welding — Materials for resistance welding electrodes and ancillary equipment
ISO 10447, Welding — Peel and chisel testing of resistance spot, projection and seam welds
ISO 14270, Specimen dimensions and procedure for mechanized peel testing resistance spot, seam and
embossed projection welds
ISO 14329, Resistance welding — Destructive tests of welds — Failure types and geometric measurements
for resistance spot, seam and projection welds
ISO 15609-5, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — Welding
procedure specification — Part 5: Resistance welding
ISO 15614-12, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — Welding
procedure test — Part 12: Spot, seam and projection welding
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 669, ISO 14329, and the following
apply.
3.1
corona bond zone
area of the weld at the faying surfaces in which solid phase bonding has occurred
See Figure 2.
3.2
cross-tension test
test to determine the load-carrying capability of a spot welded joint subjected to cross tension loading
3.3
shear test
tensile shear test
test to determine the load-carrying capability of a spot welded joint subjected to shear tension loading
3.4
weld nugget
lenticular zone in a resistance weld, where metal from both (all) sheets has melted and re-solidified
3.5
weld pitch
centre-to-centre distance between adjacent spot welds
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ISO 14373:2006(E)
a
a) Symmetrical
a
b) Asymmetrical
b
c) Partial
Key
1 interfacial fracture
a
d = d = (d + d )/2.
p 1 2
b
d = (d + d )/2 and d = (d + d )/2.
1 2 p 2 3
Figure 1 — Measuring of weld size for weld with plug (slug) failure
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ISO 14373:2006(E)
Key
a
1 sheared nugget Diameter of the corona.
b
2 corona bond zone Diameter of the nugget.
c
3 nugget d or d .
1 2
4 rough fracture zone
Figure 2 — Measuring of weld size for weld with interface failure, d < d
c
4 Symbols and abbreviated terms
Symbol Term Dimension
d weld diameter (see Figures 1 and 2) mm
d corona diameter mm
c
d electrode tip diameter mm
e
d nugget diameter mm
n
t sheet thickness mm
P weld shear strength kN
s
R ultimate tensile strength of steel being welded MPa
m
5 Material
5.1 Form
The steel shall be flat rolled, in coil or cut to length, and shall be free from harmful imperfections.
5.2 Steel grades
A partial list of steel grades to which this International Standard is applicable is given in Annex C.
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ISO 14373:2006(E)
6 Surface conditions
Prior to welding, all surfaces of components to be spot-welded shall be free from grease, scale, rust, paint,
1)
dirt, or excessive pitting. Uncoated hot rolled steel shall be in the pickled condition . Coated steels can be
supplied with a chromate or phosphate passivation treatment. Phosphated mild steel may be used in certain
applications. These materials can be spot welded, although adjustment may be required to the welding
parameters outlined in Annex B. Generally speaking, only thin phosphate pre-treatment of steel is acceptable
prior to spot welding.
7 Edge conditions, form of component, and weld spacing
The components to be welded shall be free from any burrs or other defects which may interfere with interface
contact in some way, or which may necessitate excessive force in fitting the parts together.
The shape of the component should be such that there is satisfactory interfacial contact in the area where the
welds are to be made. The distance from the edge of the component to the centre of the weld (edge distance)
should not be less than 1,25 d (see Figure 3), where d is the weld diameter as defined in 8.2. The use of edge
distances less than the recommended values influences weld quality adversely. In such cases, the nominal
weld size specified may be less than that given in 8.2, and therefore due allowance is needed for a lower weld
strength (see 10.4).
The distance between adjacent spot welds (see Figure 3) should not be less than 16 t, and preferably greater.
Tolerances for the distance between the centres of two adjacent spot welds should not exceed ± 10 %,
provided that it does not fall below the minimum value.
8 Electrodes
8.1 Materials
The electrode materials shall be a copper alloy and should possess high thermal and electrical conductivity.
They should comply with, and be used in accordance with, ISO 5182.
8.2 Dimensions
The welding electrodes should be of sufficient cross sectional area and strength to carry the welding current
and electrode force without overheating, excessive deformation, or excessive deflection.
The electrode dimensions should conform to ISO 5184 for straight electrodes, ISO 5830 for male electrode
caps, and ISO 5821 for female electrode caps, as applicable.
1) Certain surface treatments, such as the application of paint primers, rust preventatives, and oils, can be applied
before welding, provided that the coating is uniform in thickness and it has been shown that consistent welds conforming
to this International Standard can be obtained. Excessive use of surface pre-treatment reduces the length of electrode life.
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ISO 14373:2006(E)
Key
d weld diameter
t sheet thickness
Figure 3 — Recommended edge conditions and weld pitch
When welding two sheets of thickness of maximum 3 mm using truncated cone type electrodes, the electrode
tip diameter should be chosen from standard sizes according to the following equation.
d = 5√t (1)
e
where
d is the initial tip diameter, in mm
e
t is the thickness of the sheet in contact with the electrode, in mm
When using truncated cone electrodes, the initial (or set-up) weld diameter should be equal to the diameter of
the electrode tip; i.e.
d = d = 5√t (2)
e
where
d is the weld diameter, in mm
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ISO 14373:2006(E)
CAUTION — The use of a smaller weld size than that given by Equation (2) may result in lower weld
strength. This needs to be taken into account in all design calculations (see Table 1).
NOTE 1 When using domed electrodes with small tip radii or electrodes with very small working faces, Equation (1)
does not always apply, in which case the electrode dimensions depend on accessibility and flange width. In such cases,
the electrode tip dimensions and welding conditions are selected to give a weld diameter as specified in Equation (2), and
they meet the minimum requirements outlined in Clause 10.
When welding two sheets of dissimilar thickness, the electrode dimensions and the required weld size should
be specified with reference to the thinner sheet thickness. In the case of three thicknesses, the thinner sheet
of each combination should be used as the reference.
Where a pad or mandrel is used as the second electrode, its surface shall be maintained to match the profile
of the work piece.
During normal production, electrodes tend to mushroom, leading to an increase in electrode tip diameter. The
diameter of at least one of the electrodes should not normally be allowed to increase above a value which
results in a reduction in weld size to less than the acceptable minimum, e.g. 3.5√t. When this diameter has
been reached (if not before), the electrode should be replaced or redressed to its initial size and contour.
Table 1 — Typical minimum weld shear strength values for low carbon steel
Nominal 3.5√t Nominal 4√t Nominal 5√t Nominal 6√t
Sheet
Weld Weld Weld Weld Weld Weld Weld Weld
thickness
diameter strength diameter strength diameter strength diameter strength
mm mm kN mm kN mm kN mm kN
0,6 2,7 1,3 3,1 1,6 3,9 2,0 4,6 2,3
0,8 3,1 2,3 3,6 3,0 4,5 3,6 5,4 4,2
1,0 3,5 3,2 4,0 3,7 5,0 4,3 6,0 5,1
1,2 3,8 4,1 4,4 4,6 5,5 5,4 6,6 6,2
1,6 4,4 5,5 5,1 6,0 6,3 7,4 7,6 8,3
2,0 5,0 7,2 5,7 8,4 7,1 10,8 8,5 13,5
2,5 5,5 10,6 6,3 11,8 7,9 14,5 9,5 17,3
3,0 6,0 12,0 6,9 14,0 8,6 17,8 10,4 22,0
NOTE These values can be used for design calculations. Higher values are generally obtained in practice. Higher strengths are
also obtained with higher strength steels.
Where electrode tips of different diameters are in contact with the work, the permissible increase over the
initial diameter should apply to the smaller of the two electrode tips.
NOTE 2 A greater increase in electrode tip diameter is permissible only if tests prove that the strength of the weld does
not fall below the desired requirements.
NOTE 3 In cases where automatic weld current increase is used (i.e. stepper controls), the increase in electrode tip
diameter can be greater. The acceptable increase can be determined by empirical means, provided that the weld size
does not fall below that specified in Equation (2).
8.3 Cooling of electrodes
The bore of the cooling water hole and pipe should conform to ISO 5184, ISO 5
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 14373
Première édition
2006-08-15
Soudage par résistance — Mode
opératoire pour le soudage par points
des aciers à bas carbone revêtus et non
revêtus
Resistance welding — Procedure for spot welding of uncoated and
coated low carbon steels
Numéro de référence
ISO 14373:2006(F)
©
ISO 2006
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ISO 14373:2006(F)
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E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Version française parue en 2007
Publié en Suisse
ii © ISO 2006 – Tous droits réservés
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ISO 14373:2006(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions. 2
4 Symboles et abréviations . 4
5 Matériau . 4
5.1 Forme . 4
5.2 Nuances d'acier. 4
6 État de surface . 5
7 États du bord, forme du composant et écartement entre soudures . 5
8 Électrodes. 5
8.1 Matériaux . 5
8.2 Dimensions. 5
8.3 Refroidissement des électrodes . 8
9 Évaluation de la soudure . 8
9.1 Généralités . 8
9.2 Essais de soudabilité . 8
9.3 Essais de production. 8
9.4 Fréquence des essais. 8
10 Exigences relatives à la qualité de la soudure .9
10.1 Diamètre de la soudure . 9
10.2 Pénétration et empreinte de la soudure . 9
10.3 Mode de rupture de soudure . 9
10.4 Résistance de la soudure au cisaillement . 10
10.5 Aspect de la soudure. 10
10.5.1 État de surface . 10
10.5.2 Déformation. 10
11 Assemblages multi-points . 10
Annexe A (informative) Recommandations relatives au matériel de soudage par points . 13
Annexe B (informative) Conditions types de soudage par points . 14
Annexe C (informative) Liste partielle de types d'aciers applicables à la présente Norme
internationale . 16
Bibliographie . 18
© ISO 2006 – Tous droits réservés iii
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ISO 14373:2006(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 14373 a été élaborée par l'Institut International de la Soudure (IIS), reconnu comme organisme
international de normalisation dans le domaine du soudage, conformément à la Résolution du
Conseil 42/1999.
Il convient d'adresser les demandes d'interprétation officielles de l'un quelconque des aspects de la présente
Norme internationale au Secrétariat central de l'ISO qui les transmettra au Secrétariat de l'IIS en vue d'une
réponse officielle.
iv © ISO 2006 – Tous droits réservés
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NORME INTERNATIONALE ISO 14373:2006(F)
Soudage par résistance — Mode opératoire pour le soudage par
points des aciers à bas carbone revêtus et non revêtus
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie les exigences relatives au soudage par résistance par points pour
la fabrication d'assemblages en acier à bas carbone revêtu ou non revêtu avec deux ou trois épaisseurs de
métal, l'épaisseur maximale d'une tôle simple constituant les pièces à souder étant comprise entre 0,4 mm et
3 mm pour les matériaux suivants:
⎯ aciers non revêtus;
⎯ acier galvanisé à chaud ou revêtu d'un alliage de fer-zinc (recuit par galvanisation);
⎯ acier avec revêtement électrolytique de zinc, zinc-fer ou zinc-nickel;
⎯ acier revêtu d'aluminium;
⎯ acier revêtu de zinc-aluminium.
La présente Norme internationale s'applique au soudage de tôles présentant une épaisseur similaire ou
différente, et dont le rapport entre les épaisseurs est inférieur ou égal à 3:1. Elle s'applique au soudage de
trois épaisseurs, dont l'épaisseur totale est inférieure ou égale à 9 mm.
La présente Norme internationale concerne le soudage réalisé avec les types de matériels suivants:
a) machine de soudage avec commande au pied;
b) machines à souder mobiles (au pistolet);
c) matériel de soudage automatique avec lequel les composants sont mis en place par des robots ou des
appareils d'alimentation automatique;
d) machines à souder multi-points;
e) robots de soudage.
L'Annexe A donne des informations sur le matériel de soudage approprié et l'Annexe B donne des
informations sur les conditions de soudage par points. Ces renseignements ne sont fournis qu'à titre informatif.
En fonction des conditions de fabrication, du type de matériel de soudage, des caractéristiques du circuit
secondaire et du matériau et de la forme de l'électrode, des modifications peuvent se révéler nécessaires.
Dans ce cas, des informations complémentaires peuvent être obtenues dans la norme d'application pertinente,
si elle existe.
La présente Norme internationale ne couvre pas le soudage d'aciers revêtus de produit organique ou d'apprêt
(primaire).
© ISO 2006 – Tous droits réservés 1
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ISO 14373:2006(F)
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 669, Soudage par résistance — Matériel de soudage par résistance — Exigences mécaniques et
électriques
ISO 5182, Soudage — Matériaux pour électrodes de soudage par résistance et équipements annexes
ISO 10447, Soudage par résistance — Essais de déboutonnage au burin et de pelage appliqués aux
soudures par résistance par points et par bossages
ISO 14270, Dimensions des éprouvettes et mode opératoire pour l'essai par déboutonnage mécanisé des
soudures par résistance par points, à la molette et par bossages
ISO 14329, Soudage par résistance — Essais destructifs des soudures — Types de rupture et dimensions
géométriques pour les assemblages soudés par résistance par points, à la molette et par bossages
ISO 15609-5, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques —
Descriptif d'un mode opératoire de soudage — Partie 5: Soudage par résistance
ISO 15614-12, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques —
Épreuve de qualification d'un mode opératoire de soudage — Partie 12: Soudage par points, à la molette et
par bossages
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 669, l'ISO 14329 ainsi que
les suivants s'appliquent.
3.1
zone de diffusion en couronne
zone de la soudure au niveau des surfaces de liaison où se produit la liaison en phase solide
Voir Figure 2.
3.2
essai de traction en croix
essai permettant de déterminer la capacité de charge d'un assemblage soudé par points soumis à une charge
de traction en croix
3.3
essai de cisaillement
essai de cisaillement en traction
essai permettant de déterminer la capacité de charge d'un assemblage soudé par points soumis à un effort de
cisaillement en traction
3.4
noyau de soudure
zone lenticulaire d'une soudure par résistance où le métal des deux (de toutes les) tôles a fondu et s'est
solidifié
3.5
entraxe des points
entraxe des points de soudure adjacents
2 © ISO 2006 – Tous droits réservés
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ISO 14373:2006(F)
a
a) Symétrique
a
b) Asymétrique
b
c) Partielle
Légende
1 rupture à l'interface
a
d = d = (d + d )/2.
p 1 2
b
d = (d + d )/2 et d = (d + d )/2.
1 2 p 2 3
Figure 1 — Mesurage des dimensions des points dans le cas de déboutonnage
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Légende
a
1 noyau cisaillé Diamètre de la couronne.
b
2 zone de diffusion en couronne Diamètre du noyau.
c
3 noyau d ou d .
1 2
4 zone de rupture
Figure 2 — Mesurage des dimensions des points dans le cas de rupture à l'interface, d < d
c
4 Symboles et abréviations
Symbole Désignation Dimension
d diamètre du point (voir Figures 1 et 2) mm
d diamètre de la couronne mm
c
d diamètre de la pointe d'électrode mm
e
d diamètre du noyau mm
n
t épaisseur de tôle mm
P résistance de la soudure au cisaillement kN
s
R résistance à la traction de l'acier à souder MPa
m
5 Matériau
5.1 Forme
L'acier doit être en plaque laminée, en rouleau ou en feuillard. Il doit être exempt de toute imperfection
préjudiciable.
5.2 Nuances d'acier
L'Annexe C donne une liste non exhaustive des nuances d'acier auxquelles s'applique la présente Norme
internationale.
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6 État de surface
Préalablement au soudage, toutes les surfaces des composants à souder par points doivent être exemptes de
graisse, calamine, rouille, peinture, impureté ou piqûres de corrosion en quantité importante. L'acier laminé à
1)
chaud non revêtu doit avoir été décapé . Les aciers revêtus peuvent être livrés avec un traitement de
passivation au chromate ou au phosphate. Dans certaines applications, il est possible d'utiliser de l'acier doux
phosphaté. Ces matériaux peuvent être soudés par points, bien que les paramètres de soudage spécifiés à
l'Annexe B puissent être adaptés. En règle générale, seul un prétraitement de l'acier avec une couche mince
de phosphate est admis avant le soudage par points.
7 États du bord, forme du composant et écartement entre soudures
Les composants à souder doivent être exempts de toutes bavures ou autres imperfections susceptibles de
compromettre de quelque manière que ce soit le contact à l'interface ou nécessitant d'exercer une force
excessive pour appliquer les pièces.
Il convient que la forme du composant assure un contact satisfaisant à l'interface dans la zone où les
soudures doivent être réalisées. Il convient que la distance entre le bord du composant et le centre de la
soudure (distance au bord) ne soit pas inférieure à 1,25 d (voir Figure 3), où d est le diamètre de la soudure
tel que défini en 8.2. L'utilisation de distances au bord inférieures aux valeurs recommandées a un effet
néfaste sur la qualité de la soudure. Dans ces cas, la dimension nominale de la soudure spécifiée peut être
inférieure à la valeur indiquée en 8.2, nécessitant de ce fait de tenir réellement compte d'une réduction
correspondante de la résistance de la soudure (voir 10.4).
Il convient que la distance entre points de soudure adjacents (voir Figure 3) ne soit pas inférieure à et de
préférence supérieure à 16 t. Il convient que les tolérances applicables à la distance entre les centres de deux
points de soudure adjacents ne dépassent pas ± 10 %, sans toutefois risquer d'être inférieures à la valeur
minimale.
8 Électrodes
8.1 Matériaux
Les matériaux de l'électrode doivent être en alliage de cuivre. Il convient qu'ils présentent une haute
conductivité thermique et électrique. Il convient qu'ils soient conformes à et utilisés conformément à
l'ISO 5182.
8.2 Dimensions
Il convient que les électrodes de soudage aient une section et une résistance suffisantes pour supporter le
courant de soudage et la force de soudage sans présenter d'échauffement ni de déformation ou d'erreur de
parallélisme excessives.
Il convient que les dimensions de l'électrode soient conformes à l'ISO 5184 pour les électrodes droites, à
l'ISO 5830 pour les embouts amovibles mâles d'électrode et à l'ISO 5821 pour les embouts amovibles
femelles d'électrode, selon le cas.
1)
Certains traitements de surface, tels qu'application d’apprêts, produits antirouille et huiles, peuvent être réalisés avant
le soudage à condition que l’épaisseur du revêtement soit uniforme et qu’il ait été démontré que des soudures homogènes
conformes à la présente Norme internationale peuvent être obtenues. L’utilisation trop fréquente de prétraitements de
surface réduit la durée de vie de l’électrode.
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Légende
d diamètre de la soudure
t épaisseur de tôle
Figure 3 — États du bord et écartement entre soudures recommandés
Lors du soudage de deux tôles d'une épaisseur maximale de 3 mm utilisant des électrodes de type
tronconique, il convient de choisir le diamètre de la pointe d'électrode à partir des dimensions standard
conformément à l'équation suivante.
dt = 5 (1)
e
où
d est le diamètre initial de la pointe, en millimètres
e
t est l'épaisseur de la tôle en contact avec l'électrode, en millimètres
Lorsqu'on utilise des électrodes tronconiques, il convient que le diamètre initial (ou théorique) du point de
soudure soit égal au diamètre de la pointe d'électrode; c'est-à-dire
dd== 5t (2)
e
où
d est le diamètre du point de soudure, en millimètres
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ATTENTION — L'utilisation d'une dimension de soudure plus petite que celle donnée par
l'Équation (2) peut engendrer une réduction de la résistance de la soudure. Cela doit être pris en
compte dans tous les calculs de conception (voir Tableau 1).
NOTE 1 Lorsqu'on utilise des électrodes bombées à petits rayons de pointe ou des électrodes à surfaces actives très
petites, l'Équation (1) ne s'applique pas toujours, auquel cas les dimensions de l'électrode dépendent de l'accessibilité et
de la largeur de bride. Dans ces cas, les dimensions de pointe d'électrode et les paramètres de soudage sont choisis pour
obtenir un diamètre de la soudure tel que spécifié dans l'Équation (2) et satisfaire aux exigences minimales spécifiées à
l'Article 10.
Dans le cas du soudage de deux tôles d'épaisseurs différentes, il convient de spécifier les dimensions de
l'électrode et la dimension requise de la soudure par rapport à l'épaisseur de la tôle la plus mince. Dans le cas
de trois épaisseurs, il convient d'utiliser comme référence la tôle la plus mince de chaque combinaison.
Lorsqu'un tampon ou un mandrin est utilisé comme seconde électrode, sa surface doit être ajustée de
manière à correspondre au profil de la pièce à souder.
Au cours de la production normale, les électrodes ont tendance à s'émousser, ce qui se traduit par une
augmentation du diamètre de la pointe d'électrode. Il convient que l'augmentation du diamètre d'au moins une
des électrodes ne dépasse généralement pas la valeur qui résulte d'une réduction de la dimension de la
soudure à une valeur inférieure au minimum acceptable, par exemple 3,5 t. Lorsque ce diamètre a été atteint
(s'il ne l'avait pas été précédemment), il convient de remplacer l'électrode ou de la rectifier à sa dimension et à
son profil d'origine.
Tableau 1 — Valeurs minimales types de la résistance de la soudure au cisaillement pour l'acier
à bas carbone
Nominale 3,5 t Nominale 4 t Nominale 5 t Nominale 6 t
Épaisseur
Diamètre Résistance Diamètre Résistance
Diamètre Résistance Diamètre Résistance
de tôle
de la de la de la de la
de la de la de la de la
soudure soudure soudure soudure
soudure soudure soudure soudure
mm mm kN mm kN mm kN mm kN
0,6 2,7 1,3 3,1 1,6 3,9 2,0 4,6 2,3
0,8 3,1 2,3 3,6 3,0 4,5 3,6 5,4 4,2
1,0 3,5 3,2 4,0 3,7 5,0 4,3 6,0 5,1
1,2 3,8 4,1 4,4 4,6 5,5 5,4 6,6 6,2
1,6 4,4 5,5 5,1 6,0 6,3 7,4 7,6 8,3
2,0 5,0 7,2 5,7 8,4 7,1 10,8 8,5 13,5
2,5 5,5 10,6 6,3 11,8 7,9 14,5 9,5 17,3
3,0 6,0 12,0 6,9 14,0 8,6 17,8 10,4 22,0
NOTE Ces valeurs peuvent être utilisées pour les calculs de conception. Dans la pratique, on obtient généralement des valeurs
plus élevées. Avec des aciers à haute résistance, on obtient également des valeurs de résistance plus élevées.
Lorsque les pointes d'électrode de diamètres différents sont en contact avec la pièce à souder, il convient
d'appliquer l'augmentation admissible par rapport au diamètre initial à la plus petite des deux pointes
d'électrode.
NOTE 2 Une augmentation plus importante du diamètre de la pointe d'électrode est admise uniquement si les essais
démontrent que la résistance de la soudure reste dans les valeurs limites des exigences souhaitées.
NOTE 3 Lorsqu'on applique une augmentation automatique du courant de soudage (c'est-à-dire commandes pas à
pas), l'augmentation du diamètre de la pointe d'électrode peut être plus importante. L'augmentation admissible peut être
déterminée de manière empirique, à condition que la dimension de la soudure ne soit pas inférieure à la valeur spécifiée
dans l'Équation (2).
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8.3 Refroidissement des électrodes
Il convient que l'alésage de l'orifice et du tuyau d'alimentation en eau de refroidissement soit conforme à
l'ISO 5184, l'ISO 5830 ou l'ISO 5821, selon le cas.
Il est recommandé que le débit d'eau soit d'au minimum 4 l/min par électrode pour le soudage de deux tôles
d'acier non revêtu d'épaisseur jusqu'à et y compris 3,0 mm. Des débits plus importants sont recommandés
pour le soudage d'aciers revêtus. Il convient de disposer le tuyau d'alimentation interne en eau de
refroidissement de telle sorte que l'eau vienne en contact avec l'arrière de la surface de travail de l'électrode.
Il convient que la distance entre l'arrière et la surface de travail de l'électrode ne dépasse pas les valeurs
indiquées dans la Norme internationale applicable.
9 Évaluation de la soudure
9.1 Généralités
Un mode opératoire doit être établi conformément à l'ISO 15609-5 pour le matériel de soudage, l'épaisseur de
tôle, le matériau ou une combinaison de ces éléments utilisés dans le composant à souder. Le mode
opératoire doit être qualifié conformément à l'ISO 15614-12.
9.2 Essais de soudabilité
La soudabilité d'un acier particulier peut être évaluée en déterminant les domaines de soudabilité
conformément à l'ISO 14327. Les domaines de soudabilité peuvent également être utilisés pour évaluer
l'adéquation d'un ensemble particulier de matériel de soudage à la production d'un composant spécifique.
Outre la détermination des lobes de soudabilité, il peut également être nécessaire de déterminer l'uniformité
de la qualité de la soudure ou la durée de vie de l'électrode qu'il est possible d'obtenir. Ces facteurs peuvent
nécessiter d'être pris en compte lors du choix des conditions de soudage appropriées.
Les Annexes A et B donnent des recommandations sur le matériel de soudage et les conditions de soudage.
9.3 Essais de production
Les essais suivants doivent être réalisés pour vérifier l'uniformité de la qualité de la soudure par points dans
des conditions de production:
a) un examen visuel, conformément à l'Article 10;
b) un essai de pelage ou de déboutonnage (manuel ou mécanisé), conformément à l'ISO 10447 ou à
l'ISO 14270. En variante, il est admis d'utiliser d'autres essais non destructifs équivalents.
En outre, d'autres essais, tels que les essais de cisaillement, peuvent être réalisés.
9.4 Fréquence des essais
Dans toute la mesure du possible, des composants réels doivent être utilisés pour les essais. Dans le cas
contraire, des assemblages de qualification de même matériau avec des largeurs de tôle appropriées doivent
être utilisés. L'assemblage de qualification doit comporter une quantité suffisante de matériau lorsqu'il est
placé dans la gorge de la machine pour reproduire de la manière la plus précise possible l'effet magnétique
de la pièce à souder dans des conditions de production.
Il convient de réaliser les essais dans chacun des cas suivants:
a) au début de chaque poste ou période de travail quotidien;
b) immédiatement avant et après la mise en place d'électrodes neuves ou reconditionnées dans la machine;
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c) lorsque l'une des situations suivantes survient: gros entretien, réparations, remplacement de composants
majeurs de la machine ou réglages de la machine;
d) immédiatement après le remplacement de sources d'approvisionnement pour les matériaux ou les
composants à souder.
La fabrication ne doit commencer qu'après obtention d'un résultat d'essai satisfaisant sur soudure au début de
chaque période spécifiée ci-dessus. Lorsque l'assemblage de qualification ne satisfait pas à l'essai à la fin du
poste ou de la période de travail, 2 % ou 10 pièces (en retenant la valeur la plus grande) doivent être prélevés
de la production au cours de la période suivant l'essai précédent sur la machine considérée et soumis à essai
conformément à l'Article 10. Lorsque les composants sélectionnés ne satisfont pas à l'essai, toute la
production au cours de la période concernée doit être considérée comme n'ayant pas satisfait aux exigences
de la présente Norme internationale.
Pour ce qui concerne l'examen visuel, aucune opération de finition, de peinture ou autre opération ayant une
incidence sur l'examen de la zone de soudure ne doit être réalisée sur les assemblages avant la fin de
l'inspection du soudage. La surface des pièces à souder doit être au moins de la même qualité que les
éprouvettes conformément à 10.5.1.
10 Exigences relatives à la qualité de la soudure
10.1 Diamètre de la soudure
Il convient que le diamètre de la soudure pour des largeurs réelles de tôle soit environ égal à 5.t Il ne doit
pas être inférieur à 3,5 t, où t est l'épaisseur de tôle en millimètres, sauf autorisation contraire spécifiée dans
la norme d'application.
Lorsqu'une petite largeur de tôle spécifiée ne satisfait pas au rapport requis entre la dimension de la soudure
et la distance au bord (c'est-à-dire 1,25 d), il convient de spécifier une dimension initiale faible de la soudure
et de faire référence à la norme d'application appropriée. Dans ce cas, les calculs de conception doivent
dûment tenir compte de la réduction de la résistance obtenue avec des soudures plus petites (voir 10.3).
L'expérience montre que le diamètre du point d est approximativement 1,15 fois plus grand que le diamètre du
noyau d .
n
NOTE Les tolérances admissibles dans les conditions de soudage et de fonctionnement de la machine peuvent être
inférieures pour les petites dimensions de la soudure considérées.
10.2 Pénétration et empreinte de la soudure
Dans le cas du soudage par points de deux tôles de même épaisseur, l'empreinte de l'électrode dans chaque
tôle doit être inférieure à 20 % d'une épaisseur de tôle unique. Selon les exigences du produit, des valeurs
d'empreinte plus faibles peuvent être spécifiées. La pénétration du noyau de soudure dans chaque tôle doit
être comprise entre 20 % et 80 % de l'épaisseur de tôle. Dans le cas du soudage de deux tôles d'épaisseurs
différentes, il convient que l'empreinte dans la tôle la plus mince ne dépasse pas 20 %. Une empreinte plus
grande est admise sur le revers d'une soudure sans marquage. Dans ces cas, la pénétration du noyau de
soudure sera asymétrique et dépendra du rapport des épaisseurs des tôles à souder.
10.3 Mode de rupture de soudure
Toutes les soudures réalisées sur des éprouvettes, des assemblages de qualification et des composants
ayant une épaisseur de tôle unitaire jusqu'à 1,5 mm présentent généralement des ruptures de type
déboutonnage lorsqu'elles sont soumises à l'essai d
...
Questions, Comments and Discussion
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