ISO 15614-2:2005
(Main)Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — Welding procedure test — Part 2: Arc welding of aluminium and its alloys
Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — Welding procedure test — Part 2: Arc welding of aluminium and its alloys
ISO 15614-2:2005 specifies how a preliminary welding procedure specification is qualified by welding procedure tests. It applies to the arc welding of wrought and cast aluminium and its alloys. It does not apply to finishing welding of aluminium castings, which is dealt with by ISO 15614-4.
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
L'ISO 15614-2:2005 spécifie comment un descriptif de mode opératoire de soudage préliminaire est qualifié par une épreuve. Elle s'applique au soudage à l'arc de l'aluminium corroyé et moulé et de ses alliages. Elle ne s'applique pas à la réparation par soudage pour les travaux de finition des pièces moulées en aluminium qui est traitée par l'ISO 15614-4.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15614-2
First edition
2005-05-15
Specification and qualification of welding
procedures for metallic materials —
Welding procedure test —
Part 2:
Arc welding of aluminium and its alloys
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
Reference number
ISO 15614-2:2005(E)
©
ISO 2005
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ISO 15614-2:2005(E)
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ISO 15614-2:2005(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 15614-2 was prepared by the European Committee for Standardization (CEN) in collaboration with
Technical Committee ISO/TC 44, Welding and allied processes, Subcommittee SC 10, Unification of
requirements in the field of metal welding, in accordance with the Agreement on technical cooperation
between ISO and CEN (Vienna Agreement).
Throughout the text of this document, read “.this European Standard.” to mean “.this International
Standard.”.
ISO 15614 consists of the following parts, under the general title 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
— Part 2: Arc welding of aluminium and its alloys
— Part 3: Arc welding of cast iron
— Part 4: Finishing welding of aluminium castings
— Part 5: Arc welding of titanium, zirconium and their alloys
— Part 6: Arc welding of copper and its alloys
— Part 7: Corrosion resistant overlay, cladding restore and hardfacing
— Part 8: Welding of tubes to tube-plate joints
— Part 9: Arc underwater hyperbaric wet welding
— Part 10: Underwater hyperbaric dry welding
— Part 11: Electron and laser beam welding
— Part 12: Spot, seam and projection welding
— Part 13: Resistance butt and flash welding
Annex ZB provides a list of corresponding International and European Standards for which equivalents are not
given in the text.
For the purposes of this part of ISO 15614, the CEN annex regarding fulfilment of European Council
Directives has been removed.
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ISO 15614-2:2005(E)
Contents Page
Foreword.vi
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions .2
4 Preliminary welding procedure specification (pWPS) .2
5 Welding procedure test.2
6 Test piece .3
6.1 General.3
6.2 Shape and dimensions of test pieces .3
6.3 Welding of test pieces.7
7 Examination and testing .7
7.1 Extent of testing.7
7.2 Location of test specimens .8
7.3 Non-destructive testing.12
7.4 Destructive tests.12
7.5 Acceptance levels.15
7.6 Re-testing .15
8 Range of qualification .16
8.1 General.16
8.2 Related to the manufacturer .16
8.3 Related to the parent material .16
8.4 Common to all welding procedures.19
8.5 Specific to processes.22
9 Welding procedure qualification record (WPQR) .22
Annex A (informative) Welding Procedure Qualification Record form (WPQR) .24
Annex ZB (normative) Normative references to international publications with their relevant
European publications.27
Bibliography .29
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ISO 15614-2:2005(E)
Figures
Figure 1 — Test piece for a butt joint in plate with full penetration .4
Figure 2 — Test piece for a butt joint in pipe with full penetration .5
Figure 3 — Test piece for a T-joint.5
Figure 4 — Test piece for a branch connection .7
Figure 5 — Location of test specimens for a butt joint in plate .9
Figure 6 — Location of test specimens for a butt joint in pipe .10
Figure 7 — Location of test specimens for a T-joint.11
Figure 8 — Location of test specimens for a branch connection or a fillet weld on pipe .11
Tables
Table 1 — Examination and testing of the test pieces .8
Table 2 — Efficiency for tensile strength of butt joints .13
Table 3 — Examples of maximum calculated former diameter for some elongations and thicknesses.15
Table 4 — Range of qualification for similar and dissimilar metal joints .17
Table 5 — Range of qualification for parent material thickness for plates and pipes .18
Table 6 — Range of qualification for the throat thickness for plates and pipes.19
Table 7 — Range of qualification for pipe and branch connection diameters.19
Table 8 — Range of qualification for type of joint .21
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ISO 15614-2:2005(E)
Foreword
This document (EN ISO 15614-2:2005) has been prepared by Technical Committee CEN/TC 121 “Welding”,
the secretariat of which is held by DIN.
This European Standard shall be given the status of a national standard, either by publication of an identical
text or by endorsement, at the latest by October 2005, and conflicting national standards shall be withdrawn at
the latest by October 2005.
This document supersedes EN 288-4:1992.
EN ISO 15614 consists of the following parts, under the general title 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
Part 2: Arc welding of aluminium and its alloys
1)
Part 3: Welding procedure tests for the arc welding of casts iron
1)
Part 4: Finishing welding of aluminium castings
Part 5: Arc welding of titanium, zirconium and their alloys
1)
Part 6: Arc welding of copper and its alloys
1)
Part 7: Overlay welding
Part 8: Welding of tubes to tube-plate joints
1)
Part 10: Hyperbaric dry welding
Part 11: Electron and laser beam welding
Part 12: Spot, seam and projection welding
1)
Part 13: Resistance butt and flash welding
According to the CEN/CENELEC Internal Regulations, the national standards organizations of the following
countries are bound to implement this European Standard: Austria, Belgium, Cyprus, Czech Republic,
Denmark, Estonia, Finland, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania,
Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland
and United Kingdom.
1)
To be published.
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ISO 15614-2:2005(E)
Introduction
All new welding procedure tests are to be carried out in accordance with this document from the date of this
issue.
However, this document does not invalidate previous welding procedure tests made to former standards or
specifications or previous issues of this document.
Where additional tests have to be carried out to make the qualification technically equivalent, it is only
necessary to do the additional tests on a test piece which should be made in accordance with this document.
Requests for official interpretations of any aspect of this document should be directed to the Secretariat of
ISO/TC 44/SC 10 via your national standards body, a complete listing which can be found at www.iso.org.
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ISO 15614-2:2005(E)
1 Scope
This document specifies how a preliminary welding procedure specification is qualified by welding procedure
tests.
This document is part of a series of standards, details of this series are given in EN ISO 15607:2003, Annex A.
This document defines the conditions for the execution of welding procedure tests and the range of
qualification for welding procedures for all practical welding operations within the range of variables listed in
Clause 8.
This document applies to the arc welding of wrought and cast aluminium and its alloys. In this document the
term aluminium stands for aluminium and for aluminium alloys.
This document does not apply to finishing welding of aluminium castings which is dealt by prEN ISO 15614-4.
Arc welding of aluminium is covered by the following welding processes in accordance with EN ISO 4063:
131 : metal inert gas welding (MlG welding);
141 : tungsten inert gas welding (TlG welding);
15 : plasma arc welding.
NOTE Specific service, material or manufacturing conditions may require more comprehensive testing than is
specified by this document (see 7.1).
The principles of this document may be applied to other fusion welding processes.
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.
EN 515, Aluminium and aluminium alloys — Wrought products — Temper designations.
EN 571-1, Non destructive testing — Penetrant testing — Part 1: General principles.
EN 1714, Non-destructive examination of welds — Ultrasonic examination of welded joints.
EN ISO 6947, Welds — Working positions — Definitions of angles of slope and rotation (ISO 6947:1993).
EN ISO 9606-2, Qualification test of welders — Fusion welding — Part 2: Aluminium and aluminium alloys
(ISO 9606-2:2004).
EN ISO 15607:2003, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — General
rules (ISO 15607:2003).
EN ISO 15609-1, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — Welding
procedure specification — Part 1: Arc welding (ISO 15609-1:2004).
EN ISO 15613, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — Qualification
based on pre-production welding test (ISO 15613:2004).
ISO 4136, Destructive tests on welds in metallic materials — Transverse tensile test.
ISO 5173, Destructive tests on welds in metallic materials — Bend tests.
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ISO 15614-2:2005(E)
ISO 9017, Destructive tests on welds in metallic materials — Fracture test.
ISO 10042, Arc-welded joints in aluminium and its weldable alloys — Guidance on quality levels for
imperfections.
ISO 14175, Welding consumables — Shielding gases for arc welding and cutting.
ISO 14732, Welding personnel — Approval testing of welding operators for fusion welding and resistance
weld setters for fully mechanized and automatic welding of metallic materials.
ISO 17635, Non-destructive testing of welds -— General rules for fusion welds in metallic materials .
ISO 17636, Non-destructive testing of welds —Radiographic testing of fusion-welded joints.
ISO 17637, Non-destructive testing of welds — Visual testing of fusion-welded joints
ISO 17639, Destructive tests on welds in metallic materials — Macroscopic and microscopic examination of
welds.
ISO/TR 15608, Welding — Guidelines for a metallic material grouping system.
ISO/TR 17671-1, Welding — Recommendations for welding of metallic materials — Part 1: General guidance
for arc welding.
ISO/TR 17671-4, Welding — Recommendations for welding of metallic materials — Part 4: Arc welding of
aluminium and aluminium alloys.
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in EN ISO 15607:2003 and the following
apply.
3.1
finishing welding
welding carried out during production in order to remove casting defects and core openings to ensure the
agreed quality of castings
4 Preliminary welding procedure specification (pWPS)
The preliminary welding procedure specification shall be prepared in accordance with EN ISO 15609-1. It shall
specify the tolerance for all the relevant parameters.
Guidance for the welding of aluminium is given in ISO/TR 17671-1 and ISO/TR 17671-4.
5 Welding procedure test
The welding and testing of test pieces shall be in accordance with Clauses 6 and 7.
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ISO 15614-2:2005(E)
The welder or welding operator who undertakes the welding procedure test satisfactorily in accordance with
this document is qualified for the appropriate range of qualification in accordance with EN ISO 9606-2 or
ISO 14732, providing that the relevant testing requirements are met.
6 Test piece
6.1 General
The welded joint to which the welding procedure will relate in production shall be represented by making a
standardized test piece or pieces, as specified in 6.2. Where the production/joint geometry requirements do
not represent the standardized test pieces as shown in this document, the use of EN ISO 15613 shall be
required.
6.2 Shape and dimensions of test pieces
6.2.1 General
The length or number of test pieces shall be sufficient to allow all required tests to be carried out.
Additional test pieces, or longer test pieces than the minimum size, may be prepared in order to allow for extra
and or for re-testing specimens (see 7.6).
For all test pieces except branch connections (see Figure 4) and T-joints (see Figure 3) the material thickness,
t, shall be the same for both plates/pipes to be welded. If required by the application standard, the direction of
working, e.g. for extrusion, shall be marked on the test piece.
The material thickness and/or pipe outside diameter of the test pieces shall be selected in accordance
with 8.3.2.1 to 8.3.2.4.
The shape and minimum dimensions of the test piece shall be as follows:
6.2.2 Butt joint in plate with full penetration
The test piece shall be prepared in accordance with Figure 1.
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ISO 15614-2:2005(E)
Key
1 Joint preparation and fit-up as detailed in the preliminary Welding Procedure Specification (pWPS)
a Minimum value 150 mm (transverse bend test specimens may require a larger a, see 7.4)
b Minimum value 300 mm
t Material thickness
Figure 1 — Test piece for a butt joint in plate with full penetration
6.2.3 Butt joint in pipe with full penetration
The test piece shall be prepared in accordance with Figure 2.
NOTE The word "pipe" alone or in combination is used to mean "pipe", "tube" or "hollow section".
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ISO 15614-2:2005(E)
Key
1 Joint preparation and fit-up as detailed in the preliminary Welding Procedure Specification (pWPS)
a Minimum value 150 mm
D Outside pipe diameter
t Material thickness
Figure 2 — Test piece for a butt joint in pipe with full penetration
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ISO 15614-2:2005(E)
6.2.4 T-joint
The test piece shall be prepared in accordance with Figure 3.
This may be used for fully penetrated butt welds or fillet welds.
Key
1 Weld one side or both sides and fit-up as detailed in the preliminary Welding Procedure Specification
(pWPS)
a Minimum value 150 mm
b Minimum value 300 mm
t Material thickness
Figure 3 — Test piece for a T-joint
6.2.5 Branch connection and fillet weld on pipe
The test piece shall be prepared in accordance with Figure 4. The branch angle α is the minimum to be used
in production.
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ISO 15614-2:2005(E)
This may be used for fully penetrated joints (set-on or set-in or set-through joint) and for T-joints.
Key
1 Joint preparation and fit-up as detailed in the preliminary Welding Procedure Specification (pWPS)
a Minimum value 150 mm
D Outside diameter of the main pipe
1
D Outside diameter of the branch pipe
2
t Main pipe material thickness
1
t Branch pipe material thickness
2
α Branch angle
Figure 4 — Test piece for a branch connection
6.3 Welding of test pieces
Preparation and welding of test pieces shall be carried out in accordance with the pWPS and under the
conditions of welding in production which they shall represent. Welding positions and limitations for the angle
of slope and rotation of the test piece shall be in accordance with EN ISO 6947. If tack welds are to be fused
into the production joint, they shall be included in the test piece.
Welding and testing of the test pieces shall be witnessed by an examiner or examining body.
7 Examination and testing
7.1 Extent of testing
Testing includes both non-destructive testing (NDT) and destructive testing, which shall be in accordance with
the requirements of Table 1.
An application standard may specify additional tests, e.g :
© ISO 2005 – All rights reserved 7
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ISO 15614-2:2005(E)
longitudinal weld tensile test;
weld metal bend test or special weld metal bend test to measure elongation;
tensile test for the determination of the 0,2 % proof strength and/or elongation;
chemical analysis;
cruciform test.
NOTE Specific service, material or manufacturing conditions may require more comprehensive testing than is
specified by this document in order to gain more information and to avoid repeating the welding procedure test at a later
date just to obtain additional test data.
Table 1 — Examination and testing of the test pieces
Test piece Type of test Extent of testing Footnote
Butt joint with full penetration Visual 100 % —
Radiographic or ultrasonic 100 % —
(Figures 1 and 2) Penetrant testing 100 % —
Transverse tensile test 2 test specimens —
a
Transverse bend test or fracture 2 root and
test for cast materials or 2 face test specimens
wrought/cast combinations
Macroscopic examination 1 test specimen —
b
Microscopic examination 1 test specimen
T- joint with full penetration - Visual 100 % —
Figure 3
Penetrant testing 100 % —
c
Branch connection with full
d
Macroscopic examination 4 test specimens
penetration Figure 4
b
Microscopic examination 1 test specimen
c
Fillet welds Visual 100 % —
Figure 3 and Figure 4 Penetrant testing 100 % —
Macroscopic examination 2 test specimens —
b
Microscopic examination 1 test specimen
a
Two root and two face bend test specimens may be preferably substituted by four side bend test specimens for
t ≥ 12 mm.
b
Only for material group 23 and all casting alloys.
c
Tests as detailed do not provide information on the mechanical properties of the joint. Where these properties are
relevant to the application an additional qualification shall also be held e.g. a butt joint qualification.
d
For test specimens according to Figure 3, only two macro test specimens.
7.2 Location of test specimens
Test specimens shall be taken in accordance with Figures 5, 6, 7 and 8.
8 © ISO 2005 – All rights reserved
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ISO 15614-2:2005(E)
Test specimens shall be taken after all non-destructive testing (NDT) has been carried out and which has
passed the relevant inspection criteria for the NDT method(s) used.
It is acceptable to take the test specimens from locations avoiding areas which have imperfections within the
acceptance limits for the NDT method(s) used.
Key
1 Discard 25 mm
2 Welding direction
3 Area for: — 1 tensile test specimen
— bend test specimens or fracture test specimens
4 Area for: — additional test specimens if required
5 Area for: — 1 tensile test specimen
— bend test specimens or fracture test specimens
6 Area for: — 1 macro test specimen
— 1 micro test specimen
NOTE Not to scale.
Figure 5 — Location of test specimens for a butt joint in plate
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ISO 15614-2:2005(E)
Key
1 Top of fixed pipe
2 Area for: — 1 tensile test specimen
— bend test specimens or fracture test specimens
3 Area for: — additional test specimens if required
4 Area for: — 1 tensile test specimen
— bend test specimens or fracture test specimens
5 Area for: — 1 macro test specimen
— 1 micro test specimen
NOTE Not to scale.
Figure 6 — Location of test specimens for a butt joint in pipe
10 © ISO 2005 – All rights reserved
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ISO 15614-2:2005(E)
Key
1 Discard 25 mm
2 Micro and macro test specimens
3 1 macro test specimen
4 Welding direction
Figure 7 — Location of test specimens for a T-joint
Key
α Branch angle
Macro test specimens to be taken in positions A and A and B and B
1 1
Micro test specimen to be taken in position A
Figure 8 — Location of test specimens for a branch connection or a fillet weld on pipe
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ISO 15614-2:2005(E)
7.3 Non-destructive testing
All non-destructive testing in accordance with 7.1 and Table 1 shall be carried out on the test pieces prior to
cutting of the test specimens.
Depending upon joint geometry, materials and the requirements for work, the NDT shall be carried out as
required in Table 1 in accordance with ISO 17637 (visual examination), ISO 17636 (radiographic examination),
EN 1714 (ultrasonic examination), EN 571-1 (penetrant testing).
7.4 Destructive tests
7.4.1 General
The extent of testing shall be as required by Table 1.
7.4.2 Transverse tensile test
Test specimens and testing for transverse tensile testing for butt joints shall be in accordance with ISO 4136.
For pipes > 50 mm outside diameter, the excess weld metal shall be removed on both faces to give the test
specimen a thickness equal to the wall thickness of the pipe.
For pipes ≤ 50 mm outside diameter, and when full section small diameter pipes are used, the excess weld
metal may be left undressed on the inside surface of the pipe.
The tensile strength of the test specimen shall not be less than the corresponding specified minimum value for
the parent material required in the relevant standard, in the "O" condition for groups 21 and 22, see Table 2.
The tensile strength R (w) of the welded test specimen in the as post-welded condition shall satisfy the
m
following requirement:
R ()w = R (pm)×T
m m
where
R (w) is the tensile strength of the welded test specimen in the as post-welded condition;
m
R (pm) is the specified minimum tensile strength of the parent material required in the relevant standard;
m
T is the joint efficiency factor.
For combinations between different alloys the lowest individual R (w) value shall be achieved.
m
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ISO 15614-2:2005(E)
Table 2 — Efficiency for tensile strength of butt joints
Material group c R ()w
Temper condition of parent Post weld condition m
T =
or sub-group a b
material before welding
R()pm
m
(see ISO/TR 1
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 15614-2
Première édition
2005-05-15
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
Specification and qualification of welding procedures for metallic
materials — Welding procedure test —
Part 2: Arc welding of aluminium and its alloys
Numéro de référence
ISO 15614-2:2005(F)
©
ISO 2005
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ISO 15614-2:2005(F)
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ISO 15614-2:2005(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 15614-2 a été élaborée par le Comité européen de normalisation (CEN) en collaboration avec le comité
technique ISO/TC 44, Soudage et techniques connexes, sous-comité SC 10, Unification des prescriptions
dans la technique du soudage des métaux, conformément à l'Accord de coopération technique entre l'ISO et
le CEN (Accord de Vienne).
Cette première édition annule et remplace l'ISO 9956-4:1995 et l'ISO 9956-4:1995/Amd.1:1998, dont elle
constitue une révision technique.
Tout au long du texte du présent document, lire «… la présente Norme européenne …» avec le sens de
«… la présente Norme internationale …».
L'ISO 15614 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général 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
— Partie 2: Soudage à l'arc de l'aluminium et de ses alliages
— Partie 3: Soudage à l'arc des fontes moulées
— Partie 4: Réparation par soudage pour les travaux de finition des pièces moulées en aluminium
— Partie 5: Soudage à l'arc sur titane, zirconium et leurs alliages
— Partie 6: Soudage à l'arc sur cuivre et les alliages de cuivre
— Partie 7: Soudage par rechargement
— Partie 8: Soudage de tubes sur plaques tubulaires
— Partie 9: Soudage hyperbare en pleine eau
— Partie 10: Soudage hyperbare en caisson
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— Partie 11: Soudage par faisceau d'électrons et par faisceau laser
— Partie 12: Soudage par points, à la molette et par bossages
— Partie 13: Soudage en bout par résistancepure et soudage par étincelage
L'annexe ZB fournit une liste des Normes internationales et européennes correspondantes pour lesquelles
des équivalents ne sont pas donnés dans le texte.
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 15614, l'annexe CEN concernant le respect des Directives du
Conseil européen a été supprimée.
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Sommaire Page
Avant-propos .vii
Introduction.viii
1 Domaine d'application.1
2 Références normatives.1
3 Termes et définitions .2
4 Descriptif de mode opératoire de soudage préliminaire (DMOS-P) .3
5 Épreuve de qualification du mode opératoire de soudage.3
6 Assemblage de qualification.3
6.1 Généralités.3
6.2 Forme et dimensions des assemblages de qualification.3
6.3 Soudage des assemblages de qualification .7
7 Contrôles, examens et essais .7
7.1 Étendue des contrôles, examens et essais.7
7.2 Positionnement des éprouvettes.9
7.3 Essais non destructifs.12
7.4 Essais destructifs.12
7.5 Niveaux d'acceptation.15
7.6 Contre-essais.15
8 Domaine de validité .15
8.1 Généralités.15
8.2 Par rapport au fabricant.16
8.3 Par rapport au matériau de base .16
8.4 Commun à tous les modes opératoires .19
8.5 Spécifique aux procédés.22
9 Procès-Verbal de Qualification du Mode Opératoire de Soudage (PV-QMOS).23
Annexe A (informative) Procès verbal de qualification de mode opératoire de soudage par
épreuve (PV-QMOS).24
Annexe ZB (normative) Références normatives aux publications internationales avec leurs
publications européennes correspondantes.27
Bibliographie.29
Figures
Figure 1 — Assemblage de qualification pour un assemblage bout à bout de tôles à pleine pénétration . 4
Figure 2 — Assemblage de qualification bout à bout de tubes à pleine pénétration . 5
Figure 3 — Assemblage de qualification pour un assemblage en T. 6
Figure 4 — Assemblage de qualification pour un piquage . 7
Figure 5 — Positionnement des éprouvettes dans un assemblage bout à bout de tôles à pleine pénétration. 9
Figure 6 — Positionnement des éprouvettes dans un assemblage bout à bout de tubes à pleine pénétration.10
Figure 7 — Positionnement des éprouvettes dans un assemblage en T .11
Figure 8 — Positionnement des éprouvettes dans un piquage ou une soudure d'angle sur tubes .11
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Tableaux
Tableau 1 — Contrôles, examens et essais à réaliser sur les assemblages de qualification . 8
Tableau 2 — Efficacité pour la résistance à la traction des assemblages bout à bout .13
Tableau 3 — Exemples de diamètre maximum calculé de mandrin pour quelques allongements et épaisseurs. 14
Tableau 4 — Domaine de validité pour les assemblages de métaux similaires et mixtes . 17
Tableau 5 — Domaine de validité par rapport à l'épaisseur du matériau de base pour des tôles et des tubes. 18
Tableau 6 — Domaine de validité pour l'épaisseur de gorge sur tôles et sur tubes . 19
Tableau 7 — Domaine de validité relatif au diamètre des tubes et des piquages . 19
Tableau 8 — Domaine de validité pour les types d'assemblages . 21
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ISO 15614-2:2005(F)
Avant-propos
Le présent document (EN 15614-2:2005) a été élaboré par le Comité Technique CEN/TC 121 “Soudage”,
dont le secrétariat est tenu par DIN.
Cette Norme européenne devra recevoir le statut de norme nationale, soit par publication d'un texte identique,
soit par entérinement, au plus tard en octobre 2005 et toutes les normes nationales en contradiction devront
être retirées au plus tard en octobre 2005.
Le présent document annule et remplace l’EN 288-4 :1992.
L’EN ISO 15614 se compose, sous le titre général Descriptif et qualification d’un mode opératoire de soudage
pour les matériaux métalliques – Epreuve de qualification d’un mode opératoire de soudage, des parties
suivantes :
— Partie 1 : Soudage à l'arc et aux gaz des aciers et soudage à l'arc des nickels et alliages de nickel
— Partie 2 : Soudage à l’arc de l’aluminium et de ses alliages
— Partie 3 : Épreuve de qualification d'un mode opératoire de soudage pour le soudage à l'arc des fontes
1)
moulées
1)
— Partie 4 : Réparation par soudage pour les travaux de finition des pièces moulées en aluminium
— Partie 5 : Soudage à l'arc sur titane, zirconium et leurs alliages
1)
— Partie 6 : Soudage à l'arc sur cuivre et alliages de cuivre
1)
— Partie 7 : Soudage par rechargement
— Partie 8 : Soudage de tubes sur plaques tubulaires
1)
— Partie 10 : Soudage hyperbare en caisson
— Partie 11 : Soudage par faisceau d'électrons et par faisceau laser
— Partie 12 : Soudage par points, à la molette et par bossages
1)
— Partie 13 : Soudage en bout par résistance pure et soudage par étincelage
Selon le Règlement Intérieur du CEN/CENELEC, les instituts de normalisation nationaux des pays suivants
sont tenus de mettre cette Norme européenne en application : Allemagne, Autriche, Belgique, Chypre,
Danemark, Espagne, Estonie, Finlande, France, Grèce, Hongrie, Irlande, Islande, Italie, Lettonie, Lituanie,
Luxembourg, Malte, Norvège, Pays-Bas, Pologne, Portugal, République Tchèque, Royaume-Uni, Slovaquie,
Slovénie, Suède et Suisse.
1) en cours de publication
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ISO 15614-2:2005(F)
Introduction
Toutes nouvelles qualifications de modes opératoires de soudage sont à effectuer conformément au présent
document dès parution.
Toutefois, le présent document n'invalide pas les qualifications de modes opératoires de soudage existantes
préalablement exécutées à partir de spécifications ou normes ou des éditions précédentes du présent
document.
Si des contrôles, examens, essais complémentaires sont à effectuer pour obtenir une qualification
techniquement équivalente, il est seulement nécessaire d’effectuer ces contrôles, examens et essais
complémentaires sur un assemblage de qualification qu’il convient d’exécuter conformément au présent
document.
Il convient de faire parvenir les demandes d’interprétations officielles de l’un quelconque des aspects du
présent document au Secrétariat de l’ISO/TC 44/SC 10 via le Comité membre national dont une liste
exhaustive peut être trouvée à l’adresse www.iso.org.
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ISO 15614-2:2005(F)
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie comment un descriptif de mode opératoire de soudage préliminaire est qualifié par
une épreuve.
Le présent document fait partie d’une série de normes, des détails sur cette série de normes sont données dans
l’Annexe A de l’EN ISO 15607:2003.
Le présent document définit les conditions d'exécution des épreuves de qualification de mode opératoire de
soudage et les limites de validité du mode opératoire, pour toutes les opérations pratiques de soudage englobant
la liste des variables mentionnées à l'Article 8.
Le présent document s’applique au soudage à l’arc de l’aluminium corroyé et moulé et de ses alliages. Dans le
présent document le terme "aluminium" sous-entend l’aluminium et les alliages d’aluminium.
Le présent document ne s’applique pas à la réparation par soudage pour les travaux de finition des pièces moulées
en aluminium qui est traitée par le prEN ISO 15614-4.
Le soudage à l’arc est couvert par les procédés de soudage suivants, conformément à l’EN ISO 4063 :
—
131 Soudage MIG (soudage à l'arc sous protection de gaz inerte avec fil-électrode fusible) ;
—
141 Soudage TIG (soudage à l'arc sous protection de gaz inerte avec électrode de tungstène) ;
— 15 Soudage plasma.
NOTE Des conditions de service spécifiques, de matériaux ou de fabrication peuvent exiger des essais plus complets que
ceux spécifiés par le présent document (voir 7.1).
Les principes du présent document peuvent s’appliquer à d’autres procédés de soudage par fusion.
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).
EN 515, Aluminium et alliages d'aluminium – Produits corroyés – Désignation des états métallurgiques.
EN 571-1, Essais non destructifs – Examen par ressuage – Partie 1 : Principes généraux.
EN 1714, Essais non destructifs des assemblages soudés – Contrôle par ultrasons des assemblages soudés.
EN ISO 6947, Soudures – Positions de travail – Définitions des angles d'inclinaison et de rotation (ISO 6947:1993).
EN ISO 9606-2, Épreuve de qualification des soudeurs – Soudage par fusion – Partie 2 : Aluminium et alliages
d'aluminium (ISO 9606-2:2004).
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ISO 15614-2:2005(F)
EN ISO 15607:2003, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques –
Règles générales (ISO 15607:2003).
EN ISO 15609-1, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques –
Descriptif d'un mode opératoire de soudage – Partie 1 : Soudage à l'arc (ISO 15609-1:2004).
EN ISO 15613, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques –
Qualification sur la base d'un assemblage soudé de pré-production (ISO 15613:2004).
ISO 4136, Essais destructifs des soudures sur matériaux métalliques – Essai de traction transversale.
ISO 5173, Essais destructifs des soudures sur matériaux métalliques – Essais de pliage.
ISO 9017, Essais destructifs des soudures sur matériaux métalliques – Essai de texture.
ISO 10042, Assemblages en aluminium et alliages d'aluminium soudables soudés à l'arc – Guide des niveaux
d'acceptation des défauts.
ISO 14175, Produits consommables pour le soudage – Gaz de protection pour le soudage et le coupage à l'arc.
ISO 14732, 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 17635, Contrôle non destructif des assemblages soudés – Règles générales pour les soudures par fusion sur
matériaux métalliques.
ISO 17636, Contrôle non destructif des assemblages soudés – Contrôle par radiographie des assemblages soudés
par fusion.
ISO 17637, Contrôle non destructif des assemblages soudés – Contrôle visuel des assemblages soudés par fusion.
ISO 17639, Essais destructifs des soudures sur matériaux métalliques – Examens macroscopique et
microscopique des assemblages soudés.
ISO/TR 15608, Soudage – Lignes directrices pour un système de groupement des matériaux métalliques.
ISO/TR 17671-1, Soudage – Recommandations pour le soudage des matériaux métalliques – Partie 1 : Lignes
directrices générales pour le soudage à l'arc.
ISO/TR 17671-4, Soudage – Recommandations pour le soudage des matériaux métalliques – Partie 4 : Soudage à
l’arc de l'aluminium et des alliages d'aluminium.
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’EN ISO 15607:2003 ainsi que les
suivants s'appliquent.
3.1
réparation par soudage pour les travaux de finition
travaux de soudage réalisés pendant la fabrication de manière à supprimer les défauts débouchant dus au
moulage afin d’assurer le degré de qualité convenu des pièces moulées
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ISO 15614-2:2005(F)
4 Descriptif de mode opératoire de soudage préliminaire (DMOS-P)
Le descriptif de mode opératoire de soudage préliminaire doit être préparé conformément à l’EN ISO 15609-1. Il
doit spécifier les tolérances de tous les paramètres correspondants.
Des lignes directrices pour le soudage de l’aluminium sont données dans l’ISO/TR 17671-1 et dans
l’ISO/TR 17671-4.
5 Épreuve de qualification du mode opératoire de soudage
La réalisation et les essais des assemblages de qualification doivent être en conformité avec les Articles 6 et 7.
Le soudeur ou l’opérateur soudeur qui a réalisé l'assemblage conduisant à la qualification du mode opératoire de
soudage en conformité avec le présent document est qualifié pour le domaine de validité approprié conformément
à l’EN ISO 9606-2 ou l’ISO 14732 dans la mesure où les exigences d’essais correspondantes sont satisfaites.
6 Assemblage de qualification
6.1 Généralités
L'assemblage soudé auquel s'applique le mode opératoire de soudage en fabrication doit être représenté par un ou
plusieurs assemblage(s) de qualification normalisé(s) tel(s) que spécifié(s) en 6.2. Lorsque les assemblages
normalisés tels qu’indiqués dans le présent document ne sont pas représentatifs des exigences relatives à la
fabrication/la géométrie de l’assemblage, l’utilisation de l’EN ISO 15613 doit être exigée.
6.2 Forme et dimensions des assemblages de qualification
6.2.1 Généralités
La longueur ou le nombre d’assemblages de qualification doit être suffisant pour permettre de réaliser tous les
essais exigés.
Des assemblages de qualification supplémentaires ou des assemblages de qualification de taille supérieure au
minimum indiqué peuvent être préparés en vue d'essais additionnels et/ou de contre-essais éventuels (voir 7.6).
Pour tous les assemblages de qualification à l’exception des piquages (voir Figure 4) et les assemblages en T (voir
Figure 3), l’épaisseur de matériau, t, doit être la même à la fois pour les tôles/tubes à souder. Si exigé par la norme
d’application, le sens de soudage, par exemple pour l’extrusion doit être indiqué sur l'assemblage de qualification.
L'épaisseur du matériau et/ou le diamètre extérieur du tube des assemblages de qualification doivent être choisis
conformément aux indications de 8.3.2.1 à 8.3.2.4.
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ISO 15614-2:2005(F)
L'assemblage de qualification doit avoir la forme et les dimensions minimales suivantes :
6.2.2 Assemblage bout à bout de tôles à pleine pénétration
L'assemblage de qualification doit être préparé conformément à la Figure 1.
Légende
1 Préparation et accostage des bords suivant le Descriptif du Mode Opératoire de Soudage préliminaire (DMOS-P)
a Valeur minimale 150 mm (les éprouvettes pour essai de pliage transversal peuvent exiger une dimension a plus importante,
voir 7.4)
b Valeur minimale 300 mm
t Épaisseur du matériau
Figure 1 — Assemblage de qualification pour un assemblage bout à bout de tôles à pleine pénétration
6.2.3 Assemblage bout à bout de tubes à pleine pénétration
L'assemblage de qualification doit être préparé conformément à la Figure 2.
NOTE Le mot «tube» seul ou associé, désigne aussi bien un "tuyau", un "tube" ou une "section creuse".
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ISO 15614-2:2005(F)
Légende
1 Préparation et accostage des bords suivant le Descriptif du Mode Opératoire de Soudage préliminaire (DMOS-P)
a Valeur minimale 150 mm
D Diamètre extérieur
t Épaisseur du matériau
Figure 2 — Assemblage de qualification bout à bout de tubes à pleine pénétration
6.2.4 Assemblage en T
L'assemblage de qualification doit être préparé conformément à la Figure 3.
Il peut être utilisé pour les soudures bout à bout à pleine pénétration ou pour les soudures d’angle.
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Légende
1 Soudure d'un seul côté ou des deux côtés et accostage des bords suivant le Descriptif du Mode Opératoire de Soudage
préliminaire (DMOS-P)
a Valeur minimale 150 mm
b Valeur minimale 300 mm
t Épaisseur du matériau
Figure 3 — Assemblage de qualification pour un assemblage en T
6.2.5 Piquage et soudure d’angle sur tube
L'assemblage de qualification doit être préparé conformément à la Figure 4. L'angle de piquage α est le minimum à
utiliser en fabrication.
Il peut être utilisé pour les assemblages à pleine pénétration (assemblage posé, pénétrant ou traversant) et pour
les assemblages en T.
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ISO 15614-2:2005(F)
Légende
1 Préparation et accostage des bords suivant le Descriptif du Mode Opératoire de Soudage préliminaire (DMOS-P)
α Valeur minimale 150 mm
D Diamètre extérieur du tube principal
1
D Diamètre extérieur du piquage
2
t Épaisseur de paroi du tube principal
1
t Épaisseur de paroi du piquage
2
α Angle de piquage
Figure 4 — Assemblage de qualification pour un piquage
6.3 Soudage des assemblages de qualification
La préparation et le soudage des assemblages de qualification doivent être réalisés conformément au DMOS-P, et
dans les conditions générales de soudage en fabrication qu’ils doivent représenter. Les positions de soudage et les
limites d'angles d'inclinaison et de rotation de l’assemblage de qualification doivent être en conformité avec
l’EN ISO 6947. Si des soudures de pointage doivent être fondues dans l’assemblage final, elles doivent être
présentes dans l'assemblage de qualification.
Le soudage et les contrôles, examens et essais des assemblages de qualification doivent être effectués en
présence d’un examinateur ou d’un organisme d'examen.
7 Contrôles, examens et essais
7.1 Étendue des contrôles, examens et essais
Les essais comportent à la fois des essais non destructifs (END) et des essais destructifs qui doivent être en
conformité avec les exigences du Tableau 1.
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ISO 15614-2:2005(F)
Une norme d’application peut spécifier des essais complémentaires, par exemple :
. un essai de traction longitudinale prélevé dans le métal déposé ;
. un essai de pliage dans le métal fondu ou un essai de pliage spécial dans le métal fondu afin de mesurer
l’allongement ;
. un essai de traction afin de déterminer la limite apparente d'élasticité à 0,2 % et/ou l’allongement ;
. une analyse chimique ;
. un essai en croix.
NOTE Des conditions de service spécifiques, de matériaux ou de fabrication peuvent exiger des essais plus complets que
ceux spécifiés par le présent document, de manière à obtenir plus d’informations et pour éviter de refaire une épreuve de
qualification de mode opératoire de soudage à une date ultérieure uniquement pour obtenir des résultats d’essais
complémentaires.
Tableau 1 — Contrôles, examens et essais à réaliser sur les assemblages de qualification
Assemblage de qualification Type d'essais Étendue des essais Note
Assemblage bout à bout à pleine Contrôle visuel 100 % —
pénétration
Contrôle par radiographie ou par 100 % —
ultrasons
(Figures 1 et 2) Contrôle par ressuage 100 % —
Essai de traction transversale 2 éprouvettes —
a
Essai de pliage transversal ou 2 éprouvettes envers
essai de texture pour les matériaux et 2 éprouvettes
moulés ou les combinaisons endroit
corroyé/moulé
Examen macroscopique 1 coupe —
b
Examen microscopique 1 coupe
Assemblage en T à pleine Contrôle visuel 100 % —
pénétration - Figure 3
Contrôle par ressuage 100 % —
c
Piquage à pleine pénétration
d
Examen macroscopique 4 coupes
Figure 4
b
Examen microscopique 1 coupe
c
Contrôle visuel 100 % —
Soudures d’angle
Figure 3 et Figure 4 Contrôle par ressuage 100 % —
Examen macroscopique 2 coupes —
b
Examen microscopique 1 coupe
a
2 éprouvettes de pliage envers et 2 éprouvettes de pliage endroit peuvent être préférentiellement remplacées par
4 éprouvettes de pliage côté pour t ≥ 12 mm.
b
Seulement pour le groupe de matériaux 23 et tous les alliages moulés.
c
Les essais tels que détaillés ne fournissent pas d'informations sur les propriétés mécaniques de l'assemblage.
Lorsque ces propriétés sont essentielles pour l'application, une épreuve supplémentaire doit également être réalisée par
exemple une épreuve sur un assemblage bout à bout.
d
Seulement deux coupes pour examen macroscopique, pour les éprouvettes
...
Questions, Comments and Discussion
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