ISO 16433:2006
(Main)Resistance welding — Procedure for seam welding of uncoated and coated low carbon steels
Resistance welding — Procedure for seam welding of uncoated and coated low carbon steels
ISO16433:2006 specifies requirements for resistance seam welding in the fabrication of assemblies of uncoated and metallic coated low carbon steel comprising two 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.
Soudage par résistance — Mode opératoire pour le soudage à la molette des aciers à bas carbone revêtus et non revêtus
L'ISO16433:2006 spécifie les exigences relatives au soudage par résistance à la molette pour la fabrication d'assemblages en acier à bas carbone revêtu ou non revêtu avec deux 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.
General Information
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16433
First edition
2006-04-01
Resistance welding — Procedure for
seam welding of uncoated and coated
low carbon steels
Soudage par résistance — Mode opératoire pour le soudage à la
molette des aciers à bas carbone revêtus et non revêtus
Reference number
ISO 16433:2006(E)
©
ISO 2006
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ISO 16433:2006(E)
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ISO 16433:2006(E)
Contents Page
Foreword. v
Introduction . vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 2
4 Materials . 2
4.1 Form . 2
4.2 Steel grades. 2
4.3 Surface conditions. 2
5 Component design and manufacture . 3
5.1 Component design . 3
5.2 Component manufacture . 3
6 Process requirements . 3
6.1 Seam welding with wide wheels. 3
6.2 Seam welding with thin wheels . 3
6.3 Mash seam welding . 4
6.4 Wire seam welding. 4
6.5 Wide-electrode seam welding . 4
6.6 Foil seam welding. 4
7 Welding equipment. 5
7.1 Welding machine . 5
7.2 Electrodes (wheels, mandrels, pads, backing bars) . 5
7.2.1 Electrode materials. 5
7.2.2 Electrode dimensions. 5
7.3 Electrode-wheel cooling . 7
8 Weldability assessment . 7
9 Weld assessment — Type tests . 8
9.1 Test pieces . 8
9.1.1 General. 8
9.1.2 Manual peel test piece. 8
9.1.3 Mechanised peel test piece . 8
9.1.4 Pressure test . 9
9.1.5 Metallurgical examination. 9
9.2 Test requirements. 9
9.2.1 Weld dimensions . 9
9.2.2 Manual peel test. 9
9.2.3 Mechanised peel test. 9
9.2.4 Pressure test . 9
9.2.5 Visual and metallurgical examination. 9
9.3 Acceptance requirements. 10
10 Weld assessment — routine tests . 10
10.1 General. 10
10.2 Batch testing . 10
10.3 Test pieces and test procedures. 10
10.4 Number of tests. 10
10.5 Test requirements. 10
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ISO 16433:2006(E)
11 Routine production weld quality-control requirements. 11
11.1 Weld size — nugget width. 11
11.2 Weld dimensions. 11
11.3 Weld failure mode . 12
11.4 Weld appearance – surface condition . 12
11.5 Distortion . 12
12 Reclamation of non-conformant assemblies . 12
Annex A (informative) Welding equipment . 13
Annex B (informative) Typical seam welding conditions . 14
Annex C (Informative) Partial list of steel types applicable to the standard . 19
Bibliography . 20
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ISO 16433:2006(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 16433 was prepared by the International Institute of Welding, recognized as an international
standardizing body in the field of welding in accordance with Council Resolution.
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ISO 16433:2006(E)
Introduction
Requests for official interpretations of provisions in this standard should be made in writing and sent to the
ISO Central Secretariat who will forward them to the IIW Secretariat for an official response.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 16433:2006(E)
Resistance welding — Procedure for seam welding of uncoated
and coated low carbon steels
1 Scope
This International Standard specifies requirements for resistance seam welding in the fabrication of
assemblies of uncoated and metallic coated low carbon steel comprising two 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.
Organic-coated or primer-coated steels are not covered by this International Standard. Guidelines for the
design of appropriate seam welding equipment and welding conditions are given in Annexes A and B. These
are for guidance only and may need to be adapted to suit the specified service conditions of the fabrication,
prevailing production conditions, type of welding equipment, mechanical and electrical characteristics of the
welding machine, electrode configuration, and material. These requirements shall be taken from the relevant
welding procedure specification for the application or procedure, where these exist.
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 5182:1991, 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 14327, Resistance welding — Procedures for determining the weldability lobe for resistance spot,
projection and seam welding
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
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ISO 16433:2006(E)
ISO 15614-12, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — Welding
procedure test — Part 12: Spot, seam and projection welding
ISO 17654, Destructive tests on welds in metallic materials — Resistant welding — Pressure test on
resistance seam welds
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 669 and ISO 14329 and the
following apply.
3.1
continuous-current seam welding
use of a continuous-current waveform to make a weld
NOTE A continuous weld nugget is formed along the weld seam.
3.2
interrupted-current seam welding
use of a current program comprising two or more pulses of current (commonly known as “on-time”) separated
by a pre-set cool time (commonly known as “off-time”)
NOTE A weld nugget is produced during each pulse.
3.3
tread width
width of the electrode face which is in contact with the work piece
NOTE Sometimes this is called electrode face width.
4 Materials
4.1 Form
The steel shall be flat rolled, in coils or cut to length, and shall be free of all harmful imperfections.
4.2 Steel grades
A partial list of steel grades to which this International Standard is applicable is given in Annex C.
4.3 Surface conditions
Prior to welding, all surfaces of components to be seam welded shall be free of contaminants such as grease,
scale, corrosion products, paint, dirt or excessive pitting. This condition shall be maintained until the welding
process is completed. Uncoated hot-rolled steel shall be in the pickled condition.
Certain surface treatments, such as the application of paint primers, rust preventions, and oils may be applied
before welding, provided that the coating is uniform in thickness and it has been demonstrated that consistent
welds, conforming to this International Standard, can be obtained. Excessive use of surface pre-treatments
may adversely affect electrode life and should therefore be avoided.
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 resistance seam welded, although the welding
parameters outlined in Annex B may require appropriate adjustment. Generally, only thin phosphate pre-
treatment of steel is acceptable prior to seam welding.
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ISO 16433:2006(E)
5 Component design and manufacture
5.1 Component design
Components shall be designed and manufactured to provide adequate flange widths, free from potentially
harmful physical deformations and internal stresses, and which can accommodate the weld seam. The flange
width should also provide proper access for the electrodes and any necessary tooling. Account shall be taken
of the degree of mechanization for guiding the components along the weld path/track during the welding
process. The procedure shall include provision for reviewing the design as a result of tests, whether
compliance with this International Standard is achievable or not.
The design of the assembly to be seam welded shall take into account the process requirements specified in
Clause 6, and the process variation appropriate to the application. The shape of both components shall be
such that there is proper contact over the entire weld path.
The weld size (seam width) and the distance (edge distance) from the centre of the weld to the nearest edge
of the components shall comply with the process requirements given in Clause 6.
NOTE Reducing the edge distance below the recommended values can affect weld quality and reduce the operating
tolerances. In this case, the nominal weld size may need to be specified below the value given in 9.2.1, and allowance for
a lower weld strength made in the design.
The pitch between two parallel seam welds, i.e., the centre-to-centre distance of the seam welds, shall not be
less than 16 × sheet thickness (t) and preferably larger. When seam welding sheets up to, and including,
t = 1,5 mm, the inter-weld pitch shall therefore approximate to 3 W (W = tread width). To stabilize any
e e
shunting effects, this pitch shall be maintained within t ± 10 % over the entire length of the joint.
In cases where smaller weld pitches are necessary, the weld current in subsequent seam welds should be
increased to compensate for the shunting effect.
5.2 Component manufacture
The components to be welded shall be free from distortions, burrs, wrinkles, internal stresses and other
defects, which would in any way interfere with proper physical and electrical contact at the electrode or
component interfaces during the welding process.
6 Process requirements
6.1 Seam welding with wide wheels
If “W ” is the electrode-wheel tread width (see Figure 1), the centre of the electrode-wheel tread shall not be
e
placed less than 1,25 W from the nearest edge of the component.
e
6.2 Seam welding with thin wheels
The centre of the electrode-wheel tread shall be placed such that the distance between the centre of the weld
and the nearest edge of the component shall be not less than 5 t , where t = sheet thickness, in mm.
The electrode force shall always be applied normal to the component surface with both wheels running on
parallel axes.
NOTE Toe-in may be applied as necessary.
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ISO 16433:2006(E)
a) Centre-tread electrode b) Offset-tread electrode
c) Single side bevel d) Radius e) Angled offset tread
Figure 1 — Typical electrode shapes
6.3 Mash seam welding
Depending upon the application and the thickness required at the joint, the selected width of the overlap shall
be between t and 3t of the sheet being welded, and this shall be maintained over the entire length of the joint
to within ± 10 % or ± 0,05 mm, whichever is the greater. Large overlaps may result in a partial mash.
6.4 Wire seam welding
The contour of the wire and the electrodes shall be that specified by the machine supplier for the application.
6.5 Wire electrode seam welding
Depending upon the application, the edge distance, or overlap, shall comply with the specification issued by
the machine supplier.
6.6 Foil seam welding
The edge condition and the foil used shall be that specified by the machine supplier for the application.
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ISO 16433:2006(E)
7 Welding equipment
7.1 Welding machine
When specifying the process details for an application, the type of machine (e.g., portable,
manual/mechanized, pedestal, automated), its power source (e.g., dc, ac standard, or elevated frequency)
and cooling requirements shall be stated and a specific machine/controls/ancillary equipment/tooling to be
used for this application shall be identified. It is recommended that, if possible, the secondary current be
prevented from passing through the bearings supporting the electrode wheels and transmitting the electrode
force in the specified machine.
Machine/controls serial or plant numbers, electrode/tooling drawing, as well as settings and services
requirements should be recorded in the Welding Procedure Specification (WPS) (see ISO 15609-5).
7.2 Electrodes (wheels, mandrels, pads, backing bars)
Seam welding electrodes may be driven using different systems. The most popular systems are described in
ISO 669.
7.2.1 Electrode materials
Electrode wheels, mandrels, and backing bars shall be made of suitable copper alloys with high thermal and
electrical conductivity, and be provided with an adequate cooling system, and shall comply with, and be used
in accordance with, the relevant requirements of ISO 5182.
7.2.2 Electrode dimensions
The welding electrodes shall be of sufficient cross-sectional area and strength to carry the welding current and
support the electrode force without overheating, deformation, or excessive deflection under the specified
production conditions.
7.2.2.1 Seam welding with wide wheels
Typical wheel-tread geometries are of the form shown in Figure 1. Where two wheels are used, the tread
width, W , of both, or of the small tread width side shall approximate to the following formula:
e
Wt= 5 (1)
e
where
W is the tread width, expressed in millimetres (mm);
e
t is the thickness of the sheet in contact with the wheel, expressed in millimetres (mm).
If one wheel is used in association with a mandrel, pad or backing bar, the tread width of the wheel shall also
approximate to formula (1).
The thickness of the wheel shall not be less than twice the tread width, i.e., > 2 W [see Figure 1a)].
e
In general, the tread of the electrode wheels shall be normal to the electrode force transmitted to the
components during welding but, where access is restricted, inclined electrode wheels (see Figure 2) may be
employed, provided the specified weld strength can be demonstrated. Unless precluded by the shape of the
component, both the drive shafts should have the same inclination to the surface of the weld and the
combined convergence shall not exceed 30° (see Figure 2), if electrode wear as a consequence of wheel
misalignment is to be minimized. The welded assembly shall conform to the relevant drawings and, unless
otherwise specified, a sheet separation gap shall be tolerated, provided the test requirements of 9.2 are met.
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ISO 16433:2006(E)
a) b) c)
Key
1 Wheel
2 Backing electrode/Mandrel
Figure 2 — Electrode-wheel configuration
Where an offset tread is necessitated by the shape of the components to be welded, the offset of the tread
width should not reduce the bevel width below 0,3 W [see Figure 1b)].
e
The angle of the bevels shall be 30°, as shown in Figure 1, unless the geometry of the component demands
an angle greater than 30° to give access for welding. These requirements do not apply to a pad or mandrel
electrode where these are used.
Where continuous dressing is not provided, the tread width of an electrode wheel shall not be allowed to grow
wider than 1,4 W during service. When this limit is reached, the wheel shall be replaced or redressed so as to
e
restore it to its initial contour and surface condition.
Increased tread widths should only be permitted if the weld quality continues to comply with the specified
requirements of this International Standard.
Where pad- or mandrel-type electrodes are used as backing, the surface in contact with the component shall
be kept clean, free from ruts, grooves, loose debris, or other contaminants that would be detrimental to the
operation. The shape and contour of the surface in contact with the component shall be maintained to match
that of the component.
When welding two sheets of dissimilar thickness, the weld size, electrode tread width, and the machine
settings shall be specified to suit the thinner sheet.
If the weld width specified is smaller or larger than that given by formula (1), then the electrode tread width
should be specified to conform.
7.2.2.2 Seam welding with thin wheels
The wheel tread geometry shall be of the form and dimensions shown in Figure 3.
When using domed or radius electrode wheels, the formula for determining the electrode tread width cannot
be applied directly and the electrode-wheel dimensions will depend on accessibility and flange width. In this
case, welding conditions should be chosen to produce a seam weld width which will meet the minimum
requirements outlined in the appropriate welding procedure specification for the application or application
standard, as defined by the requirements in Clause 9.
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ISO 16433:2006(E)
Key
1 R: 4 mm to 6 mm
2 8 mm to 10 mm
Figure 3 — Electrode dimensions for thin-wheel welding
7.2.2.3 Mash seam welding
The geometry of the electrodes shall be of the form shown in Figure 4. Where two wheels are used, their tread
width shall be identical. Where a pad or mandrel is used as a backing, their width shall not be less than that of
the tread width of the associated electrode wheel.
Figure 4 — Electrode shape for mash seam welding
The tread width, W of both wheels (or one wheel where a mandrel is used) shall not be less than eight times
e
the sheet thickness (8t) or four times the overlap, whichever is the greater.
The electrode wheel and mandrel surfaces shall be kept clean and free from ruts, grooves, loose debris, or
other contaminants that would be detrimental to the operation. The shape and contour of the surface in
contact with the component shall be maintained to match that of the component.
7.3 Electrode-wheel cooling
Where the machine design allows it, internal cooling of the electrode body, shaft and bearing assembly shall
be employed.
External floodwater cooling directed at the weld area or the electrode assembly may be employed to benefit
electrode life, minimize electrode pickup or component distortion, unless precluded by other practical
considerations.
To obtain the best cooling effect, the electrode cooling water supply should be independent of transformer or
other cooling circuits. Separate cooling circuits should be used for the top and bottom electrodes.
8 Weldability assessment
The weldability of a particular production material can be assessed by determining a weldability lobe using
procedures defined in ISO 14327. This procedure shall also be used for verifying the suitability of a particular
machine, electrode/tooling, and settings for producing a specific component assembly. The weldability lobe
depicts the welding range defined in terms of welding current and welding speed at a constant electrode force,
or weld current and electrode force at a fixed welding speed. In addition to determining the range of available
welding conditions, in some instances it may be used for determining the consistency of weld quality, or the
electrode life obtainable. These factors may need to be taken into account when specifying appropriate
welding conditions for an application.
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ISO 16433:2006(E)
Based on the weldability lobe, a procedure shall be established for each machine using the sheet thickness
and material, or combination thereof, to be used for the particular component to be welded. The record of the
procedures should be based on the requirements of ISO 15609-5 and ISO 15614-12.
Guidelines for the welding equipment and weldin
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 16433
Première édition
2006-04-01
Soudage par résistance — Mode
opératoire pour le soudage à la molette
des aciers à bas carbone revêtus et non
revêtus
Resistance welding — Procedure for seam welding of uncoated and
coated low carbon steels
Numéro de référence
ISO 16433:2006(F)
©
ISO 2006
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ISO 16433:2006(F)
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Version française parue en 2007
Publié en Suisse
ii © ISO 2006 – Tous droits réservés
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ISO 16433:2006(F)
Sommaire Page
Avant-propos. v
Introduction . vi
1 Domaine d'application.1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions.2
4 Matériaux .2
4.1 Forme .2
4.2 Nuances d’acier .2
4.3 État de surface .2
5 Conception et fabrication des pièces à souder.3
5.1 Conception des pièces.3
5.2 Fabrication des pièces à souder.3
6 Exigences de procédé.4
6.1 Soudage avec molettes larges .4
6.2 Soudage avec molettes fines .4
6.3 Soudage à la molette par écrasement .4
6.4 Soudage à la molette avec fil.5
6.5 Soudage à la molette avec fil-électrode .5
6.6 Soudage à la molette avec feuillard.5
7 Matériel de soudage .5
7.1 Machine à souder.5
7.2 Électrodes (molettes, mandrins, patins, supports à l’envers) .5
7.2.1 Matériaux des électrodes.5
7.2.2 Dimensions des électrodes .5
7.3 Refroidissement de la molette.8
8 Évaluation de la soudabilité .8
9 Évaluation des soudures — Essais de type .8
9.1 Assemblages de qualification .9
9.1.1 Généralités .9
9.1.2 Éprouvette pour essai de pelage manuel.9
9.1.3 Éprouvette pour essai de pelage mécanique .9
9.1.4 Essai de pression .9
9.1.5 Examen métallurgique .9
9.2 Exigences d'essai .10
9.2.1 Dimensions des soudures .10
9.2.2 Essai de pelage manuel .10
9.2.3 Essai de pelage mécanique.10
9.2.4 Essai de pression .10
9.2.5 Examen visuel et métallurgique.10
9.3 Exigences d'acceptation.11
10 Évaluation des soudures — Essais de routine.11
10.1 Généralités .11
10.2 Essais par lots.11
10.3 Éprouvettes et modes opératoires d'essai .11
10.4 Nombre d'essais .11
10.5 Exigences d'essai .11
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ISO 16433:2006(F)
11 Exigences du contrôle qualité de routine des soudures issues de la production. 12
11.1 Dimension des soudures — Largeur du noyau . 12
11.2 Dimensions des soudures . 12
11.3 Mode de rupture de la soudure. 13
11.4 Aspect de la soudure – État de surface. 13
11.5 Déformation . 13
12 Récupération des assemblages non conformes . 13
Annexe A (informative) Matériel de soudage. 14
Annexe B (informative) Conditions types de soudage à la molette . 15
Annexe C (informative) Liste partielle des types d’acier relevant de la norme. 21
Bibliographie . 22
iv © ISO 2006 – Tous droits réservés
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ISO 16433:2006(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 16433 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.
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Introduction
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.
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NORME INTERNATIONALE ISO 16433:2006(F)
Soudage par résistance — Mode opératoire pour le soudage
à la molette 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 à la molette pour
la fabrication d’assemblages en acier à bas carbone revêtu ou non revêtu avec deux 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.
Les aciers revêtus de matières organiques ou de peinture primaire ne relèvent pas de la présente Norme
internationale. Les Annexes A et B fournissent des lignes directrices concernant la conception de
l’équipement approprié de soudage à la molette et les conditions de soudage. Il s’agit seulement de
recommandations, qui peuvent être adaptées aux conditions de service spécifiées pour la fabrication, aux
conditions de production, au type de matériel de soudage, aux caractéristiques mécaniques et électriques de
la machine à souder, à la configuration des électrodes et au matériau. Ces exigences doivent être issues de
la spécification de soudage correspondant à l’application ou au mode opératoire, s’il y a lieu.
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 5182:1991, 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 14327, Soudage par résistance — Modes opératoires pour la détermination du domaine de soudabilité
pour le soudage par résistance par points, par bossages et à la molette
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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
ISO 17654, Essais destructifs des soudures sur matériaux métalliques — Soudage par résistance — Essai de
pression des soudures par résistance à la molette
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 669 et l’ISO 14329 ainsi
que les suivants s'appliquent.
3.1
soudage à la molette en courant régime continu
soudage utilisant un courant en régime continu pour réaliser une soudure
NOTE Un noyau de soudure continu se forme le long du cordon de soudure.
3.2
soudage à la molette en courant en régime intermittent
soudage utilisant un courant dont le cycle est constitué de deux impulsions ou plus (pendant ce qu’on appelle
couramment le «temps chaud») séparées par un temps de refroidissement préréglé (couramment appelé le
«temps d’ouverture»)
NOTE Un noyau de soudure se forme à chaque impulsion.
3.3
largeur de la face de roulement de la molette
largeur de la face de l’électrode qui est en contact avec la pièce à souder
NOTE Cette surface est parfois appelée surface utile ou active de l’électrode.
4 Matériaux
4.1 Forme
L’acier doit être un plat laminé, en rouleaux ou coupé à longueur, et ne pas présenter d’imperfections nocives.
4.2 Nuances d’acier
L’Annexe C donne une liste partielle des nuances d’acier auxquelles s’applique la présente Norme
internationale.
4.3 État de surface
Avant soudage, toutes les surfaces des pièces à souder à la molette doivent être exemptes de polluants tels
que graisse, couche d’oxyde, produits de corrosion, peinture, salissures ou excès de piqûres. Cet état doit
être préservé jusqu’à la fin du processus de soudage. L’acier laminé à chaud non revêtu doit être à l’état
décapé.
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Certains traitements de surface, comme application de peintures primaires, traitements antirouille et huiles,
peuvent être appliqués avant le soudage, à condition que le revêtement soit d’épaisseur uniforme et qu’il ait
été démontré qu’il permet d’obtenir des soudures correctes, conformes à la présente Norme internationale.
L’usage excessif de traitements de surface préalables peut nuire à la durée de vie des électrodes et, par
conséquent, il convient de l’éviter.
Les aciers revêtus peuvent être livrés avec un traitement de passivation au chromate ou au phosphate. De
l’acier doux phosphaté peut être utilisé pour certaines applications. Ces matériaux peuvent être soudés par
résistance à la molette. Toutefois, les paramètres de soudage précisés à l’Annexe B peuvent nécessiter un
ajustement adéquat. D’une manière générale, le soudage à la molette n’est acceptable que sur l’acier avec
traitement de phosphatation de faible épaisseur.
5 Conception et fabrication des pièces à souder
5.1 Conception des pièces
Les pièces doivent être conçues et fabriquées de manière à obtenir des tôles de largeur suffisante, exemptes
de déformations physiques et de contraintes internes potentiellement nocives, et capables de supporter le
cordon de soudure. Il convient que la largeur de la tôle permette également un accès correct pour les
électrodes et l’outillage éventuellement nécessaire. Il doit être tenu compte du degré de mécanisation pour le
guidage des pièces à souder le long de la trajectoire de soudage pendant l’opération de soudage. La
procédure doit également prévoir des dispositions permettant de revoir la conception en fonction des résultats
d‘essais, qu’il soit ou non possible d’être conforme à la présente Norme internationale.
La conception de l’assemblage à souder à la molette doit prendre en compte les exigences de procédé
spécifiées à l’Article 6, ainsi que les variantes du procédé relatives à l’application. La forme des deux pièces à
souder doit permettre d’assurer un bon contact tout au long de la trajectoire de soudage.
La dimension de la soudure (largeur de soudure) et la distance (distance par rapport au bord) entre le centre
de la soudure et le bord le plus proche des pièces à souder doivent être conformes aux exigences de procédé
spécifiées à l’Article 6.
NOTE Si la distance au bord est réduite en deçà des valeurs recommandées, la qualité de soudage peut en être
affectée et les tolérances de fonctionnement seront réduites. Dans ce cas, il peut être nécessaire de spécifier la
dimension de soudure nominale au-dessous de la valeur indiquée en 9.2.1 et de tenir compte, au niveau de la conception,
de la résistance moindre de la soudure.
Le pas entre deux soudures à la molette parallèles, c’est-à-dire la distance d’axe en axe, ne doit pas être
inférieure à 16 × l’épaisseur de tôle (t), et de préférence supérieure. Pour le soudage à la molette de tôles
d’épaisseur inférieure ou égale à t = 1,5 mm, le pas entre deux soudures doit donc être d’environ 3 W
e
(W = largeur de la table de roulement de la molette). Pour stabiliser les éventuels phénomènes de dérivation,
e
ce pas doit être maintenu à t ± 10 % sur toute la longueur de l’assemblage.
Si les pas de soudage doivent être réduits, il convient d’augmenter l'intensité de soudage dans les soudures
ultérieures, afin de compenser l’effet de shunt.
5.2 Fabrication des pièces à souder
Les pièces à souder doivent être exemptes de déformations, bavures, plis, contraintes internes et autres
défauts susceptibles de nuire au bon contact physique et électrique au niveau des électrodes ou des pièces à
souder au cours de l'opération de soudage.
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6 Exigences de procédé
6.1 Soudage avec molettes larges
Si “W ” est la largeur de la table de roulement de la molette (voir Figure 1), le centre de la table de roulement
e
ne doit pas se trouver à moins de 1,25 W du bord le plus proche de la pièce à souder.
e
6.2 Soudage avec molettes fines
Le centre de la table de roulement de la molette doit être placé de telle sorte que la distance entre le centre
de la soudure et le bord le plus proche de la pièce à souder soit au moins égale à 5 t , où t = l'épaisseur de
tôle, en millimètres.
La force de soudage doit toujours être appliquée perpendiculairement à la surface de la pièce à souder, les
deux molettes étant en rotation sur des axes parallèles.
NOTE Un pincement peut être pratiqué si nécessaire.
a) Centrée sur la table de roulement b) Décentrée par rapport à la table de roulement
de la molette de la molette
c) Chanfreinée d'un côté d) Arrondie e) Oblique et décentrée
Figure 1 — Formes types d'électrodes
6.3 Soudage à la molette par écrasement
Selon l'application et l'épaisseur requise au niveau de l'assemblage, la largeur de recouvrement choisie doit
être comprise entre t et 3t de la tôle à souder; cette largeur doit être maintenue sur toute la longueur de
l'assemblage, à ± 10 % ou ± 0,05 mm (on retiendra la valeur la plus élevée). Un recouvrement important peut
entraîner un écrasement partiel.
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6.4 Soudage à la molette avec fil
Le profil du fil et des électrodes doit être tel que spécifié par le fournisseur de la machine pour l'application
concernée.
6.5 Soudage à la molette avec fil-électrode
Selon l'application, la distance au bord ou le recouvrement doit être conforme à la spécification du fournisseur
de la machine.
6.6 Soudage à la molette avec feuillard
L'état du bord et le feuillard utilisé doivent être tels que spécifiés par le fournisseur de la machine pour
l'application concernée.
7 Matériel de soudage
7.1 Machine à souder
Lors de la spécification des détails opératoires concernant une application, le type de machine (portative,
manuelle/mécanique, sur socle, automatique, etc.), sa source d’énergie (courant continu, courant alternatif,
fréquence élevée, etc.) et ses exigences de refroidissement doivent être indiqués, et la machine/les
commandes/les équipements auxiliaires/l’outillage spécifiques à utiliser pour l’application doivent être
identifiés. Il est recommandé d’éviter dans la mesure du possible que le courant secondaire circule dans les
paliers de molettes et transmette la force de soudage dans la machine spécifiée.
Il convient d’enregistrer dans le descriptif du mode opératoire de soudage (voir ISO 15609-5) les numéros de
série ou de fabrication de la machine/des commandes, les plans des électrodes/de l’outillage, ainsi que les
réglages et les exigences de service.
7.2 Électrodes (molettes, mandrins, patins, supports à l’envers)
Les électrodes de soudage à la molette peuvent être entraînées par différents systèmes. Les systèmes les
plus courants sont décrits dans l’ISO 669.
7.2.1 Matériaux des électrodes
Les molettes, mandrins et supports à l’envers doivent être constitués d’alliages de cuivre appropriés, à haute
conductivité thermique et électrique, et comporter un système de refroidissement adéquat; ils doivent
répondre aux exigences de l’ISO 5182 et être utilisés conformément à ces exigences.
7.2.2 Dimensions des électrodes
Les électrodes de soudage doivent avoir une section et une résistance suffisantes pour conduire l'intensité de
soudage et supporter la force de soudage sans surchauffe, déformation ou flèche excessive dans les
conditions de production spécifiées.
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7.2.2.1 Soudage avec molettes larges
Les géométries types de la table de roulement de la molette sont représentées à la Figure 1. Dans le cas
d’utilisation de deux molettes, la largeur de la table de roulement, W , des deux molettes, ou du côté de la
e
petite largeur, doit être obtenue selon la formule suivante:
Wt= 5 (1)
e
où
W est la largeur de la table de roulement, exprimée en millimètres (mm);
e
t est l’épaisseur de la tôle en contact avec la molette, exprimée en millimètres (mm).
Si une molette est associée à un mandrin, à un patin ou à un support à l’envers, la largeur de la table de
roulement de la molette doit également être obtenue selon la formule (1).
L’épaisseur de la molette ne doit pas être inférieure au double de la largeur de la table de roulement,
c’est-à-dire > 2 W [voir Figure 1a)].
e
En général, la table de roulement de la molette doit être perpendiculaire à la force de soudage transmise aux
pièces à souder au cours de l’opération de soudage, mais, si l’accès est limité, des molettes inclinées (voir
Figure 2) peuvent être employées, à condition qu’il soit démontré que la force de soudage spécifiée est
obtenue. Si la forme de la pièce à souder ne s’y oppose pas, il convient que les deux arbres de transmission
aient la même inclinaison par rapport à la surface de la soudure, et l’inclinaison combinée ne doit pas excéder
30° (voir Figure 2), si l’on veut réduire au minimum l’usure des électrodes en cas de désalignement de la
molette. L’assemblage soudé doit être conforme aux plans applicables et, sauf spécification contraire, un
espace entre les tôles doit être toléré, sous réserve que les exigences d’essai de 9.2 soient respectées.
a) b) c)
Légende
1 Molette
2 Contre-électrode/Mandrin
Figure 2 — Configuration de la molette
Si un déport est rendu nécessaire par la forme des pièces à souder, il convient qu’il ne réduise pas la largeur
du chanfrein en deçà de 0,3 W [voir Figure 1b)].
e
L’angle des chanfreins doit être de 30°, comme représenté à la Figure 1, sauf si la géométrie de la pièce à
souder nécessite un angle supérieur à 30° pour permettre l’accès pour le soudage. Ces exigences ne
s’appliquent pas à une électrode à patins ou à mandrin, si des électrodes de ce type sont utilisées.
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En l’absence de revêtement continu, la largeur de la table de roulement d’une molette ne doit pas pouvoir
croître de plus de 1,4 W en service. Lorsque cette limite est atteinte, la molette doit être remplacée ou
e
rectifiée de manière à rétablir son profil et son état de surface initiaux.
La largeur de la table de roulement de la molette ne peut être augmentée que si la qualité de soudage
demeure conforme aux exigences de la présente Norme internationale.
Si des électrodes à patins ou à mandrin sont utilisées comme supports à l’envers, la surface en contact avec
la pièce à souder doit être maintenue propre et exempte de rainures, cannelures, débris non adhérents ou
autres polluants susceptibles de perturber le fonctionnement. La forme et le contour de la surface en contact
avec la pièce à souder doivent être identiques à ceux de la pièce à souder.
En cas de soudage de deux tôles d’épaisseurs différentes, la dimension de soudure, la largeur de la table de
roulement de la molette et les réglages de la machine doivent être adaptés à la tôle la plus fine.
Si la largeur de soudure spécifiée est inférieure ou supérieure à celle donnée par la formule (1), il convient
que la largeur de la table de roulement de la molette soit spécifiée de manière à être conforme.
7.2.2.2 Soudage avec molettes fines
La géométrie de la table de roulement de la molette doit être de la forme et des dimensions représentées à la
Figure 3.
En cas d’utilisation de molettes bombées ou arrondies, la formule permettant de déterminer la largeur de la
table de roulement de la molette ne peut pas être appliquée directement, et les dimensions de la molette
dépendront de l'accessibilité et de la largeur de tôle. Dans ce cas, il convient de choisir des conditions de
soudage permettant d'obtenir une largeur de soudure à la molette répondant aux exigences minimales de la
spécification
...
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