ISO 17279-2:2018
(Main)Welding — Micro joining of 2nd generation high temperature superconductors — Part 2: Qualification for welding and testing personnel
Welding — Micro joining of 2nd generation high temperature superconductors — Part 2: Qualification for welding and testing personnel
This document specifies the qualification requirements for personnel performing micro-joining and oxygenation anneling, and testing the 2G HTS test joints.
Soudage — Micro-assemblage des supraconducteurs à haute température de deuxième génération — Partie 2: Qualification du personnel en soudage et d'essai
Le présent document spécifie les exigences de qualification pour le personnel réalisant le micro-assemblage et le recuit d'oxigénation, et les essais des supraconducteurs à haute température de deuxième génération (2G HTS).
General Information
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 17279-2
First edition
2018-10
Welding — Micro joining of 2nd
generation high temperature
superconductors —
Part 2:
Qualification for welding and testing
personnel
Soudage — Micro-assemblage des supraconducteurs à haute
température de deuxième génération —
Partie 2: Qualification du personnel en soudage et d'essai
Reference number
©
ISO 2018
© ISO 2018
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols and abbreviated terms . 1
5 Qualification of personnel performing micro-joining and oxygenation annealing .1
5.1 General . 1
5.2 Essential variables and range of qualification . 2
5.3 Qualification methods . 3
5.3.1 Qualification based on standard test joint specimen . 3
5.3.2 Qualification by testing the test joints . 3
5.4 Re-qualification . 3
5.5 Qualification examination and examination report . 4
5.6 Period of validity . 4
5.6.1 Initial qualification . 4
5.6.2 Confirmation of the validity . 4
5.6.3 Prolongation of qualification . 4
6 Qualification of personnel performing the test joints testing. 4
6.1 General . 4
6.2 Essential variables and range of qualification . 5
6.3 Qualification methods . 5
6.4 Re-qualification . 6
6.5 Qualification examination and examination record . 6
6.6 Period of validity . 6
6.6.1 Initial qualification . 6
6.6.2 Confirmation of the validity . 6
6.6.3 Prolongation of qualification . 6
7 Third-party check . 6
Annex A (normative) Functional knowledge of micro-joining and oxygenation annealing
apparatus . 8
Annex B (normative) Knowledge of micro-joining and oxygenation annealing technology .9
Annex C (informative) Data report for micro-joining and oxygenation annealing, and
testing of the test joints .11
Annex D (informative) Test results.14
Annex E (informative) Check list for qualification of personnel performing micro-joining,
oxygenation annealing, and testing .16
Bibliography .19
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.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).
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. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www .iso
.org/iso/foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 44, Welding and allied processes,
Subcommittee SC 10, Quality management in the field of welding.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
A list of all parts in the ISO 17279 series can be found on the ISO website.
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Introduction
The increasing use of 2nd generation high temperature superconductors (2G HTSs) and invention of
resistance-free joining on 2G HTSs have created the need for this document in order to ensure that
joining is carried out in the most effective way and that appropriate control is exercized over all aspects
of the operation. ISO standards for micro-joining and joint evaluation procedure are accordingly
essential to get the best and uniform quality of 2G HTS joint.
A superconductor is a material that conducts electricity without resistance and has diamagnetism below
critical temperature, T , critical magnetic field, B , and critical current density, J . Once set in motion,
c c c
electrical current flows forever in a closed loop of superconducting material under diamagnetism.
A 2G HTS consists of multi-layers and its total thickness is around between 60 µm and 100 µm with or
without surrounding copper stabilizer. The superconducting layer made from ReBa Cu O -x (ReBCO,
2 3 7
abbreviated term of ReBa Cu O ) is only between 1 µm and 2 µm thick depending on manufacturer’s
2 3 7-x
specifications. Re stands for Rare Earth materials, of which gadolinium, yttrium and samarium are used
for 2nd generation high temperature superconducting materials. Figure 1 shows schematic drawing of
typical multiple layers with surrounded copper stabilizer, and the constituents and thicknesses of each
layer in the 2G HTS. The two layers of No. 1 in Figure 1 does not exist in stabilizer-free 2G HTS.
Key
1 20 µm Cu stabilizer 4 5 buffing layers (total 160 nm)
2 2 µm Ag overlayer 5 50 µm hastelloy substrate
3 between 1 µm and 2 µm ReBCO super-conducting layer
NOTE Not to scale.
Figure 1 — Typical 2G HTS multi-layers, and the constituents and thicknesses of each layer
Currently soldering, brazing or any filler is applied in superconducting industry as shown in Figure 2,
which shows high electrical resistance at the joint providing fatal flaw in the superconductor.
a) Lap joint b) Bridge joint
Key
1 superconducting layer
2 solder
Figure 2 — Soldering to join 2G HTS
However, this document focuses on the direct autogenous joining of between 1 μm and 2 μm-
thick superconducting layers of 2G HTSs as shown in Figure 3 without filler metals and recovery of
superconducting properties by oxygenation annealing process, which shows almost no electrical
resistance at the joint.
a) Lap joint b) Bridge joint
Key
1 superconducting layer
Figure 3 — Direct autogenous joining of two superconducting layers of 2G HTSs for
superconducting joint
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 17279-2:2018(E)
Welding — Micro joining of 2nd generation high
temperature superconductors —
Part 2:
Qualification for welding and testing personnel
1 Scope
This document specifies the qualification requirements for personnel performing micro-joining and
oxygenation anneling, and testing the 2G HTS test joints.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements 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 15607:2003, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — General rules
ISO 17279-1, Welding — Micro-joining of 2nd generation high temperature superconductors — Part 1:
General requirements for the procedure
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 17279-1 apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at https: //www .electropedia .org/
4 Symbols and abbreviated terms
The abbreviated terms listed in ISO 15607:2003, Table 1, relevant to joining procedure for 2G HTS
shall apply.
5 Qualification of personnel performing micro-joining and oxygenation
annealing
5.1 General
Manufacturers shall have at their disposal sufficient competent personnel for the 2G HTS micro-
joining operations in accordance with specified requirements. The manufacturer shall be responsible
for developing the training program, written practice, examination, and practical demonstrations
for personnel performing the micro-joining in accordance with this document. These shall establish
the capability of the personnel performing the required micro-joining and oxygenation annealing.
Qualification records and certificates shall be kept up-to-date. The procedures for micro-joining and
oxygenation annealing are presented in ISO 17279-1:2018, 5.4 to 5.6.
The essential variables and ranges of qualification and qualification requirements for personnel
qualification are specified in 5.1 to 5.5 and the validity is specified in 5.6. If micro-joining and/
or oxygenation-annealing is required outside the range of qualification, a new qualification test is
required. The personnel who performs micro-joining and oxygenation annealing shall be successfully
qualified for this specific method. The qualification is valid for that method only
5.2 Essential variables and range of qualification
The variables include joint design, joint width, joint materials, apparatuses, and micro-joining and
oxygenation-annealing parameters.
A successful test joint made in specific joint design qualifies a personnel only for specific joint design.
A change from one type of joint design to another type of joint design requires additional qualification.
A successful joint dimension of any specific material qualifies a personnel for only specific material
dimension. A change from one joint dimension to another dimension requires additional qualification.
A successful test joint made with specific material qualifies a personnel for only specific superconducting
material. A change from one superconducting material to another material requires additional
qualification.
The apparatuses shall be periodically calibrated according to the manufacturer’s specification.
Only apparatuses with valid calibration and qualification shall be applied to the micro-joining and
oxygenation annealing for personnel qualification. Table 1 shows essential variables of joint design,
joint widths, superconducting materials and apparatuses. Table 2 shows essential variable parameters
for micro-joining and oxygenation-annealing. These parameters provide sensitive to the joint quality
and determine final joint quality. Any changes of essential variables qualified require re-qualification.
Table 1 — Essential variables required for qualification of joint, materials and apparatuses
Joint design Joint width (mm) Superconducting Apparatuses for micro-
materials joining and oxygenation-
annealing
Lap or Bridge 3 mm, 4 mm, 6 mm, YBCO, GdBCO, SmBCO, or Specific model or type changes,
12 mm, or specifica- specifications removal, addition or change of
tions control systems
Table 2 — Essential variables required for qualification of micro-joining and oxygenation-
annealing
Micro-joining Oxygenation annealing
Removal of Cu stabilizer and or Ag overlayer Heating rate
Chamber (furnace) internal vacuum level Annealing temperature
Heating rate Dwell time
Peak joining temperature Oxygen flow rate
Mechanical pressure to the joint Chamber (furnace) internal pressure
Dwell time at the peak joining temperature Cooling rate to room temperature
Cooling rate to room temperature or oxygenation an-
nealing temperature
The range of qualification for other variables, except as listed in Table 1 and Table 2, shall be specified
in the manufacturer’s specification.
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5.3 Qualification methods
5.3.1 Qualification based on standard test joint specimen
Test joint specimens shall be made in accordance with a WPS. The micro-joining and oxygenation
annealing of test specimens shall be witnessed by an inspector or designated personnel. Removal of
Cu stabilizer and or Ag overlayer shall also be the responsibility of the personnel for micro-joining and
oxygenation annealing, since surface condition of superconducting layer impacts joint quality. Three
specimens shall be tested for each joint design.
The test specimens shall be marked with the identification, by personnel performing micro-joining
and oxygenation annealing or designated personnel before joining starts. The inspector may stop the
micro-joining and/or oxygenation-annealing at any time during the test if it appears that the personnel
for micro-joining and/or oxygenation-annealing does not have the skills to meet the requirements of
this document.
The test specimens shown in ISO 17279-1:2018, Figure 4 and Figure 5, shall be used for the standard
test joint. A personnel performing micro-joining and oxygenation-annealing who has successfully
completed the provisions of 5.3.2 shall be considered qualified for the method (pressurized partial
micro-melting diffusion or pressurized solid-state diffusion), joint design (lap or bridge), joint width,
superconducting material, and type of micro-joining and oxygenation-annealing apparatuses used for
the test.
The technical knowledge of micro-joining and oxygenation annealing and the apparatuses to be used
shall be examined for personnel qualification, as per Annexes A and B.
5.3.2 Qualification by testing the test joints
ISO 17279-1:2018, 5.5.4 and Table 1, describe the test requirements for procedure qualification. In
ISO 17279-1:2018, Table 1, only test methods of visual test, critical current test, I , and tensile test
c
1)
with reinforcement shall be tested on the test joints (see ISO 17279-3 for test methods) for personnel
qualification. Table 3 shows personnel qualification requirements. Joint critical current, I , is extremely
c
important in superconductors. In addition, other testing methods described in ISO 17279-1:2018,
5.5.4.2 and Table 1, may be performed for the qualification if required by manufacturer.
Table 3 — Qualification requirements for personnel performing micro-joining and oxygenation
annealing
Type of test Extent of test Confirmation of test
Visual test 3 joined specimens Check that the joint is free from any imperfections
and de-bonding, etc., and also check appearances
and alignments, etc.
Critical current test, I , by 3 joined specimens Check that the joint I is 80 % and higher to the
c c
four-point-probes virgin materials of 2G HTS, or that it meets the
c
manufacturer’s specifications
Tensile test with reinforce- 3 joined specimens from Ccheck that joint tensile strength is equal to the
ment the qualified I joined test virgin materials of 2G ReBCO HTS, or that it meets
c
specimen the manufacturer’s specificatiosn and also check
that joint strength shows the same I as the virgin
c
materials of 2G ReBCO HTS
5.4 Re-qualification
If one of three specimens fails to meet the acceptance criteria in ISO 17279-1:2018, 5.9, or Table 3, the
test shall be rejected. Two additional test specimens shall be joined using the same procedure and
subjected to testing. If one of these extra specimens fails to meet the requirements, the personnel for
1) Under preparation.
micro-joining and oxygenation-annealing shall be required to have additional training before new tests
are made.
If two of three specimens or all three specimens fail to meet the acceptance criteria in ISO 17279-1:2018,
5.9 or Table 3, the personnel for micro-joining and oxygenation-annealing shall be required to have
additional training before new tests are made.
5.5 Qualification examination and examination report
The results of all testing shall verify that the personnel for micro-joining and oxygenation-annealing
passed the qualification examination. This shall be documented. The format of the documentation
shall be decided by the manufacturer. A suggested test report is shown in Table 4 and Annex C. The
documentation can be on paper or electronic media.
Table 4 — Test report for personnel qualification
Examinee Joint design Width Superconducting Visual Critical cur- Tensile testing
material testing rent (I ) test- with reinforce-
c
Lap Bridge
ing ment
mm
A X 4 YBCO P F F
B X 6 GdBCO P P P
C X 12 SmBCO F P P
NOTE P: passed or qualified, F: failed.
5.6 Period of validity
5.6.1 Initial qualification
The personnel qualification for micro-joining and oxygenation-annealing is valid from the date when
the required examination has been carried out and acceptable results are available. The qualification is
valid for a period of 2 years, the period of validity ending on the last day of the month.
5.6.2 Confirmation of the validity
The qualifications of the personnel for micro-joining and oxygenation-annealing shall be confirmed
every 6 months by the person responsible for welding activities or examiner/examining body or
employer. This confirms that the welder has worked within the range of qualification and extended the
validity of the qualification for a further 6-month period.
5.6.3 Prolongation of qualification
The personnel qualification for micro-joining and oxygenation-annealing can be extended every 2 years
by an examiner. Before the certification is extended, the relevant specifications of this document shall
be satisfied and the following conditions shall be confirmed:
— all records and evidence used to support prolongation shall be traceable to the personnel for micro-
joining and oxygenation-annealing and shall identify the WPS(s) used in production;
— evidence used to support extension shall be the tests in 5.2 and 5.3, passed during the previous 6
months. Evidence relating to prolongation shall be retained for a minimum of 2 years.
4 © ISO 2018 – All rights reserved
6 Qualification of personnel performing the test joints testing
6.1 General
Manufacturers shall have at their disposal sufficient competent personnel for the testing of 2G HTS
micro-joined and oxygenation annealed specimen in accordance with specified requirements. The
manufacturer shall be responsible for developing the training program, written practice, examination,
and practical demonstrations for personnel performing the test joints testing in accordance with this
document and manufacturer’s requireme
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 17279-2
Première édition
2018-10
Soudage — Micro-assemblage
des supraconducteurs à haute
température de deuxième
génération —
Partie 2:
Qualification du personnel en soudage
et d'essai
Welding — Micro joining of 2nd generation high temperature
superconductors —
Part 2: Qualification for welding and testing personnel
Numéro de référence
©
ISO 2018
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2018
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Tél.: +41 22 749 01 11
Fax: +41 22 749 09 47
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2018 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symboles et termes abrégés . 1
5 Qualification du personnel réalisant le micro-assemblage et le recuit d'oxygénation .1
5.1 Généralités . 1
5.2 Variables essentielles et domaine de validité . 2
5.3 Méthodes de qualification . 3
5.3.1 Qualification sur la base d'une éprouvette d'essai d'assemblage normalisée . 3
5.3.2 Qualification par essais des assemblages d’essai . 3
5.4 Contre-essais . 4
5.5 Examen de qualification et rapport d'examen . 4
5.6 Durée de validité. 4
5.6.1 Qualification initiale . . 4
5.6.2 Confirmation de la validité . 5
5.6.3 Prolongation de qualification . 5
6 Qualification du personnel réalisant les essais des assemblages d’essai .5
6.1 Généralités . 5
6.2 Variables essentielles et domaine de validité . 5
6.3 Méthodes de qualification . 6
6.4 Re-qualification . 6
6.5 Examen de qualification et rapport d'examen . 6
6.6 Durée de validité. 7
6.6.1 Qualification initiale . . 7
6.6.2 Confirmation de la validité . 7
6.6.3 Prolongation de qualification . 7
7 Vérification par tierce partie . 7
Annexe A (normative) Connaissances fonctionnelles des appareils de micro-assemblage et
de recuit d'oxygénation . 8
Annexe B (normative) Connaissance de la technologie de micro-assemblage et de recuit
d'oxygénation . 9
Annexe C (informative) Rapport d'examen de l'opérateur soudeur .11
Annexe D (informative) Rapport d'essai .13
Annexe E (informative) Liste de contrôles pour la qualification du personnel chargé du
micro-assemblage et du recuit d'oxygénation .15
Bibliographie .18
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 (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L'attention est attirée 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. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/iso/fr/avant -propos .html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 44, Soudage et techniques connexes,
sous-comité SC 10, Gestion de la qualité dans le domaine du soudage.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/fr/members .html.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 17279 se trouve sur le site Web de l’ISO.
iv © ISO 2018 – Tous droits réservés
Introduction
L'utilisation croissante de supraconducteurs à haute température critique de deuxième génération
(2G HTS) et l'invention d'assemblages sans résistance sur les 2G HTS ont créé le besoin du présent
document afin de garantir que l'assemblage est réalisé de la manière la plus efficace possible et que tous
les aspects de l'opération sont correctement contrôlés. Les normes ISO relatives aux modes opératoires
de micro-assemblage et d'évaluation des assemblages sont par conséquent essentielles pour obtenir un
assemblage 2G HTS de qualité excellente et uniforme.
Le supraconducteur est un matériau qui conduit l'électricité sans résistance et qui se caractérise par
un diamagnétisme en dessous de la température critique (T ), du champ magnétique critique (B ) et de
c c
la densité de courant critique (J ). Une fois déclenché, le courant électrique circule à l'infini en boucle
c
fermée dans le matériau supraconducteur en phase diamagnétique.
Le 2G HTS est constitué de plusieurs couches dont l'épaisseur totale se situe entre 60 µm et 100 µm
avec ou sans stabilisant en cuivre enveloppant et la couche supraconductrice, en ReBa Cu O , (ReBCO,
2 3 7-x
terme abrégé de ReBa Cu O ) ne fait qu'entre 1 µm et 2 µm d'épaisseur selon les spécifications du
2 3 7-x
fabricant. Re désigne les matériaux terrestres rares dont le gadolinium, l'yttrium et le samarium qui
sont utilisés pour les matériaux supraconducteurs à haute température de deuxième génération. La
Figure 1 montre un schéma des multiples couches avec stabilisant en cuivre enveloppe typiquement
présentes dans un 2G HTS, ainsi que les constituants et l'épaisseur de chaque couche. Les deux couches
de la légende 1 de la Figure 1 n'existent pas dans le HTS 2G sans stabilisant.
Légende
1 stabilisant en cuivre (Cu) de 20 µm 4 5 couches tampon (total 160 nm)
2 couche protectrice en argent (Ag) de 2 µm 5 substrat en Hastelloy de 50 µm
3 couche supraconductrice ReBCO entre 1 µm et 2 µm
NOTE Schéma non à l'échelle
Figure 1 — Multiples couches typiques d'un 2G HTS, constituants et épaisseur de chaque couche
Pour l'heure, l'industrie des supraconducteurs recourt aux techniques de brasage fort ou tendre,
ainsi qu'à tout procédé d'apport de métal comme l’indique la Figure 2, qui montre la haute résistance
électrique au niveau de l'assemblage, source de défaillance fatale dans le supraconducteur.
a) Assemblage à recouvrement b) Assemblage en pont
Key
1 Couche supraconductrice
2 produit d'apport de brasage tendre
Figure 2 — Brasage d'assemblage d'un 2G HTS
Néanmoins, le présent document s'intéresse plus particulièrement à l'assemblage autogène direct
des couches supraconductrices de 1 μm à 2 μm d'épaisseur des 2G HTS, comme l’indique la Figure 3,
sans métal d'apport et avec récupération des propriétés supraconductrices par procédé de recuit
d'oxygénation, qui montre quasiment aucune résistance électrique au niveau de l'assemblage.
a) Assemblage à recouvrement b) Assemblage en pont
Légende
1 couche supraconductrice
Figure 3 — Assemblage autogène direct de deux couches supraconductrices d'épaisseur des
2G HTS pour l'assemblage supraconducteur
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NORME INTERNATIONALE ISO 17279-2:2018(F)
Soudage — Micro-assemblage des supraconducteurs à
haute température de deuxième génération —
Partie 2:
Qualification du personnel en soudage et d'essai
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie les exigences de qualification pour le personnel réalisant le micro-
assemblage et le recuit d’oxigénation, et les essais des supraconducteurs à haute température de
deuxième génération (2G HTS).
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences 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 15607:2003, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques
— Règles générales
ISO 17279-1, Soudage — Micro-assemblages des supraconducteurs à haute température de deuxième
génération — Partie 1: Exigences générales pour la procédure
3 Terms and definitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO 17279-1 s'appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/
4 Symboles et termes abrégés
Pour les besoins du présent document, les abréviations répertoriées dans l'ISO 15607:2003, Tableau 1,
pertinentes pour la procédure d'assemblage du 2G HTS doivent s’appliquer.
5 Qualification du personnel réalisant le micro-assemblage et le recuit
d'oxygénation
5.1 Généralités
Le fabricant doit avoir à sa disposition du personnel suffisamment formé aux opérations de micro-
assemblage de 2G HTS conformément aux exigences spécifiées. Le fabricant est responsable de
l'élaboration du programme de formation, des pratiques écrites, des examens et des démonstrations
pratiques destinés au personnel qui réalise le micro-assemblage conformément au présent document.
Ces éléments doivent établir l'aptitude du personnel qui réalise les opérations requises de micro-
assemblage et de recuit d'oxygénation. Les procès-verbaux et certificats de qualification doivent être
tenus à jour. Des modes opératoires pour le micro-assemblage et le recuit d'oxygénation sont donnés
dans l'ISO 17279-1:2018, 5.4 à 5.6.
Les variables essentielles, les domaines de validité et les exigences de qualification pour la qualification
du personnel sont spécifiés en 5.1 à 5.5 et la validité en 5.6. Si une opération de micro-assemblage
et/ou de recuit d'oxygénation est requise en dehors du domaine de validité, une nouvelle épreuve de
qualification est requise. Le personnel qui réalise le micro-assemblage et le recuit d'oxygénation doit
être qualifié pour cette technique spécifique. La qualification n’est valide que pour cette technique.
5.2 Variables essentielles et domaine de validité
Les variables incluent la conception de l'assemblage, la largeur d'assemblage, les matériaux d'assemblage,
les appareils et les paramètres de micro-assemblage et de recuit d'oxygénation.
Un assemblage d'essai qualifié avec succès pour une conception particulière ne qualifie le personnel
que pour cette conception d'assemblage en particulier. Tout changement de type d'assemblage par un
autre nécessite une qualification supplémentaire.
Toute dimension d'assemblage qualifiée avec succès dans un matériau particulier ne qualifie le
personnel que pour cette dimension de matériau en particulier. Tout changement de dimensions
d'assemblage par d'autres nécessite une qualification supplémentaire.
Un assemblage d'essai qualifié avec succès dans un matériau spécifique ne qualifie le personnel que
pour ce matériau supraconducteur en particulier. Tout changement de matériau supraconducteur par
un autre nécessite une qualification supplémentaire.
Les appareils doivent être régulièrement étalonnés conformément aux spécifications du fabricant.
Seuls les appareils de micro-assemblage et de recuit d'oxygénation dont l'étalonnage et la qualification
sont valides doivent être utilisés pour qualifier le personnel. Le Tableau 1 indique les variables
essentielles pour le modèle d'assemblage, les largeurs d'assemblage, les matériaux supraconducteurs et
les appareils. Le Tableau 2 recense les paramètres des variables essentielles pour le micro-assemblage
et le recuit d'oxygénation. Ces paramètres fournissent des informations sensibles pour la qualité de
l'assemblage et déterminent la qualité de l'assemblage final. Tout changement de variables essentielles
qualifiées exige une requalification.
Tableau 1 — Variables essentielles requises pour la qualification de l'assemblage, des
matériaux et des appareils
Conception de l'assem- Largeur de l'assem- Matériaux supraconduc- Appareils de micro-assem-
blage blage (mm) teurs blage et de recuit d'oxygéna-
tion
À recouvrement ou en 3 mm, 4 mm, 6 mm, YBCO, GdBCO, SmBCO, ou Changements de modèle ou de
pont 12 mm, ou selon spéci- selon spécifications type particuliers, retrait, ajout
fications ou changement de systèmes de
commande
Tableau 2 — Variables essentielles requises pour la qualification du micro-assemblage et du
recuit d'oxygénation
Micro-assemblage Recuit d'oxygénation
Retrait de la couche de stabilisant en Cu et de la Vitesse de chauffe
couche protectrice en Ag
Niveau de vide interne de la chambre (four) Température de recuit
Vitesse de chauffe Temps de maintien
Température maximale d'assemblage Débit d'oxygène
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Tableau 2 (suite)
Micro-assemblage Recuit d'oxygénation
Pression mécanique dans l'assemblage Pression interne de la chambre (four)
Temps de maintien à température maximale d'as- Vitesse de refroidissement jusqu'à température
semblage ambiante
Vitesse de refroidissement jusqu'à température
ambiante ou température de recuit d'oxygénation
Le domaine de validité d'autres variables, hormis celles énumérées dans les Tableaux 1 et 2, doit être
spécifié dans les spécifications du fabricant.
5.3 Méthodes de qualification
5.3.1 Qualification sur la base d'une éprouvette d'essai d'assemblage normalisée
Les éprouvettes d’assemblage d'essai doivent être réalisés conformément à un DMOS. Le micro-
assemblage et le recuit d'oxygénation des éprouvettes d'essai doit être effectué en présence d'un
inspecteur ou de tout autre personnel désigné. Le retrait de la couche de stabilisant en Cu et/ou de la
couche protectrice en Ag doit également relever de la responsabilité du personnel chargé du micro-
assemblage et du recuit d'oxygénation, étant donné que l'état de surface de la couche supraconductrice
influence considérablement la qualité de l'assemblage. Trois éprouvettes par type d'assemblage doivent
être testées.
Les éprouvettes d'essai doivent être marquées pour identification par le personnel réalisant le micro-
assemblage et le recuit d’oxigénation ou par le personnel désigné avant de débuter l'assemblage.
L'inspecteur peut arrêter à tout moment l'épreuve de micro-assemblage et/ou de recuit d'oxygénation
s'il s'avère que le personnel chargé du micro-assemblage et du recuit d'oxygénation n'a pas l'habileté
pour satisfaire aux exigences du présent document.
Les éprouvettes d'essai indiquées dans l'ISO 17279-1:2018, Figure 4 et Figure 5, doivent être utilisées
pour l'assemblage d'essai normalisé. Tout personnel réalisant le micro-assemblage et le recuit
d’oxigénation ayant passé avec succès les prescriptions du 5.3.2 doit être considéré comme étant
qualifié pour la méthode (diffusion par micro-fusion partielle sous pression ou diffusion à l'état solide
sous pression), le type d'assemblage (à recouvrement ou en pont), la largeur d'assemblage, le matériau
supraconducteur et le type d'appareil de micro-assemblage et de recuit d'oxygénation utilisés pendant
l'épreuve.
Les connaissances techniques du personnel sur le micro-assemblage et le recuit d’oxigénation et
les appareils devant être utilisés doivent être examinées pour la qualification du personnel. Voir
Annexes A et B.
5.3.2 Qualification par essais des assemblages d’essai
L’ISO 17279-1:2018, 5.5.4 et le Tableau 1, décrivent les exigences d'essai pour la qualification du mode
opératoire. Dans ISO 17279-1:2018, Tableau 1, seules les méthodes d'essai par contrôle visuel, par essai
de courant critique, I , et par essai de traction avec armature doivent être choisies pour les assemblages
c
1)
d'essai (voir ISO 17279-3 pour les méthodes d'essai) pour la qualification du personnel. Le Tableau 3
indique les exigences en matière de qualification du personnel. Le courant critique commun, I , est
c
extrêmement important dans les supraconducteurs. En outre, d'autres méthodes d'essai décrites dans
l’ISO 17279-1:2018, 5.5.4.2 et Tableau 1, peuvent être appliquées pour la qualification si le fabricant
l'exige.
1) En préparation.
Tableau 3 — Exigences de qualification du personnel réalisant le micro-assemblage et le recuit
d'oxygénation
Type d'essai Étendue de l'essai Confirmation de l'essai
Contrôle visuel 3 éprouvettes assemblées vérifier que l'assemblage est exempt de défaut et de
décollement, etc., et contrôler également l'aspect et
les alignements, etc.
Essai de courant critique, I , 3 éprouvettes assemblées vérifier que la valeur I de l'assemblage est au moins
c c
par mesure quatre pointes de 80 % dans les matériaux vierges du 2G HTS ou
que la valeur I de l'assemblage est conforme aux
c
spécifications du fabricant
Essai de traction avec 3 éprouvettes assemblées vérifier que la résistance à la traction de l'assem-
armature extraites de l'éprouvette blage est égale dans les matériaux vierges du
d'essai assemblée et quali- 2G HTS en ReBCO ou est conforme aux spécifica-
fiée pour la valeur I tions du fabricant, et vérifier également que la résis-
c
tance de l'assemblage affiche la même valeur I que
c
celle des matériaux vierges du 2G HTS en ReBCO.
5.4 Contre-essais
Si l'une des trois éprouvettes ne satisfait pas aux critères d'acceptation décrits dans l'ISO 17279-1:2018,
5.9, ou Tableau 3, l'essai doit être rejeté. Deux éprouvettes d'essai supplémentaires doivent être assemblées
selon le même mode opératoire, puis soumises à essais. Si l'une de ces éprouvettes supplémentaires ne
remplit pas les exigences, le personnel chargé du micro-assemblage et du recuit d'oxygénation doit être
tenu de suivre une formation complémentaire avant de procéder à de nouveaux essais.
Si deux des trois éprouvettes ou les trois éprouvettes ne satisfont pas aux critères d'acceptation décrits
dans l'ISO 17279-1:2018, 5.9, ou Tableau 3, le personnel chargé du micro-assemblage et du recuit
d'oxygénation d'assemblage doit être tenu de suivre une formation complémentaire avant de procéder
à de nouveaux essais.
5.5 Examen de qualification et rapport d'examen
Les résultats de toutes les épreuves doivent être vérifiés afin de confirmer que le personnel chargé du
micro-assemblage et du recuit d'oxygénation a passé l'examen de qualification et être documentés. Le
fabricant doit décider du format de la documentation. Un modèle de rapport d'épreuve est proposé dans
le Tableau 4 et en Annexe C. La documentation peut être présentée au format papier ou sur support
électronique.
Tableau 4 — Rapport d'épreuve pour le personnel
Candidat à Conception de l'assem- Largeur Matériau supra- Contrôle Essai de Essai de
l'examen blage conducteur visuel courant traction avec
mm
critique (I ) armature
c
À recouvre- En
ment pont
A X 4 YBCO P F F
B X 6 GdBCO P P P
C X 12 SmBCO F P P
NOTE P: validé ou qualifié, F: échec
5.6 Durée de validité
5.6.1 Qualification initiale
La qualification du personnel chargé du micro-assemblage et du recuit d'oxygénation est valide à partir
de la date à laquelle l'examen requis a été passé et les résultats d'obtention délivrés. La qualification est
valide pour une période de 2 ans, la durée de validité expirant le dernier jour du mois.
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5.6.2 Confirmation de la validité
La qualification du personnel chargé du micro-assemblage et du recuit d'oxygénation doit être
confirmée tous les six mois par la personne responsable de l'activité de soudage ou l'examinateur/
organisme d'examen. Il s'agit de confirmer que le soudeur a travaillé dans son domaine de qualification
et de prolonger la validité de la qualification pour une période supplémentaire de six mois.
5.6.3 Prolongation de qualification
La qualification du personnel chargé du micro-assemblage et du recuit d'oxygénation peut être
prolongée tous les 2 ans par un examinateur. Avant que la certification soit prolongée, les spécifications
applicables du présent document doivent être satisfaites et les conditions ci-après confirmées:
— tous les rapports et les preuves servant à étayer la prolongation doivent être traçables jusqu'au
personnel chargé du micro-assemblage et du recuit d'oxygénation personnel et doivent identifier
le(s) DMOS utilisé(s) en production;
— les preuves servant à étayer la prolongation doivent provenir des essais de 5.2 et 5.3, passés
avec succès datant de moins de 6 mois. Les preuves en rapport avec la prolongation doivent être
conservées au moins 2 ans.
6 Qualification du personnel réalisant les essais des assemblages d’essai
6.1 Généralités
Les fabricants doivent avoir à leur disposition du personnel suffisamment formé aux essais sur
éprouvettes de 2G HTS micro-assemblées et sur le recuit d’oxygénation conformément aux exigences
spécifiées. Le fabricant est responsable de l'élaboration du programme de formation, des pratiques
écrites, des examens et des démonstrations pratiques destinés au personnel qui réalise les essais des
assemblages d’essai conformément au présent document et aux exigences du fabricant. Ces éléments
doivent établir l'aptitude du personnel qui réalise les essais requis. Les procès-verbaux de qualification
doivent être tenus à jour.
Afin d’être capable de comprendre les résultats d’ess
...
Questions, Comments and Discussion
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