ISO 25239-5:2020

Friction stir welding - Aluminium - Part 5: Quality and inspection requirements

This document specifies a method for determining the capability of a manufacturer to use the friction stir welding (FSW) process for the production of products of the specified quality. It specifies quality requirements, but does not assign those requirements to any specific product group. In this document, the term "aluminium" refers to aluminium and its alloys. This document does not apply to friction stir spot welding which is covered by the ISO 18785 series.

Soudage par friction-malaxage — Aluminium — Partie 5: Exigences de qualité et de contrôle

Le présent document spécifie une méthode permettant de déterminer l'aptitude d'un fabricant à utiliser le procédé de soudage par friction-malaxage pour la fabrication de produits ayant la qualité spécifiée. Elle spécifie des exigences de qualité, mais n'assigne pas ces exigences à un groupe spécifique de produits. Dans présent document, le terme « aluminium » se rapporte à l'aluminium et ses alliages. Le présent document ne s'applique pas au soudage par points par friction-malaxage, qui est couvert par les normes de la série ISO 18785.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 30-Jun-2020
• ICS: 25.160.10 - Welding processes
• Technical Committee: IIW - International Institute of Welding
• Drafting Committee: IIW - International Institute of Welding
• Parallel Committee: ISO/TC 44/SC 10 - Quality management in the field of welding
• Current Stage: 9060 - Close of review
• Completion Date: 04-Mar-2031

Relations

• Consolidates: ISO/TS 17988:2014 - Dentistry - Corrosion test methods for dental amalgam
• Effective Date: 06-Jun-2022
• Revises: ISO 25239-5:2011 - Friction stir welding - Aluminium - Part 5: Quality and inspection requirements
• Effective Date: 23-Apr-2020

Overview

ISO 25239-5:2020 - "Friction stir welding - Aluminium - Part 5: Quality and inspection requirements" defines how to assess and control the quality of friction stir welded (FSW) aluminium products. The standard specifies a method to determine a manufacturer's capability to produce products of specified quality using the FSW process. It covers quality and inspection requirements applicable to aluminium and its alloys, but does not apply to friction stir spot welding (covered by ISO 18785). ISO 25239-5:2020 supports consistent production, verification and traceability of FSW joints across industries such as aerospace, marine, railway, food processing and consumer products.

Key Topics

• Scope and purpose: Method for assessing manufacturer capability and production controls for FSW of aluminium.
• Personnel requirements:
  • Welding operators must be qualified per ISO 25239-3.
  • Inspection and NDT personnel should be qualified (recommendation: ISO 9712 or equivalent).
  • Destructive testing personnel must be trained for the specific test methods.
• Equipment and reproducibility:
  • Equipment must be suitable and maintained; defective equipment must not be used.
  • Reproducibility tests: minimum of three satisfactory test welds required after installation, repair, or relocation of equipment, using a production WPS.
  • Documented equipment maintenance plans focused on items that affect WPS-controlled variables (guides, meters, clamps, thermocouples, control systems).
• Welding procedure specification (WPS): Manufacturers must ensure the WPS is correctly applied in production.
• FSW tool control:
  • Tools must be permanently identified and inspected for correct geometry and cleanliness prior to first use.
• Pre- and post-weld controls:
  • Joint preparation, fit-up, pre-weld cleaning, preheating/interpass temperature control, tack welds, and postweld heat treatment are addressed.
• Inspection and testing:
  • Requirements for testing before, during and after welding, including handling of damaged or non-conforming welds and weld geometry correction.
  • Annex A defines imperfections, testing/examination and acceptance levels (three acceptance levels concept added in the 2020 edition).
• Traceability: Identification and traceability of welds and tooling are required.

Applications

ISO 25239-5:2020 is used by:

• Manufacturers and quality managers deploying friction stir welding (FSW) for aluminium assemblies.
• Welding coordinators and supervisors for production control and capability demonstration.
• NDT inspectors and laboratories performing visual, radiographic, ultrasonic and penetrant testing of FSW joints.
• Procurement and regulatory bodies requiring documented quality and inspection processes for FSW products.

Related Standards

• ISO 25239-1, ISO 25239-3, ISO 25239-4 (other parts of the FSW series)
• ISO 9712 (NDT personnel qualification)
• ISO 17636 / 17637 / 17640 (radiographic, visual, ultrasonic testing)
• ISO 4136, ISO 9015, ISO 9017 (destructive weld testing)
• ISO 3452-1 (penetrant testing)

ISO 25239-5:2020 helps ensure reliable, verifiable FSW production for aluminium through controlled processes, qualified personnel, and documented inspection and traceability.

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 25239-5
Second edition
2020-06
Friction stir welding — Aluminium —
Part 5:
Quality and inspection requirements
Soudage par friction-malaxage — Aluminium —
Partie 5: Exigences de qualité et de contrôle
Reference number
©
ISO 2020
© ISO 2020
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address
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CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: [phone]
Email: [e-mail]
Website: www.iso.org
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 Quality requirements . 2
4.1 General . 2
4.2 Welding personnel . 2
4.2.1 General. 2
4.2.2 Welding operator . 2
4.3 Inspection and testing personnel . 2
4.3.1 General. 2
4.3.2 Personnel performing non-destructive testing (including visual testing) . 2
4.3.3 Destructive testing personnel . 2
4.4 Equipment . 2
4.4.1 Suitability of equipment . 2
4.4.2 Reproducibility tests for qualified machine welding settings . 3
4.4.3 Equipment maintenance . 3
4.5 Welding procedure specification . 3
4.6 Friction stir welding tool . 3
4.6.1 Identification . 3
4.6.2 Friction stir welding tool inspection . 3
4.7 Pre-weld joint preparation and fit-up . 4
4.7.1 Joint preparation . 4
4.7.2 Pre-weld cleaning. 4
4.8 Preheating and interpass temperature control . 4
4.9 Tack welds . 4
4.10 Welding . 4
4.11 Postweld heat treatment . 4
4.12 Inspection and testing . 4
4.12.1 General. 4
4.12.2 Inspection and testing before welding. 4
4.12.3 Inspection and testing during welding . 5
4.12.4 Inspection and testing after welding . 5
4.12.5 Damaged and non-conforming welds . 6
4.12.6 Weld geometry correction . 6
4.13 Identification and traceability . 6
Annex A (normative) Imperfections, testing and examination, acceptance levels, and
ISO 6520-1 reference number . 7
Bibliography .12
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 IIW, International Institute of Welding, Commission III, Resistance
Welding, Solid State Welding and Allied Joining Process, in collaboration with the European Committee for
Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 121, Welding and allied processes, in accordance
with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 25239-5:2011), which has been technically
revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
— the concept of three different acceptance levels for the assessment of weld quality has been added
to Annex A;
— the following imperfections have been added to Table A.1: angular misalignment, joint area
deformation, surface breaking cavity, solid inclusion, joint remnants and multiple imperfections;
— the requirements for personnel performing non-destructive testing and visual testing have been
aligned with ISO 17637
A list of all parts in the ISO 25239 series can be found on the ISO website.
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.
iv © ISO 2020 – All rights reserved

Introduction
Welding processes are widely used in the fabrication of engineered structures. During the second half
of the twentieth century, fusion welding processes, wherein fusion is obtained by the melting of parent
material and usually a filler metal, dominated the welding of large structures. In 1991, Wayne Thomas
at TWI invented friction stir welding (FSW), which is carried out entirely in the solid phase (no melting).
The increasing use of FSW has created the need for this document in order to ensure that welding is
carried out in the most effective way and that appropriate control is exercised over all aspects of the
operation. This document focuses on the FSW of aluminium because, at the time of publication, the
majority of commercial applications for FSW involved aluminium. Examples include railway carriages,
consumer products, food processing equipment, aerospace structures, and marine vessels.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 25239-5:2020(E)
Friction stir welding — Aluminium —
Part 5:
Quality and inspection requirements
1 Scope
This document specifies a method for determining the capability of a manufacturer to use the friction
stir welding (FSW) process for the production of products of the specified quality. It specifies quality
requirements, but does not assign those requirements to any specific product group.
In this document, the term “aluminium” refers to aluminium and its alloys.
This document does not apply to friction stir spot welding which is covered by the ISO 18785 series.
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 3452-1, Non-destructive testing — Penetrant testing — Part 1: General principles
ISO 4136, Destructive tests on welds in metallic materials — Transverse tensile test
ISO 9015-1, Destructive tests on welds in metallic materials — Hardness testing — Part 1: Hardness test on
arc welded joints
ISO 9015-2, Destructive tests on welds in metallic materials — Hardness testing — Part 2: Microhardness
testing of welded joints
ISO 9017, Destructive tests on welds in metallic materials — Fracture test
ISO 9712, Non-destructive testing — Qualification and certification of NDT personnel
ISO 17636 (all parts), Non-destructive testing of welds — Radiographic testing
ISO 17637, Non-destructive testing of welds — Visual testing of fusion-welded joints
ISO 17640, Non-destructive testing of welds — Ultrasonic testing — Techniques, testing levels, and
assessment
ISO 25239-1, Friction stir welding — Aluminium — Part 1: Vocabulary
ISO 25239-3, Friction stir welding — Aluminium — Part 3: Qualification of welding operators
ISO 25239-4, Friction stir welding — Aluminium — Part 4: Specification and qualification of welding
procedures
ISO/TR 25901 (all parts), Welding and allied processes — Vocabulary
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 25239-1 and
ISO/TR 25901 (all parts) 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 http:// www .electropedia .org/
4 Quality requirements
4.1 General
These requirements relate only to those aspects of product quality that can be influenced by FSW.
4.2 Welding personnel
4.2.1 General
Manufacturers shall have at their disposal sufficient competent personnel for the planning, performance
and supervision of FSW production operations in accordance with specified requirements.
4.2.2 Welding operator
Welding operators shall be qualified in accordance with ISO 25239-3. Qualification records shall be
kept up to d
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 25239-5
Deuxième édition
2020-06
Soudage par friction-malaxage —
Aluminium —
Partie 5:
Exigences de qualité et de contrôle
Friction stir welding — Aluminium —
Part 5: Quality and inspection requirements
Numéro de référence
©
ISO 2020
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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.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: [phone]
E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2020 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Exigences de qualité . 2
4.1 Généralités . 2
4.2 Personnel en soudage . 2
4.2.1 Généralités . 2
4.2.2 Opérateur soudeur . 2
4.3 Personnel de contrôle, examen et essai . 2
4.3.1 Généralités . 2
4.3.2 Personnel chargé des essais non destructifs (y compris le contrôle visuel) . 2
4.3.3 Personnel chargé des essais destructifs . 2
4.4 Matériel . 2
4.4.1 Adéquation du matériel . 2
4.4.2 Essais de reproductibilité des paramètres de soudage d'une machine qualifiée . 3
4.4.3 Maintenance du matériel . 3
4.5 Descriptif du mode opératoire de soudage . 3
4.6 Outil de soudage par friction-malaxage . 4
4.6.1 Identification . 4
4.6.2 Inspection de l'outil de soudage par friction-malaxage . 4
4.7 Préparation du joint et montage de l'assemblage avant soudage . 4
4.7.1 Préparation du joint . 4
4.7.2 Nettoyage avant soudage . 4
4.8 Contrôle de la température de préchauffage et de la température entre passes. 4
4.9 Soudures de pointage . 4
4.10 Soudage . 4
4.11 Traitement thermique après soudage. 4
4.12 Contrôle, examens et essais . 5
4.12.1 Généralités . 5
4.12.2 Contrôles et essais avant le soudage. 5
4.12.3 Contrôles et essais pendant le soudage . 5
4.12.4 Contrôles et essais après le soudage . 5
4.12.5 Soudures endommagées et non conformes . 6
4.12.6 Correction de la géométrie de la soudure . 6
4.13 Identification et traçabilité . 7
Annexe A (normative) Défauts, essais et contrôles, niveaux d'acceptationet numéro de
référence dans l'ISO 6520-1. 8
Bibliographie .13
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 www .iso .org/ avant -propos.
Le présent document a été élaboré par l’IIW, l’Institut international de la soudure, Commission III,
Welding, Solid State Welding and Allied Joining Processes, en collaboration avec le comité technique CEN/
TC 121, Soudage, du Comité européen de normalisation (CEN), conformément à l'Accord de coopération
technique entre l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 25239-5:2011), qui a fait l’objet
d’une révision technique.
Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
— adjonction dans l’Annexe A, du concept de trois différents niveaux d’acceptation pour l’évaluation de
la qualité de la soudure;
— adjonction des défauts suivants dans le Tableau A.1: défaut angulaire, déformation de la zone du
joint, cavité débouchante, inclusion solide, résidu de joint et défauts multiples;
— alignement des exigences relatives au personnel effectuant les essais non destructifs et les essais
visuels avec l’ISO 17637
Une liste de toutes les parties de la série ISO 25239 se trouve sur le site web de l’ISO.
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/ members .html.
iv © ISO 2020 – Tous droits réservés

Introduction
Les procédés de soudage sont largement utilisés dans la fabrication de structures ouvragées. Au
cours de la deuxième moitié du vingtième siècle, les procédés de soudage par fusion faisant intervenir
la fusion du métal de base et, généralement, d'un métal d'apport de soudage ont dominé le soudage
des structures de grandes dimensions. En 1991, Thomas Wayne au TWI a mis au point le soudage par
friction-malaxage, qui est entièrement réalisé en phase solide (sans fusion).
L'utilisation croissante du soudage par friction-malaxage a rendu nécessaire l'élaboration du présent
document afin de garantir que le soudage est réalisé de la manière la plus efficace et que tous les aspects
de l'opération font l'objet d'un contrôle approprié. Le présent document se focalise sur le soudage par
friction-malaxage de l'aluminium parce que, au moment de la publication, la majorité des applications
commerciales du soudage par friction-malaxage concernait l'aluminium, par exemple les véhicules
ferroviaires, les produits de grande consommation, les équipements de transformation des aliments,
l'aéronautique et les bateaux.
NORME INTERNATIONALE ISO 25239-5:2020(F)
Soudage par friction-malaxage — Aluminium —
Partie 5:
Exigences de qualité et de contrôle
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie une méthode permettant de déterminer l'aptitude d'un fabricant à
utiliser le procédé de soudage par friction-malaxage pour la fabrication de produits ayant la qualité
spécifiée. Elle spécifie des exigences de qualité, mais n'assigne pas ces exigences à un groupe spécifique
de produits.
Dans présent document, le terme « aluminium » se rapporte à l'aluminium et ses alliages.
Le présent document ne s'applique pas au soudage par points par friction-malaxage, qui est couvert par
les normes de la série ISO 18785.
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 3452-1, Essais non destructifs — Examen par ressuage — Partie 1: Principes généraux
ISO 4136, Essais destructifs des soudures sur matériaux métalliques — Essai de traction transversale
ISO 9015-1, Essais destructifs des soudures sur matériaux métalliques — Essais de dureté — Partie 1: Essai
de dureté des assemblages soudés à l'arc
ISO 9015-2, Essais destructifs des soudures sur matériaux métalliques — Essais de dureté — Partie 2: Essai
de microdureté des assemblages soudés
ISO 9017, Essais destructifs des soudures sur matériaux métalliques — Essai de texture
ISO 9712, Essais non destructifs — Qualification et certification du personnel END
ISO 17636 (toutes les parties), Contrôle non destructif des assemblages soudés — Contrôle par radiographie
ISO 17637, Contrôle non destructif des assemblages soudés — Contrôle visuel des assemblages soudés
par fusion
ISO 17640, Essais non destructifs des assemblages soudés — Contrôle par ultrasons — Techniques, niveaux
d'essai et évaluation
ISO 25239-1, Soudage par friction-malaxage — Aluminium — Partie 1: Vocabulaire
ISO 25239-3, Soudage par friction-malaxage — Aluminium — Partie 3: Qualification des opérateurs
soudeurs
ISO 25239-4, Soudage par friction-malaxage — Aluminium — Partie 4: Descriptif et qualification des
modes opératoires de soudage
ISO/TR 25901 (toutes les parties), Soudage et techniques connexes — Vocabulaire
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de l’ISO 25239-1 et de l’ISO/TR 25901
(toutes les parties), 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 Exigences de qualité
4.1 Généralités
Ces exigences ne se rapportent qu'aux aspects relatifs à la qualité du produit qui peuvent être influencés
par le FSW.
4.2 Personnel en soudage
4.2.1 Généralités
Les fabricants doivent disposer d'un personnel suffisant et compétent pour la planification, la réalisation
et la supervision des opérations de production par FSW conformément aux exigences spécifiées.
4.2.2 Opérateur soudeur
Les opérateurs soudeurs doivent être qualifiés conformément à l'ISO 25239-3. Les procès-verbaux de
qualification doivent être tenus à jour.
4.3 Personnel de contrôle, examen et essai
4.3.1 Généralités
Les fabricants doivent disposer d'un personnel suffisant et compétent pour la planification, la réalisation
et la supervision des opérations de contrôle et d'essais durant la production de pièces soudées par
friction-malaxage conformément aux exigences spécifiées.
4.3.2 Personnel chargé des essais non destructifs (y compris le contrôle visuel)
Les essais non destructifs des soudures (y compris le contrôle visuel) et l’évaluation des résultats pour
l’acceptation finale doivent être effectués par du personnel qualifié et compétent. Il est recommandé
que le personnel soit qualifié conformément à l'ISO 9712 ou à une norme équivalente ou à un niveau
approprié dans le secteur industriel correspondant.
4.3.3 Personnel chargé des essais destructifs
Le personnel chargé des essais destructifs doit être formé à ces méthodes d'ess
...