ISO 14555:2006
(Main)Welding — Arc stud welding of metallic materials
Welding — Arc stud welding of metallic materials
ISO 14555:2006 covers arc stud welding of metallic materials subject to static and dynamic loading. It specifies requirements that are particular to stud welding, in relation to welding knowledge, quality requirements, welding procedure specification, welding procedure qualification, qualification testing of operators and testing of production welds. ISO 14555:2006 is appropriate where it is necessary to demonstrate the capability of a manufacturer to produce welded construction of a specified quality. ISO 14555:2006 has been prepared in a comprehensive manner, with a view to its being used as a reference in contracts. The requirements contained within it can be adopted in full, or partially, if certain requirements are not relevant to a particular construction.
Soudage — Soudage à l'arc des goujons sur les matériaux métalliques
L'ISO 14555:2006 couvre le soudage à l'arc des goujons en matériau métallique soumis à des chargements statiques et dynamiques. Elle spécifie les exigences particulières au soudage des goujons qui se rapportent aux connaissances en soudage, aux exigences de qualité, au descriptif de mode opératoire de soudage, à la qualification du descriptif de mode opératoire de soudage, aux épreuves de qualification des opérateurs et au contrôle des soudures de production. L'ISO 14555:2006 est appropriée lorsqu'il est exigé de démontrer la capacité d'un fabricant à produire des fabrications soudées possédant une qualité spécifiée. L'ISO 14555:2006 a été préparée dans un esprit d'exhaustivité pour lui permettre d'être utilisée comme référence dans les contrats. Les exigences qui sont données peuvent être adoptées en intégralité ou bien certaines d'entre elles peuvent être supprimées si elles ne sont pas pertinentes par rapport à la construction concernée.
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14555
Second edition
2006-10-01
Welding — Arc stud welding of metallic
materials
Soudage — Soudage à l'arc des goujons sur les matériaux métalliques
Reference number
ISO 14555:2006(E)
©
ISO 2006
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ISO 14555:2006(E)
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Published in Switzerland
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ISO 14555:2006(E)
Contents Page
Foreword. v
Introduction . vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 2
4 Symbols and abbreviated terms . 4
4.1 Symbols . 4
4.2 Abbreviated terms . 4
5 Technical review . 5
6 Welding personnel. 5
6.1 Stud-welding operators. 5
6.2 Welding coordination . 5
7 Equipment . 6
7.1 Production equipment. 6
7.2 Description of the equipment . 6
7.3 Maintenance . 6
8 Production planning. 7
9 Welding procedure specification (WPS). 7
9.1 General. 7
9.2 Information related to the manufacturer . 7
9.3 Information related to the parent material . 7
9.4 Welding process . 7
9.5 Joint. 8
9.6 Studs . 8
9.7 Auxiliaries. 8
9.8 Power source . 9
9.9 Movable fixtures. 9
9.10 Welding variables . 9
9.11 Thermal conditions. 10
9.12 Post-weld heat-treatment. 10
9.13 Non-thermal treatment after welding. 10
10 Welding procedure qualification . 10
10.1 Principles. 10
10.2 Welding procedure tests. 10
10.3 Pre-production tests. 14
10.4 Previous experience. 14
10.5 Welding procedure qualification record (WPQR) . 15
11 Examination and testing . 15
11.1 General. 15
11.2 Visual examination . 15
11.3 Bend testing . 15
11.4 Tensile testing. 18
11.5 Torque test . 21
11.6 Macro examination . 22
11.7 Radiographic examination. 22
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ISO 14555:2006(E)
12 Acceptance criteria . 22
12.1 General . 22
12.2 Acceptance criteria for visual examination.23
12.3 Acceptance criteria for bend testing. 23
12.4 Acceptance criteria for tensile testing. 23
12.5 Acceptance criteria for torque testing . 23
12.6 Acceptance criteria for macro examination . 23
12.7 Acceptance criteria for radiographic examination . 23
12.8 Acceptance criteria for additional tests. 24
13 Workmanship. 24
14 Process control . 24
14.1 General . 24
14.2 Production test. 25
14.3 Simplified production test. 25
14.4 Re-testing for production test or simplified production test. 26
14.5 Production surveillance . 26
14.6 Production surveillance record . 26
14.7 Non-conformance and corrective actions . 26
14.8 Calibration of the measuring and testing equipment. 27
Annex A (informative) Processing of stud welding. 28
Annex B (normative) Quality requirements for stud welding . 48
Annex C (informative) Manufacturer's welding procedure specification (WPS). 49
Annex D (informative) Welding procedure qualification record form (WPQR) (for drawn-arc
stud welding with ceramic ferrule or shielding gas and short-cycle drawn-arc stud
welding). 50
Annex E (informative) Welding procedure qualification record form (WPQR) (for capacitor
discharge stud welding with tip ignition and capacitor discharge drawn-arc stud welding). 54
Annex F (informative) Test results — Production test (for drawn-arc stud welding with ceramic
ferrule or shielding gas and short-cycle drawn-arc stud welding). 57
Annex G (informative) Test results — Production test (for capacitor discharge stud welding with
tip ignition and capacitor discharge drawn-arc stud welding). 59
Annex H (informative) Example for production surveillance record. 61
Bibliography . 62
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ISO 14555:2006(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 14555 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 14555:1998), which has been technically
revised.
Requests for official interpretations of any aspect of this International Standard should be directed to the
Secretariat of ISO/TC 44/SC 10 via your national standards body. A complete listing of these bodies can be
found at http://www.iso.org.
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ISO 14555:2006(E)
Introduction
The purpose of arc stud welding is to weld predominantly pin-shaped metal parts to metal workpieces. In this
International Standard it is referred to simply as stud welding. Amongst other things, stud welding is used in
bridge building (especially in composite structures), steel structures, shipbuilding, facade-wall fabrication, vehicle
manufacture, equipment design, steam-boiler construction, and the manufacture of household appliances.
The quality of a stud weld depends not only on strict compliance with the welding procedure specification but
also on the correct function of the actuating mechanism (e.g. welding guns), and on the condition of the
components, of the accessories and of the power supply.
This International Standard does not invalidate former specifications, providing the technical requirements are
equivalent and satisfied.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 14555:2006(E)
Welding — Arc stud welding of metallic materials
1 Scope
This International Standard covers arc stud welding of metallic materials subject to static and dynamic loading.
It specifies requirements that are particular to stud welding, in relation to welding knowledge, quality
requirements, welding procedure specification, welding procedure qualification, qualification testing of
operators and testing of production welds.
This International Standard is appropriate where it is necessary to demonstrate the capability of a
manufacturer to produce welded construction of a specified quality.
NOTE General quality requirements for fusion welding of metallic materials are given in ISO 3834-1, ISO 3834-2,
ISO 3834-3, ISO 3834-4 and ISO 3834-5.
This International Standard has been prepared in a comprehensive manner, with a view to its being used as a
reference in contracts. The requirements contained within it can be adopted in full, or partially, if certain
requirements are not relevant to a particular construction (see Annex B).
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 857-1, Welding and allied processes — Vocabulary — Part 1: Metal welding processes
ISO 3834-1, Quality requirements for fusion welding of metallic materials — Part 1: Criteria for the selection of
the appropriate level of quality requirements
ISO 3834-2, Quality requirements for fusion welding of metallic materials — Part 2: Comprehensive quality
requirements
ISO 3834-3, Quality requirements for fusion welding of metallic materials — Part 3: Standard quality
requirements
ISO 3834-4, Quality requirements for fusion welding of metallic materials — Part 4: Elementary quality
requirements
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 9606-1, Approval testing of welders — Fusion welding — Part 1: Steels
ISO 9606-2, Qualification test of welders — Fusion welding — Part 2: Aluminium and aluminium alloys
1)
ISO 13918:— , Welding — Studs and ceramic ferrules for arc stud welding
1) To be published. (Revision of ISO 13918:1998)
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ISO 14555:2006(E)
ISO 14175, Welding consumables — Shielding gases for arc welding and cutting
ISO 14731, Welding coordination — Tasks and responsibilities
ISO 14732:1998, Welding personnel — Approval testing of welding operators for fusion welding and of
resistance weld setters for fully mechanized and automatic welding of metallic materials
ISO 15607:2003, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — General rules
ISO/TR 15608, Welding — Guidelines for a metallic materials grouping system
ISO 15611, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — Qualification based on
previous welding experience
ISO 15613, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — Qualification based on
pre-production welding test
ISO 15614-1:2004, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — Welding
procedure test — Part 1: Arc and gas welding of steels and arc welding of nickel and nickel alloys
ISO 15614-2, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — Welding procedure
test — Part 2: Arc welding of aluminium and its alloys
ISO 17636, Non-destructive testing of welds — Radiographic testing of fusion-welded joints
ISO 17662, Welding — Calibration, verification and validation of equipment used for welding, including
ancillary activities
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 857-1, ISO 3834-1, ISO 4063,
ISO 14731, ISO 14732 and ISO 15607 and the following apply.
3.1
stud
fastener to be attached by stud welding
3.2
auxiliaries
ceramic ferrules and shielding gases
3.3
stud-welding operator
operating personnel for stud-welding equipment
NOTE In special cases (e.g. mass production at the manufacturer's factory) the welding can be carried out by
suitable auxiliary personnel, appropriately trained and supervised.
3.4
stud diameter
d
stud nominal diameter
NOTE See ISO 13918.
3.5
welding diameter
d
w
diameter at the weld base
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ISO 14555:2006(E)
3.6
weld zone
welded area underneath the welding diameter
3.7
current intensity
root-mean-square (RMS) value of the welding current in the steady state during the burning time of the arc
NOTE Current intensity is not applicable to capacitor discharge.
3.8
welding time
time difference between the ignition and the final extinction of the main arc
3.9
lift
L
distance between the stud tip and the work piece surface with the stud-lifting mechanism in position and
activated
NOTE 1 For tip ignition, this definition applies to the ignition gap.
NOTE 2 See Figure A.1.
3.10
plunge
axial movement of the stud towards the surface of the work piece
3.11
protrusion
P
〈unregulated lifting mechanism〉 distance between the tip of the stud and the face of the support device in their
initial positions, where the support device faces the work piece
NOTE 1 A spring-loaded lifting mechanism is an unregulated lifting mechanism.
NOTE 2 See Figure A.1.
3.12
arc blow
magnetic deflection of the arc from the axial direction of the stud
3.13
flux
aluminium additive on the weld end of the stud, which improves the ignition and de-oxidizes the weld pool
3.14
dual-material stud
two-material stud composed of a material at the weld tip, similar to that of the parent material, and a dissimilar
material outside the weld tip, which are joined by a friction weld, thus avoiding a mixed structure in the weld
zone when stud welding
3.15
structure subjected to fatigue loading
structure subject to a set of typical load events described by the positions or movements of loads, their
variation in intensity and their frequency and sequence of occurrence
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ISO 14555:2006(E)
4 Symbols and abbreviated terms
4.1 Symbols
For the purposes of this International Standard, the following symbols apply.
C capacitance (expressed in mF)
d stud diameter (expressed in mm)
d welding diameter (expressed in mm)
w
h length of the threaded part of the nut
I current intensity (expressed in A)
L lift
P protrusion
t thickness of plate
t welding time (expressed in ms or s)
w
T torque (expressed in Nm)
U charging voltage (expressed in V)
W charging energy (expressed in Ws)
a bending angle (expressed in °)
4.2 Abbreviated terms
For the purposes of this International Standard, the following abbreviated terms apply.
CF ceramic ferrule
HAZ heat-affected zone
NP no protection
PA flat welding position
PC horizontal welding position
PE overhead welding position
pWPS preliminary welding procedure specification
SG shielding gas
WPS welding procedure specification
WPQR welding procedure qualification record
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ISO 14555:2006(E)
5 Technical review
When a technical review is required by an application standard, by specification or by use of ISO 3834-2,
ISO 3834-3 or ISO 3834-4, the manufacturer shall check, as appropriate, the following aspects:
a) the accessibility and welding position of the stud weld;
b) the nature of the surface and the collar shape of the welded joint;
c) materials and combinations of materials (see Tables A.3 and A.4);
d) the ratio of stud diameter to sheet metal thickness (avoidance of damage on the reverse side of the
sheet);
e) dimensions and details of the weld preparation and of the finished weld, including the nature of the stud
and sheet-metal surfaces, positional and angular accuracy and the length tolerance of the welded stud;
f) the use of special techniques to avoid damage to the reverse side of the sheet;
g) techniques to assure the angular position of the welded stud.
NOTE Consideration is paid to the multi-axial stress state arising from localized heating/cooling. This stress
concentration reduces the dynamic strength of a component with welded studs.
6 Welding personnel
6.1 Stud-welding operators
Stud-welding operators shall be qualified in accordance with ISO 14732:1998, 4.2.1 or 4.2.2. They shall have
appropriate knowledge to operate the equipment, to adjust it properly, to carry out the welding correctly and,
while doing so, to pay attention to good contact and suitable connection between the work piece cables and
uniform distribution of ferromagnetic materials (see Table A.8).
The qualification shall include testing in accordance with the acceptance criteria specified in 12.2.
A test of job knowledge is required for all qualification methods. This test shall cover, as a minimum:
a) setting up the welding equipment in accordance with the welding procedure specification;
b) basic knowledge of the way in which suitable connection of work piece cables, the polarity of the stud,
and arc blowing can influence the weld result (see Table A.8);
c) basic assessment of the welded joint for imperfections (see Tables A.5, A.6 and A.7);
d) safe execution of the welding operations, i.e. good contact of the stud in the stud holder, no movement
during the welding process, operation checking and correct positioning of the guns).
6.2 Welding coordination
Welding coordination shall be performed in accordance with ISO 14731.
Welding coordination personnel for stud welding shall have knowledge of and experience in the relevant
stud-welding process, and shall be able to select and set the correct parameters, e.g. lift, protrusion (plunge),
current intensity, and welding time.
A welding coordinator is not required for stud welding to structures subjected to unspecified static loading (see
Annex B).
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ISO 14555:2006(E)
7 Equipment
7.1 Production equipment
Suitable stud-welding equipment shall be used, with power supplies of sufficient capacity to weld the stud
properly to the parent material when the equipment is correctly set up. The following equipment shall be
available, as required:
a) power sources, control unit and movable fixtures;
b) cables with sufficient cross-section, solid connection terminals and sufficient earth connection;
c) handling equipment for the technical aspects of welding fabrication (jigs, fixtures);
d) weld data monitoring equipment;
e) post-drying equipment for ceramic ferrules;
f) cleaning facilities for contact points and welding points;
g) measuring and testing equipment;
h) equipment for pre- and post-treatment;
i) equipment and welding plant for retouching.
7.2 Description of the equipment
A list of the stud-welding equipment shall be maintained, which shall serve as evidence of the performance
and stud-welding application field. It shall include:
a) details of the smallest and largest weldable stud diameter;
b) the maximum number of studs to be welded per unit of time;
c) the regulating range of the power supply;
d) the mode of operation and performance of mechanized or automatic stud-welding equipment;
e) details of the available test equipment.
7.3 Maintenance
The correct functioning of the equipment shall be ensured. During production, a function check of the
actuation mechanisms shall be performed at fixed intervals. Cables, terminals, stud and ceramic ferrule
holders shall be regularly checked and replaced at the appropriate time. For mass production and
comprehensive quality requirements in accordance with ISO 3834-2, a maintenance plan for additional
essential systems shall be drawn up. Examples of such systems are:
a) stud sorting and feeding systems;
b) stud and ceramic ferrule holders;
c) mechanical guides and fixtures;
d) measuring equipment;
e) cables, hoses, connecting elements;
f) a monitoring system.
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ISO 14555:2006(E)
8 Production planning
For stud welding, the production planning shall also contain the following elements:
a) a definition of the required stud-welding procedures and equipment;
b) details of which jigs and fixtures are used;
c) the surface preparation method.
9 Welding procedure specification (WPS)
9.1 General
The welding procedure specification (WPS) shall give details of how a welding operation shall be performed
and shall contain all relevant information about the welding work.
Information listed in 9.2 to 9.13 is adequate for most welding operations. For some applications, it may be
necessary to supplement or reduce the list. The relevant information shall be specified in the WPS.
Ranges and tolerances shall be specified when appropriate. An example of the WPS format is given in
Annex C.
9.2 Information related to the manufacturer
9.2.1 Identification of the manufacturer
⎯ unambiguous identification.
9.2.2 Identification of the WPS
⎯ alphanumeric designation (reference code).
9.2.3 Reference to the welding procedure qualification record (WPQR) or
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 14555
Deuxième édition
2006-10-01
Soudage — Soudage à l'arc des goujons
sur les matériaux métalliques
Welding — Arc stud welding of metallic materials
Numéro de référence
ISO 14555:2006(F)
©
ISO 2006
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ISO 14555:2006(F)
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Publié en Suisse
ii © ISO 2006 – Tous droits réservés
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ISO 14555:2006(F)
Sommaire Page
Avant-propos. v
Introduction . vi
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 2
4 Symboles et termes abrégés . 4
4.1 Symboles . 4
4.2 Termes abrégés . 4
5 Revue technique . 5
6 Personnel en soudage. 5
6.1 Opérateurs de soudage des goujons . 5
6.2 Coordination en soudage . 6
7 Matériel . 6
7.1 Matériel de production . 6
7.2 Description du matériel. 6
7.3 Maintenance . 7
8 Planification de la production . 7
9 Descriptif de mode opératoire de soudage (DMOS) . 7
9.1 Généralités . 7
9.2 Informations relatives au fabricant. 8
9.3 Informations relatives au matériau de base. 8
9.4 Procédé de soudage. 8
9.5 Assemblage. 8
9.6 Goujons . 9
9.7 Consommables de soudage . 9
9.8 Source de courant . 9
9.9 Dispositifs amovibles. 9
9.10 Variables de soudage. 10
9.11 Conditions thermiques. 10
9.12 Traitement thermique après soudage. 10
9.13 Traitement après soudage, autre qu'un traitement thermique . 10
10 Qualification du mode opératoire de soudage . 11
10.1 Principe. 11
10.2 Épreuve de qualification des modes opératoires de soudage. 11
10.3 Essais de préproduction. 15
10.4 Expérience acquise . 15
10.5 Procès-verbal de qualification du mode opératoire de soudage (PV-QMOS) . 15
11 Contrôles, examens et essais . 16
11.1 Généralités . 16
11.2 Contrôle visuel . 16
11.3 Essai de pliage . 16
11.4 Essai de traction . 20
11.5 Essai de torsion . 22
11.6 Examen macrographique. 23
11.7 Contrôle par radiographie. 23
12 Critères d'acceptation . 23
© ISO 2006 – Tous droits réservés iii
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ISO 14555:2006(F)
12.1 Généralités. 23
12.2 Critères d'acceptation pour le contrôle visuel. 24
12.3 Critères d'acceptation pour l'essai de pliage.24
12.4 Critères d'acceptation pour l'essai de traction . 24
12.5 Critères d'acceptation pour l'essai de torsion . 24
12.6 Critères d'acceptation pour l'examen macroscopique . 24
12.7 Critères d'acceptation pour le contrôle par radiographie. 25
12.8 Critères d'acceptation pour les contrôles, examens et essais complémentaires. 25
13 Conditions d'exécution. 25
14 Contrôle du processus . 25
14.1 Généralités. 25
14.2 Essai de production. 26
14.3 Essai de production simplifié . 27
14.4 Contre-essais pour l'essai de production ou l'essai de production simplifié . 27
14.5 Surveillance de production. 27
14.6 Rapport de surveillance de production . 27
14.7 Non-conformités et actions correctives . 28
14.8 Étalonnage des matériels de mesure, de contrôle, d'examen et d'essai . 28
Annexe A (informative) Mise en œuvre du soudage des goujons. 29
Annexe B (normative) Exigences de qualité en soudage des goujons . 49
Annexe C (informative) Descriptif de mode opératoire de soudage (DMOS) du fabricant . 50
Annexe D (informative) Procès-verbal de qualification d'un mode opératoire de soudage
(PV-QMOS) (pour le soudage à l'arc des goujons par fusion et forgeage avec bague en
céramique ou gaz de protection et du soudage à l'arc avec cycle court). 51
Annexe E (informative) Procès-verbal de qualification d'un mode opératoire de soudage
(PV-QMOS) (pour le soudage à l'arc des goujons par décharge de condensateur par
fusion et forgeage et du soudage à l'arc des goujons par décharge de condensateur avec
amorçage par contact). 55
Annexe F (informative) Résultats d'essais — Essai de production (pour le soudage à l'arc des
goujons par fusion et forgeage avec bague en céramique ou gaz de protection et du
soudage à l'arc avec cycle court). 58
Annexe G (informative) Résultats d'essais — Essai de production (pour le soudage à l'arc des
goujons par décharge de condensateur par fusion et forgeage et du soudage à l'arc des
goujons par décharge de condensateur avec amorçage par contact). 60
Annexe H (informative) Exemple de rapport de surveillance de production . 63
Bibliographie . 64
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ISO 14555:2006(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 14555 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 14555:1998), dont elle constitue une
révision technique.
Il convient de faire parvenir les demandes d'interprétations officielles de l'un quelconque des aspects de la
présente Norme internationale au Secrétariat de l'ISO/TC 44/SC 10, via le comité membre national dont une
liste exhaustive peut être trouvée à l'adresse http://www.iso.org.
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ISO 14555:2006(F)
Introduction
Le but du soudage à l'arc des goujons est de souder des éléments métalliques, ayant la plupart du temps une
forme de broche, sur des pièces en métal. Le soudage des goujons est utilisé, entre autres applications, par
exemple pour la constructions des ouvrages d'art (particulièrement les ponts mixtes), les constructions
métalliques, la fabrication des murs de façades, la fabrication des véhicules, la conception des équipements, la
fabrication des chaudières et la fabrication des appareils électroménagers.
La qualité des soudures de goujons dépend non seulement de l'observation stricte du descriptif de mode
opératoire de soudage, mais également du fonctionnement correct du mécanisme d'application (par exemple les
pistolets de soudage), de l'état des composants, des accessoires et de la source de courant de soudage.
La présente Norme internationale n'invalide pas les spécifications antérieures sous réserve que les exigences
techniques soient équivalentes et qu'elles soient satisfaites.
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NORME INTERNATIONALE ISO 14555:2006(F)
Soudage — Soudage à l'arc des goujons sur les matériaux
métalliques
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale couvre le soudage à l'arc des goujons en matériau métallique soumis à des
chargements statiques et dynamiques. Elle spécifie les exigences particulières au soudage des goujons qui
se rapportent aux connaissances en soudage, aux exigences de qualité, au descriptif de mode opératoire de
soudage, à la qualification du descriptif de mode opératoire de soudage, aux épreuves de qualification des
opérateurs et au contrôle des soudures de production.
La présente Norme internationale est appropriée lorsqu'il est exigé de démontrer la capacité d'un fabricant à
produire des fabrications soudées possédant une qualité spécifiée.
NOTE Les exigences générales de qualité pour le soudage par fusion des matériaux métalliques sont données dans
l'ISO 3834-1, l'ISO 3834-2, l'ISO 3834-3, l'ISO 3834-4 et l'ISO 3834-5.
La présente Norme internationale a été préparée dans un esprit d'exhaustivité pour lui permettre d'être utilisée
comme référence dans les contrats. Les exigences qui sont données peuvent être adoptées en intégralité ou
bien certaines d'entre elles peuvent être supprimées si elles ne sont pas pertinentes par rapport à la
construction concernée (voir Annexe B).
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 (y compris les éventuels amendements) s'applique.
ISO 857-1, Soudage et techniques connexes — Vocabulaire — Partie 1: Soudage des métaux
ISO 3834-1, Exigences de qualité en soudage par fusion des matériaux métalliques — Partie 1: Critères pour
la sélection du niveau approprié d'exigences de qualité
ISO 3834-2, Exigences de qualité en soudage par fusion des matériaux métalliques — Partie 2: Exigences de
qualité complète
ISO 3834-3, Exigences de qualité en soudage par fusion des matériaux métalliques — Partie 3: Exigences de
qualité normale
ISO 3834-4, Exigences de qualité en soudage par fusion des matériaux métalliques — Partie 4: Exigences de
qualité élémentaire
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 9606-1, Épreuve de qualification des soudeurs — Soudage par fusion — Partie 1: Aciers
ISO 9606-2, Épreuve de qualification des soudeurs — Soudage par fusion — Partie 2: Aluminium et alliages
d'aluminium
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ISO 14555:2006(F)
1)
ISO 13918:— , Soudage — Goujons et bagues céramiques pour le soudage à l'arc des goujons
ISO 14175, Produits consommables pour le soudage — Gaz de protection pour le soudage et le coupage à
l'arc
ISO 14731, Coordination en soudage — Tâches et responsabilités
ISO 14732:1998, Personnel en soudage — Épreuve de qualification des opérateurs soudeurs pour le
soudage par fusion et des régleurs en soudage par résistance pour le soudage automatique et entièrement
automatique des matériaux métalliques
ISO 15607:2003, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux
métalliques — Règles générales
ISO/TR 15608, Soudage — Lignes directrices pour un système de groupement des matériaux métalliques
ISO 15611, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques —
Qualification sur la base de l'expérience en soudage
ISO 15613, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques —
Qualification sur la base d'un assemblage soudé de préproduction
ISO 15614-1:2004, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux
métalliques — Épreuve de qualification d'un mode opératoire de soudage — Partie 1: Soudage à l'arc et aux
gaz des aciers et soudage à l'arc des nickels et alliages de nickel
ISO 15614-2, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques —
Épreuve de qualification d'un mode opératoire de soudage — Partie 2: Soudage à l'arc de l'aluminium et de
ses alliages
ISO 17636, Contrôle non destructif des assemblages soudés — Contrôle par radiographie des assemblages
soudés par fusion
ISO 17662, Soudage — Étalonnage, vérification et validation du matériel utilisé pour le soudage, y compris
pour les procédés connexes
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 857-1, l'ISO 3834-1,
l'ISO 4063, l'ISO 14731, l'ISO 14732 et dans l'ISO 15607 ainsi que les suivants s'appliquent.
3.1
goujon
tout élément d'assemblage fixé en utilisant un procédé de soudage de goujon
3.2
consommables de soudage
bagues en céramique et gaz de protection
3.3
opérateur de soudage des goujons
personnel mettant en œuvre un matériel de soudage des goujons
NOTE Dans certains cas particuliers (par exemple production de série dans l'usine du fabricant), le soudage peut
être exécuté par un personnel auxiliaire adéquat, formé et surveillé de manière appropriée.
1) À publier. (Révision de l'ISO 13918:1998)
2 © ISO 2006 – Tous droits réservés
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ISO 14555:2006(F)
3.4
diamètre de goujon
d
diamètre nominal du goujon
NOTE Voir l'ISO 13918.
3.5
diamètre de soudage
d
w
diamètre à la base de la soudure
3.6
zone soudée
surface soudée circonscrite par le diamètre de soudage
3.7
courant de soudage
valeur efficace (RMS) du courant de soudage en régime établi durant le temps d'arc
NOTE Le courant de soudage ne s'applique pas dans le cas de décharge de condensateur.
3.8
temps de soudage
temps écoulé entre l'amorçage et l'extinction finale de l'arc principal
3.9
levée
L
distance entre l'extrémité du goujon et la surface de la pièce, le mécanisme de levée du goujon étant en place et
mis en action
NOTE 1 Dans le cas du soudage avec une pointe d'amorçage, cette définition s'applique à l'écart d'amorçage.
NOTE 2 Voir Figure A.1.
3.10
plongée
mouvement axial du goujon en direction de la surface de la pièce
3.11
dépassement
P
〈mécanismes de levée non régulés〉 distance entre l'extrémité du goujon et la surface du dispositif support
dans leur position initiale, au droit de la pièce
NOTE 1 Un ressort est un mécanisme de levée non régulé.
NOTE 2 Voir Figure A.1.
3.12
soufflage magnétique
déviation magnétique de l'arc par rapport à l'axe du goujon
3.13
flux
apport d'aluminium disposé sur l'extrémité à souder du goujon, qui facilite l'amorçage et désoxyde le bain de
fusion
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ISO 14555:2006(F)
3.14
goujon bimatériau
goujon avec deux matériaux composé d'un matériau à l'extrémité à souder identique au matériau de base de
la pièce et d'un matériau dissemblable en dehors de l'extrémité à souder, les deux matériaux étant assemblés
par une soudure par friction, ce qui permet d'éviter une structure mixte dans la zone soudée lors du soudage
du goujon
3.15
construction soumise à un chargement de fatigue
construction soumise à un ensemble d'événements de chargement types, décrits par les positions ou les
mouvements des efforts, la variation de leur intensité ainsi que leur fréquence et leur séquence d'occurrence
4 Symboles et termes abrégés
4.1 Symboles
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les symboles suivants s'appliquent.
C capacité (exprimée en mF)
d diamètre de goujon (exprimé en mm)
d diamètre de soudage (exprimé en mm)
w
h longueur de la partie filetée de la tige
I intensité du courant (exprimée en A)
L levée
t épaisseur de la plaque
t temps de soudage (exprimé en ms ou s)
w
T couple (exprimé en Nm)
U tension de charge (exprimée en V)
W énergie de charge (exprimée en Ws)
a angle de pliage (exprimé en °)
4.2 Termes abrégés
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes abrégés suivants s'appliquent.
CF bague en céramique
HAZ zone thermiquement affectée
NP sans protection
P dépassement
PA position à plat
PC position horizontale
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ISO 14555:2006(F)
PE position au plafond
DMOS-P descriptif de mode opératoire de soudage préliminaire
SG gaz de protection
DMOS descriptif de mode opératoire de soudage
PV-QMOS procès-verbal de qualification de mode opératoire de soudage
5 Revue technique
Lorsqu'une revue technique est exigée par une norme d'application, une spécification ou du fait de l'utilisation
de l'ISO 3834-2, de l'ISO 3834-3 ou de l'ISO 3834-4, le fabricant doit vérifier, si nécessaire, les points
suivants:
a) l'accessibilité et la position de soudage du goujon;
b) la nature de la surface et la forme du bourrelet de l'assemblage soudé;
c) les matériaux et la combinaisons de matériaux (voir Tableaux A.3 et A.4);
d) le rapport du diamètre de goujon à l'épaisseur de la plaque (afin d'éviter l'endommagement de la face
opposée de la plaque);
e) les dimensions et les détails de la préparation de la soudure et de la soudure finie, y compris, par
exemple, la nature de la surface du goujon et de la surface de la plaque-support, l'exactitude du
positionnement et l'exactitude angulaire ainsi que la tolérance sur la longueur du goujon soudé;
f) l'utilisation de techniques spéciales afin d'éviter l'endommagement de la face opposée de la
plaque-support;
g) les techniques permettant d'assurer le positionnement angulaire du goujon soudé.
NOTE Prise en compte de l'état de contraintes multiaxées provenant du chauffage/du refroidissement localisé. Cette
concentration de contraintes réduit la résistance à la fatigue des composants comportant des goujons soudés.
6 Personnel en soudage
6.1 Opérateurs de soudage des goujons
Les opérateurs de soudage des goujons doivent être qualifiés conformément à l'ISO 14732:1998, 4.2.1 ou
4.2.2. Ils doivent posséder les connaissances permettant d'utiliser le matériel de soudage, de le régler
convenablement, d'effectuer le soudage correctement et en même temps de veiller à avoir un contact
satisfaisant, une liaison adéquate des câbles de masse avec la pièce et une répartition uniforme des
matériaux ferromagnétiques (voir Tableau A.8).
La qualification doit inclure les épreuves dont l'étendue est spécifiée en 12.2.
Une épreuve de vérification des connaissances est exigée pour toutes les méthodes de qualification.
L'épreuve doit couvrir au minimum:
a) le réglage du matériel de soudage conformément au descriptif de mode opératoire de soudage;
b) la connaissance de base concernant l'influence des câbles de masse fixés sur la pièce, de la polarité du
goujon et du soufflage magnétique quant à l'obtention d'un joint soudé correct (voir Tableau A.8);
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ISO 14555:2006(F)
c) l'évaluation de base des défauts du joint soudé (voir Tableaux A.5, A.6 et A.7);
d) la bonne exécution des opérations de soudage (bon contact du goujon dans le dispositif porte-goujon,
absence de mouvement au cours de l'opération de soudage, vérification du fonctionnement,
positionnement correct des pistolets).
6.2 Coordination en soudage
La coordination en soudage doit être effectuée conformément à l'ISO 14731.
Le personnel de coordination pour le soudage des goujons doit posséder la connaissance et l'expérience du
procédé de soudage des goujons utilisé et doit être capable de choisir et de régler correctement les
paramètres, par exemple la levée, le dépassement (plongée), l'intensité du courant, le temps de soudage.
Un coordinateur en soudage n'est pas exigé pour le soudage des goujons sur les constructions soumises à
un chargement statique non spécifié (voir Annexe B).
7 Matériel
7.1 Matériel de production
Un matériel de soudage des goujons convenable doit être utilisé ainsi que des sources de courant de capacité
suffisante pour permettre le soudage du goujon au matériau de base, de façon satisfaisante lorsque le
matériel est réglé de manière correcte. Le matériel suivant doit être disponible parce que nécessaire:
a) sources de courant, unités de commande et dispositifs de fixation amovibles;
b) câbles de section suffisante, embouts de fixation pleins et mise à la terre suffisante;
c) matériel de maintien relatif aux aspects techniques de la fabrication soudée (montages de bridage,
fixations);
d) matériel de surveillance des paramètres de soudage;
e) matériel de séchage des bagues en céramique;
f) matériel pour le nettoyage des points de contact et des zones de soudage;
g) matériel de mesure, de contrôle, d'examen et d'essai;
h) matériel pour le pré- et le postchauffage;
i) matér
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.