ISO 18594:2007

Resistance spot-, projection- and seam-welding - Method for determining the transition resistance on aluminium and steel material

ISO 18594:2007 specifies the procedure and the experimental set-up for determining the transition resistance of a single sheet or two overlapping sheets of aluminium or steel, with or without surface treatment, and with or without surface coating.

Soudage par résistance par points, par bossages et à la molette — Méthode pour la détermination de la résistance de transition sur l'aluminium et sur l'acier

L'ISO 18594:2007 spécifie le mode opératoire et le montage expérimental permettant de déterminer la résistance de transition d'une tôle ou de deux tôles minces en aluminium ou en acier avec ou sans traitement de surface et avec ou sans revêtement.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 12-Feb-2007
• ICS: 25.160.10 - Welding processes
• Technical Committee: ISO/TC 44/SC 6 - Resistance welding and allied mechanical joining
• Drafting Committee: ISO/TC 44/SC 6/WG 3 - Quality management and testing
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Start Date: 21-Jun-2021
• Completion Date: 13-Dec-2025

Relations

• Consolidated By: ISO 3233-3:2015 - Paints and varnishes - Determination of the percentage volume of non-volatile matter - Part 3: Determination by calculation from the non-volatile-matter content determined in accordance with ISO 3251, the density of the coating material and the density of the solvent in the coating material
• Effective Date: 06-Jun-2022

Overview

ISO 18594:2007 specifies a standardized laboratory method to determine the transition resistance in resistance spot-, projection- and seam-welding for aluminium and steel. The standard defines the experimental set‑up, measurement procedure and reporting requirements for single sheets or two overlapping sheets - with or without surface treatment or coating - to quantify electrical contact and bulk resistances relevant to resistance-welding quality and process development.

Key topics and technical requirements

• Measurement principle: Total resistance is measured between sensing clamps and converted to resistance by Ohm’s law (R = U / I). Transition resistance Rt = total resistance − set‑up resistance.
• Set‑up resistance: Measured with electrodes in direct contact (no specimen). Mean of measurements before and after each test series compensates for pick‑up on electrode faces.
• Test specimens and sampling: Minimum seven measurements per specimen location; recommended at least five specimens from different positions to capture variability. Measurement points must be ≥15 mm from centre-to-centre and from specimen edges.
• Timing & sequence: Apply electrode force, energize d.c. current and measure voltage drop after (15 ± 1) s.
• Equipment and tolerances:
  • Electrode stiffness with axis eccentricity ≤ 0.1 mm and electrode speed at contact ≤ 15 mm/s.
  • Sensing clamps located >15 mm from current introduction; if electrode caps used, attach clamps to electrodes.
  • Typical force ranges given: Aluminium 5–7.5 kN, Steel ~3.5 kN (max error ±5%).
  • Electrode materials: CuCrZr or CuCr; example diameters W 20 mm (Al) and W 16 mm (steel); working-face radii specified.
  • d.c. power source and voltmeter specifications and resolution requirements (micro‑ohm sensitivity).
• Statistics & calculations: Mean Rt, standard deviation and coefficient of variation calculated per Clause 6 using results from the test series.
• Reporting: Test report shall include results, test date, reference to ISO 18594:2007 and examiner’s name/signature. Annex A provides a sample report layout.

Applications and who uses it

• Welding engineers and quality control laboratories assessing resistance welding process consistency, weldability and electrical contact performance for aluminium and steel components.
• R&D teams developing electrode designs, coatings or surface treatments where contact resistance influences heat generation and weld quality.
• Automotive, aerospace and manufacturing QA departments performing comparative testing of materials/coatings, validating process parameters for spot, projection or seam welding.

Related standards

• ISO 5821 - Resistance spot welding electrode caps (referenced in the bibliography of ISO 18594:2007).

Keywords: ISO 18594, resistance welding, transition resistance, spot welding, seam welding, projection welding, aluminium, steel, measurement procedure, contact resistance, welding quality, test report.

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 18594
First edition
2007-03-01
Resistance spot-, projection- and seam-
welding — Method for determining the
transition resistance on aluminium and
steel material
Soudage par résistance par points, par bossages et à la molette —
Méthode pour la détermination de la résistance de transition sur
l'aluminium et sur l'acier
Reference number
©
ISO 2007
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword. iv
1 Scope . 1
2 Terms and definitions. 1
3 Basic principles . 2
4 Measurement. 2
4.1 Measuring set-up . 2
4.2 Measurement procedure . 5
5 Test equipment . 6
6 Formulae and abbreviations for calculating the transition resistance . 7
7 Test report . 8
Annex A (informative) Test report .9
Bibliography . 11

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 18594 was prepared by Technical Committee ISO/TC 44, Welding and allied processes, Subcommittee
SC 6, Resistance welding.
Requests for official interpretations of any aspect of this International Standard should be directed to the
Secretariat of ISO/TC 44/SC 6 via your national standards body. A complete listing of these bodies can be
found at www.iso.org.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 18594:2007(E)

Resistance spot-, projection- and seam-welding — Method for
determining the transition resistance on aluminium and steel
material
1 Scope
This International Standard specifies the procedure and the experimental set-up for determining the transition
resistance of a single sheet or two overlapping sheets of aluminium or steel, with or without surface treatment,
and with or without surface coating.
2 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
2.1
contact resistance
electric property of a contact area between two bodies which opposes and limits the passage through it of a
steady current
EXAMPLE The contacts between electrode/electrode, electrode/sheet and sheet/sheet.
2.2
bulk resistance
ohmic resistance of an electrical conductor
2.3
total resistance
R
electrical resistance as measured between the sensing clamps (includes both bulk and contact resistances)
See Figure 1 and Figure 2.
2.4
set-up resistance
R
s
resistance of the experimental set-up between the sensing clamps without metal sheet(s) between the
electrodes, the two electrodes being in direct contact
See Figure 2 b), (R +R +R ).
0 1 7
2.5
transition resistance
R
t
total resistance minus the set-up resistance
3 Basic principles
Figure 1 shows schematically the resistances in the weld zone of the spot welding process. The contact
resistances are not directly accessible to measurement.

Key
F electrode force
E
1 bulk resistance of top electrode, R
2 contact resistance top electrode/upper sheet, R
3 bulk resistance of upper sheet, R
4 contact resistance sheet/sheet, R
5 bulk resistance of lower sheet, R
6 contact resistance lower sheet/bottom electrode, R
7 bulk resistance of bottom electrode, R
Figure 1 — Resistance (schematic illustration)
4 Measurement
4.1 Measuring set-up
Figure 2 a) shows schematically the experimental set-up for the determination of the transition resistance with
one metal sheet between the electrodes. The total resistance is measured by means of the voltage/potential
drop between the two sensing clamps.
Either one or two specimens are placed between the electrodes, the electrode force is applied and a rectified
current from an external source is allowed to flow through the test pieces via the electrodes. The voltage drop
between the sensing clamps is measured and the total resistance calculated using Ohm’s law:
U
R= (1)
I
2 © ISO 2007 – All rights reserved

where
R is the total resistance, in ohms;
U is the voltage, in volts;
I is the current, in amperes.
The resistance of the experimental set-up, or set-up resistance, is obtained by measuring the voltage drop
between the sensing clamps without any test pieces between the electrodes [see Figure 2 b)]. The set-up
resistance comprises the bulk resistance of the electrodes between the sensing clamps and the contact
resistance between the electrodes.
In the case of single metal sheet measurements, the total resistance consists of the bulk resistances of the top
and bottom electrodes between the sensing clamps (R , R ), the contact resistances (R , R ) and the bulk
1 7 2 6
resistance of the sheet (R ) [see Figure 2 c)].
The total resistance, in the case of two-sheet measurements, consists of the bulk resistances of the top and
bottom electrodes between the sensing clamps (R , R ), the contact resistances (R , R , R ) and bulk
1 7 2 4 6
resistances of the two-sheets (R , R ) [see Figure 2 d)].
3 5
Key
1 electrode 4 d.c. current source
2 sheet F electr
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 18594
Première édition
2007-03-01
Soudage par résistance par points, par
bossages et à la molette — Méthode pour
la détermination de la résistance de
transition sur l'aluminium et sur l'acier
Resistance spot-, projection- and seam-welding — Method for
determining the transition resistance on aluminium and steel material

Numéro de référence
©
ISO 2007
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Version française parue en 2008
Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos. iv
1 Domaine d'application. 1
2 Termes et définitions. 1
3 Principes de base . 2
4 Mesurage . 2
4.1 Montage de mesure . 2
4.2 Procédure de mesure . 5
5 Matériel d'essai . 6
6 Formules et abréviations pour le calcul de la résistance de transition. 7
7 Rapport d'essai . 8
Annexe A (informative) Rapport d'essai . 9
Bibliographie . 11

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 18594 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 44, Soudage et techniques connexes,
sous-comité SC 6, Soudage par résistance.
Il convient d'adresser les demandes d'interprétation officielles de l'un quelconque des aspects de la présente
Norme internationale au secrétariat de l'ISO/TC 44/SC 6 via votre organisme national de normalisation. La
liste exhaustive de ces organismes peut être trouvée à l'adresse www.iso.org.

iv © ISO 2007 – Tous droits réservés

NORME INTERNATIONALE ISO 18594:2007(F)

Soudage par résistance par points, par bossages et à la
molette — Méthode pour la détermination de la résistance de
transition sur l'aluminium et sur l'acier
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie le mode opératoire et le montage expérimental permettant de
déterminer la résistance de transition d'une tôle ou de deux tôles minces en aluminium ou en acier avec ou
sans traitement de surface et avec ou sans revêtement.
2 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
2.1
résistance de contact
propriété électrique d'une surface de contact entre deux corps, qui s'oppose et limite le passage d'un courant
stable au travers de cette surface
EXEMPLE Les contacts entre électrode et électrode, entre électrode et tôle mince et entre tôle mince et tôle mince.
2.2
résistance volumique
résistance ohmique d'un conducteur électrique
2.3
résistance totale
R
résistance électrique mesurée entre les deux prises de potentiel (incluant la résistance volumique et la
résistance de contact)
Voir Figures 1 et 2.
2.4
résistance du montage d'essai
R
s
résistance du montage expérimental entre les prises de potentiel, les deux électrodes étant en contact direct
et en l'absence de tôle(s) mince(s) entre les électrodes
Voir Figure 2 b), (R +R +R ).
0 1 7
2.5
résistance de transition
R
t
résistance totale moins la résistance du montage d'essai
3 Principes de base
La Figure 1 indique de façon schématique les différentes résistances électriques de la zone de soudage par
résistance par points. Les résistances de contact ne sont pas directement mesurables.

Légende
F force de soudage
E
1 résistance volumique de l'électrode supérieure, R
2 résistance de contact entre l'électrode supérieure et la tôle supérieure, R
3 résistance volumique de la tôle supérieure, R
4 résistance de contact entre les tôles, R
5 résistance volumique de la tôle inférieure, R
6 résistance de contact entre l'électrode inférieure/la tôle inférieure, R
7 résistance volumique de l'électrode inférieure, R
Figure 1 — Résistance électrique (représentation schématique)
4 Mesurage
4.1 Montage de mesure
La Figure 2a) illustre de manière schématique le montage expérimental permettant la détermination de la
résistance de transition dans le cas d'une tôle disposée entre les deux électrodes. La résistance totale est
mesurée par l'intermédiaire de la chute de potentiel entre les deux prises de potentiel.
Qu'il y ait une ou deux éprouvettes de tôle placées entre les deux électrodes, la force de soudage est
appliquée et l'on fait circuler un courant rectifié fourni par une source externe au travers des tôles d'essai par
l'intermédiaire des électrodes. La chute de potentiel entre les prises de potentiel est mesurée et la résistance
totale est calculée à l'aide de la loi d'Ohm:
U
R= (1)
I
2 © ISO 2007 – Tous droits réservés

où
R est la résistance en ohms;
U est la tension en volts;
I est l'intensité en ampères.
La résistance du montage expérimental, ou résistance du montage d'essai, est obtenue en mesurant la chute
de potentiel entre les deux prises de potentiel, en l'absence de toute tôle d'essai entre les électrodes [voir
Figure 2 b)]. La résistance du montage d'essai comprend la résistance volumique de la partie des électrodes
comprise entre les prises de potentiel et la résistance de contact entre les électrodes.
Dans le cas où une seule tôle d'essai est utilisée lors des mesurages, la résistance totale est représentée par
les résistances volumiques de la partie des électrodes supérieure et inférieure comprise entre les prises de
potentiel (R , R ), les résistances de contact (R , R ) et la résistance volumique de la tôle (R ) [voir Figure 2 c)].
1 7 2 6 3
Dans le cas où deux tôles d'essai sont utilisées lors des mesurages, la résistance totale est représentée par
les résistances volumiques de la partie des électrodes supérieure et inférieure comprise entre les prises de
potentiel (R , R ), les résistances de contact (R , R , R ) et les résistances volumiques (R , R ) [voir
1 7 2 4 6 3 5
Figure 2 d)].
Légende
1 électrode 4 source de courant c.c.
2 tôle d'essai F
...