ISO 17279-3:2021
(Main)Welding — Micro joining of second generation high temperature superconductors — Part 3: Test methods for joints
Welding — Micro joining of second generation high temperature superconductors — Part 3: Test methods for joints
This document specifies the requirements for the test methods for joint of micro-joining of 2G HTS to fulfil the requirements of ISO 17279-1 and ISO 17279-2. This document specifies test methods for determining the capability of joints for the production of the specified quality. It defines specific test requirements, but does not assign those requirements to any specific product group.
Soudage — Micro-assemblage des supraconducteurs à haute température de deuxième génération — Partie 3: Méthode d'essai des assemblages
Le présent document spécifie les exigences pour les méthodes d'essai du micro-assemblage de deuxième génération (2G HTS) pour remplir les exigences des ISO 17279-1 et ISO 17279-2. Le présent document spécifie les méthodes d'essai pour déterminer la capacité des assemblages pour la production de la qualité indiquée. Elle définit des exigences d'essai spécifiques, mais n'attribue pas ces exigences à un groupe de produits spécifique.
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 17279-3
First edition
2021-02
Welding — Micro joining of second
generation high temperature
superconductors —
Part 3:
Test methods for joints
Soudage — Micro-assemblage des supraconducteurs à haute
température de deuxième génération —
Partie 3: Méthode d'essai des assemblages
Reference number
ISO 17279-3:2021(E)
©
ISO 2021
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ISO 17279-3:2021(E)
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Published in Switzerland
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ISO 17279-3:2021(E)
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Test methods for joint . 1
4.1 General . 1
4.2 Visual testing . 2
4.2.1 General. 2
4.2.2 Qualification of test personnel . 2
4.2.3 Test equipment . 2
4.2.4 Surface condition and preparation . 2
4.2.5 Testing . 2
4.2.6 Acceptance criteria . 2
4.2.7 Test report . 3
4.3 Four-point-probe testing . 3
4.3.1 General. 3
4.3.2 Qualification of test personnel . 3
4.3.3 Test equipment . 3
4.3.4 Surface condition and preparation . 3
4.3.5 Testing . 3
4.3.6 Acceptance criteria . 9
4.3.7 Test report . 9
4.4 Field-decay testing . 9
4.4.1 General. 9
4.4.2 Qualification of test personnel . 9
4.4.3 Test equipment . 9
4.4.4 Surface condition and preparation . 9
4.4.5 Testing . 9
4.4.6 Acceptance criteria .12
4.4.7 Test teport.12
4.5 In-field testing .12
4.5.1 General.12
4.5.2 Qualification of test personnel .12
4.5.3 Test equipment .12
4.5.4 Surface condition and preparation .12
4.5.5 Testing .12
4.5.6 Acceptance criteria .15
4.5.7 Test report .15
4.6 Tensile testing .15
4.6.1 General.15
4.6.2 Qualification of test personnel .15
4.6.3 Test equipment .15
4.6.4 Surface condition and preparation .15
4.6.5 Testing .15
4.6.6 Acceptance criteria .16
4.6.7 Test report .16
4.7 Bend testing .16
4.7.1 General.16
4.7.2 Qualification of test personnel .16
4.7.3 Test equipment .16
4.7.4 Surface condition and preparation .16
4.7.5 Testing .16
© ISO 2021 – All rights reserved iii
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ISO 17279-3:2021(E)
4.7.6 Acceptance criteria .17
4.7.7 Test report .17
4.8 Critical magnetic field testing .17
4.8.1 General.17
4.8.2 Qualification of test personnel .17
4.8.3 Test equipment .17
4.8.4 Surface condition and preparation .17
4.8.5 Testing .18
4.8.6 Acceptance criteria .18
4.8.7 Test report .18
4.9 Critical current density distribution testing .18
4.9.1 General.18
4.9.2 Qualification of test personnel .18
4.9.3 Test equipment .19
4.9.4 Surface condition and preparation .19
4.9.5 Testing .19
4.9.6 Acceptance criteria .19
4.9.7 Test report .19
4.10 Microscopic and X-ray diffraction testing .19
4.10.1 General.19
4.10.2 Qualification of test personnel .19
4.10.3 Test equipment .19
4.10.4 Surface condition and preparation .19
4.10.5 Testing .20
4.10.6 Acceptance criteria .20
4.10.7 Reporting .20
Annex A (informative) Report of visual testing results .21
Annex B (informative) Report of four-point-probe testing results .23
Annex C (informative) Report of field-decay testing results .26
Annex D (informative) Report of in-field testing results .29
Annex E (informative) Report of tensile testing results .33
Annex F (informative) Report of bend testing results .36
Annex G (informative) Report of critical magnetic field testing results .39
Annex H (informative) Report of critical current density distribution testing results .41
Annex I (informative) Report of microscopic and X-ray diffraction testing results .43
Bibliography .45
iv © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 17279-3:2021(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.
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, 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).
A list of all parts in the ISO 17279 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.
Official interpretations of ISO/TC 44 documents, where they exist, are available from this page: https://
committee .iso .org/ sites/ tc44/ home/ interpretation .html.
© ISO 2021 – All rights reserved v
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ISO 17279-3:2021(E)
Introduction
The increasing use of second-generation high temperature superconductors (2G HTSs) and invention
of resistance-free joining on 2G HTSs have created the need for the ISO 17279 series in order to ensure
that joining is carried out in the most effective way and that appropriate control is exercised 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.
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.
2G HTS constitutes of multi-layers and total thickness is around 60 μm to 90 μm and the superconducting
layer made from REBa Cu O is only 1 μm to 3 μm thick depending on manufacturer’s specifications.
2 3 7-x
Figure 1 shows schematic drawing of typical multiple layers, and the constituents and thicknesses of
each layer in the 2G HTS.
Dimensions in micro-meters
Key
1 Cu stabilizer t thickness of layer 1
1
2 Ag overlayer t thickness of layer 2
2
3 REBCO-superconducting layer t thickness of layer 3
3
4 buffer stack t thickness of layer 4
4
5 hastelloy®C-276 substrate t thickness of layer 5
5
NOTE Not to scale.
Figure 1 — Typical 2G HTS multi-layers, and the constituents and thicknesses of each layer
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ISO 17279-3:2021(E)
Currently soldering, brazing or any filler is applying 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 REBCO-superconducting layer
2 solder
Figure 2 — Soldering to join 2G HTS
However, the ISO 17279 series focuses on the direct autogenous joining of 1 μm to 3 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 none electrical
resistance at the joint.
a) Lap joint b) Bridge joint
Key
1 REBCO-superconducting layer
Figure 3 — Direct autogenous joining of 1 μm to 3 μm thick superconducting layers of 2G HTSs
for superconducting joint
ISO 17279-1 specifies requirements for the qualification of 2G HTS joining procedure. 2G HTS joints
should be capable of performing required electric, magnetic and mechanical properties and free from
serious imperfections in production and in service. To achieve that goal, it is necessary to provide
controls during design and fabrication.
ISO 17279-2 specifies requirements for the qualification of personnel performing welding and testing.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 17279-3:2021(E)
Welding — Micro joining of second generation high
temperature superconductors —
Part 3:
Test methods for joints
1 Scope
This document specifies the requirements for the test methods for joint of micro-joining of 2G HTS to
fulfil the requirements of ISO 17279-1 and ISO 17279-2.
This document specifies test methods for determining the capability of joints for the production of the
specified quality. It defines specific test requirements, but does not assign those requirements to any
specific product group.
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 17279-1:2018, Welding — Micro joining of 2nd generation high temperature superconductors — Part 1:
General requirements for the procedure
ISO 15607:2019, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — General rules
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 17279-1 and ISO 15607 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 Test methods for joint
4.1 General
ISO 17279-1:2018, 5.5.4, describes requirements for qualification of test personnel, for test methods,
witness during testing and retesting. Especially, ISO 17279-1:2018, Table 1, shows the type of testing,
the extent of testing, the confirmation of testing, and required tests for the procedure qualification
according to ISO 17279-1. ISO 17279-1:2018, 5.9, requires the acceptance criteria of the tests. The
manufacturer can have at their disposal sufficient competent personnel for the testing and operating
the test equipment, or can contract the specific tests to the specialized organizations. The manufacturer
can witness the tests from specimen preparation to data acquisition and analysis according to
manufacturer’s quality assurance requirements.
The operating procedures and cautions of the test equipment shall be applied when the equipment is
used for testing according to this document. The operator of the specific equipment shall establish the
capability to perform the required test, and calibration and qualification of the test equipment shall
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ISO 17279-3:2021(E)
be maintained up-to-date according to an appropriate quality management program. Qualification
records and certificates shall be kept up-to-date.
The tests except visual testing shall be performed at the cryogenic environment and do not purport to
address the safety concerns associated with its use. It is the responsibility of whoever uses this method
to establish appropriate safety and health practices prior to use.
4.2 Visual testing
4.2.1 General
This subclause defines the method of visual testing of materials and joints used in 2G HTS.
4.2.2 Qualification of test personnel
Testing shall be conducted by qualified personnel. Personnel qualification shall be done according to
an appropriate quality management program. Personnel conducting visual testing shall annually pass
an examination where their vision, with or without correction, meets the Jaeger J2 near vision test at a
distance not less than 30,5 cm as well as a colour perception test. The vision examination records shall
be maintained for the current year and shall be available for review.
4.2.3 Test equipment
Calibrated instruments shall be used for testing, wherever required, this includes all necessary
measuring instruments and gauges.
4.2.4 Surface condition and preparation
The surface for the test shall be uniform and smooth and shall be clean and free of scale, rust, oil,
grease, detrimental oxides and other deleterious foreign materials such as Ag or Cu spots of 2G HTS.
The surfaces of the finished joints shall be suitable to permit proper testing. All joint preparations
shall meet drawing specified dimensions (whether provided via dimensions on the drawing or in a
welding specification). If no dimensions are provided as part of the drawing or ordering documents, the
dimensions shall meet dimensions specified by approved welding procedure specification (WPS).
4.2.5 Testing
Testing shall be performed in accordance with a written procedure or method applicable under testing.
The testing area shall include the joint and the accessible adjacent heat-affected zone (HAZ) for some
distance from the joint edge of the base metal. The testing shall be in the after joining and final heat-
treated condition (oxygenation annealing), or otherwise required, and be free of all coatings and other
surface conditions such as paint, plating, etc. The joints shall be tested in the as-welded condition.
Testing will be conducted with specimen suitable dimensions.
Direct visual testing shall be used. If required, mirrors and magnifying lenses are used to improve the
angle of vision and to assist. The minimum light intensity at the surface is 1 000 lux (100 foot-candles).
The written procedure or method shall include, at a minimum and either directly or by reference to
applicable document(s), procedure identification number and date, revision number, identification of
joints, complete testing requirements including lighting and method of testing, evaluation of indications,
acceptance criteria, disposition of joints after evaluations.
4.2.6 Acceptance criteria
The requirements of ISO 17279-1:2018, Table 4, shall be met. Lack of bonding, lack of fusion, cracks and
pin holes are not acceptable.
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ISO 17279-3:2021(E)
4.2.7 Test report
After the completion of the testing, the results shall be entered in the test report. A form of a test report
is shown in Annex A.
4.3 Four-point-probe testing
4.3.1 General
This subclause defines the method of four-point-probe testing of base materials and joints used in
2G HTS. Critical current (I ), crit
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 17279-3
Première édition
2021-02
Soudage — Micro-assemblage
des supraconducteurs à haute
température de deuxième
génération —
Partie 3:
Méthode d'essai des assemblages
Welding — Micro joining of second generation high temperature
superconductors —
Part 3: Test methods for joints
Numéro de référence
ISO 17279-3:2021(F)
©
ISO 2021
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ISO 17279-3:2021(F)
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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.
ISO copyright office
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
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ISO 17279-3:2021(F)
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Méthode d’essai des assemblages . 1
4.1 Généralités . 1
4.2 Contrôle visuel . 2
4.2.1 Généralités . 2
4.2.2 Qualification du personnel d’essai . 2
4.2.3 Matériel d’essai . 2
4.2.4 État et préparation de la surface . 2
4.2.5 Essais. 2
4.2.6 Critères d’acceptation . . 3
4.2.7 Rapport d’essai . 3
4.3 Essai par mesure quatre pointes . 3
4.3.1 Généralités . 3
4.3.2 Qualification du personnel d’essai . 3
4.3.3 Matériel d’essai . 3
4.3.4 État et préparation de la surface . 3
4.3.5 Essais. 3
4.3.6 Critères d’acceptation . . 9
4.3.7 Rapport d’essai . 9
4.4 Essai d’affaiblissement du champ. 9
4.4.1 Généralités . 9
4.4.2 Qualification du personnel d’essai . 9
4.4.3 Matériel d’essai . 9
4.4.4 État et préparation de la surface . 9
4.4.5 Essais.10
4.4.6 Critères d’acceptation . .13
4.4.7 Rapport d’essai .13
4.5 Essai en champ magnétique .13
4.5.1 Généralités .13
4.5.2 Qualification du personnel d’essai .13
4.5.3 Matériel d’essai .13
4.5.4 État et préparation de la surface .13
4.5.5 Essais.13
4.5.6 Critères d’acceptation . .15
4.5.7 Rapport d’essai .16
4.6 Essai de traction .16
4.6.1 Généralités .16
4.6.2 Qualification du personnel d’essai .16
4.6.3 Matériel d’essai .16
4.6.4 État et préparation de la surface .16
4.6.5 Essais.16
4.6.6 Critères d’acceptation . .17
4.6.7 Rapport d’essai .17
4.7 Essai de pliage .17
4.7.1 Généralités .17
4.7.2 Qualification du personnel d’essai .17
4.7.3 Matériel d’essai .17
4.7.4 État et préparation de la surface .17
4.7.5 Essais.17
© ISO 2021 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 17279-3:2021(F)
4.7.6 Critères d’acceptation . .18
4.7.7 Rapport d’essai .18
4.8 Essai de champ magnétique critique .18
4.8.1 Généralités .18
4.8.2 Qualification du personnel d’essai .18
4.8.3 Matériel d’essai .18
4.8.4 État et préparation de la surface .19
4.8.5 Essais.19
4.8.6 Critères d’acceptation . .19
4.8.7 Rapport d’essai .19
4.9 Essai de distribution de densité de courant critique .19
4.9.1 Généralités .19
4.9.2 Qualification du personnel d’essai .20
4.9.3 Matériel d’essai .20
4.9.4 État et préparation de la surface .20
4.9.5 Essais.20
4.9.6 Critères d’acceptation . .20
4.9.7 Rapport d’essai .20
4.10 Essai au microscope et par diffraction des rayons X .20
4.10.1 Généralités .20
4.10.2 Qualification du personnel d’essai .20
4.10.3 Matériel d’essai .20
4.10.4 État et préparation de la surface .21
4.10.5 Essais.21
4.10.6 Critères d’acceptation . .21
4.10.7 Rapport .21
Annexe A (informative) Rapport des résultats de contrôle visuel.22
Annexe B (informative) Rapport des résultats d’essai par mesure quatre pointes .24
Annexe C (informative) Rapport des résultats d’essai d’affaiblissement du champ .27
Annexe D (informative) Rapport des résultats d’essai en champ magnétique .30
Annexe E (informative) Rapport des résultats d’essai de traction .34
Annexe F (informative) Rapport des résultats d’essai de pliage .37
Annexe G (informative) Rapport des résultats d’essai de champ magnétique critique .40
Annexe H (informative) Rapport des résultats d’essai de distribution de densité de courant
critique .43
Annexe I (informative) Rapport des résultats d’essai au microscope et par diffraction des
rayons X .45
Bibliographie .47
iv © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 17279-3:2021(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 (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 le comité technique ISO/TC 44, Soudage et technique connexes,
Sous-Comité SC 10, Gestion de la qualité dans le domaine du soudage, en collaboration avec le Comité
Technique du Comité européen de Normalisation (CEN) CEN/TC 121, Soudage et techniques connexes,
conformément à l'Accord sur la coopération technique entre l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Une liste de toutes les parties de la série ISO 17279 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.
Les interprétations officielles des documents de l'ISO/TC 44, lorsqu'elles existent sont disponibles
depuis la page: https:// committee .iso .org/ sites/ tc44/ home/ interpretation .html.
© ISO 2021 – Tous droits réservés v
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ISO 17279-3:2021(F)
Introduction
L’utilisation croissante de supraconducteurs à haute température de deuxième génération (2G HTS)
et l’invention d’assemblages sans résistance sur les 2G HTS ont créé le besoin de la série ISO 17279
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 d’une température critique (T ), d’un champ magnétique critique (B )
c c
et d’une densité de courant critique (J ). Une fois déclenché, le courant électrique circule à l’infini en
c
boucle fermée dans le matériau supraconducteur en phase diamagnétique.
Un 2G HTS est constitué de plusieurs couches dont l’épaisseur totale se situe entre 60 μm et 90 μm;
la couche supraconductrice en REBa Cu O ne fait qu’entre 1 μm et 3 μm selon les spécifications du
2 3 7-x
fabricant. La Figure 1 montre un schéma des multiples couches typiques, ainsi que les constituants et
l’épaisseur de chaque couche du 2G HTS.
Dimensions en micromètres
Légende
1 stabilisant en cuivre (Cu) t épaisseur de la couche 1
1
2 couche protectrice en argent (Ag) t épaisseur de la couche 2
2
3 couche supraconductrice ReBCO t épaisseur de la couche 3
3
4 couche tampon t épaisseur de la couche 4
4
5 substrat en hastelloy®C-276 t épaisseur de la couche 5
5
NOTE schéma non à l’échelle.
Figure 1 — Multiples couches typiques d’un 2G HTS, et constituants et épaisseur de chaque couche
Pur 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.
vi © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 17279-3:2021(F)
a) Assemblage à recouvrement b) Assemblage en pont
Légende
1 couche supraconductrice ReBCO
2 produit d’apport de brasage tendre
Figure 2 — Brasage d’assemblage d’un 2G HTS
Néanmoins, la série des ISO 17279 s’intéresse plus particulièrement à l’assemblage autogène direct
de couches supraconductrices de 1 μm à 3 μm d’épaisseur de 2G HTS tel que présenté sur la Figure 3,
sans métaux d’apport et avec récupération des propriétés supraconductrices par procédé de recuit
d’oxygénation, qui ne montre quasiment aucune résistance électrique au niveau de l’assemblage.
a) Assemblage à recouvrement b) Assemblage en pont
Légende
1 couche supraconductrice ReBCO
Figure 3 — Assemblage autogène direct de couches supraconductrices de 1 μm à 3 μm
d’épaisseur de 2G HTS pour un assemblage supraconducteur
L’ISO 17279-1 spécifie les exigences pour la qualification du mode opératoire d’assemblage de 2G HTS.
Il convient que les assemblages de 2G HTS soient capables de réunir les propriétés électriques,
magnétiques et mécaniques requises et libres d’imperfections graves en production et en service. Pour
atteindre cet objectif, il est nécessaire de prévoir des contrôles pendant la conception et la fabrication.
L’ISO 17279-2 spécifie les exigences pour la qualification du personnel réalisant le soudage et les essais.
© ISO 2021 – Tous droits réservés vii
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NORME INTERNATIONALE ISO 17279-3:2021(F)
Soudage — Micro-assemblage des supraconducteurs à
haute température de deuxième génération —
Partie 3:
Méthode d'essai des assemblages
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie les exigences pour les méthodes d’essai du micro-assemblage de deuxième
génération (2G HTS) pour remplir les exigences des ISO 17279-1 et ISO 17279-2.
Le présent document spécifie les méthodes d’essai pour déterminer la capacité des assemblages pour la
production de la qualité indiquée. Elle définit des exigences d’essai spécifiques, mais n’attribue pas ces
exigences à un groupe de produits spécifique.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte 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 17279-1:2018, Soudage — Micro-assemblage des supraconducteurs à haute température de 2ème
génération — Partie 1: Exigences générales pour la procédure
ISO 15607:2019, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux
métalliques — Règles générales
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 17279-1 et l’ISO 15607
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 Méthode d’essai des assemblages
4.1 Généralités
L’ISO 17279-1:2018, 5.5.4, décrit les exigences pour la qualification du personnel d’essai, pour les
méthodes d’essai, l’examen pendant les essais et le contre-essai. En particulier, l’ISO 17279-1:2018,
Tableau 1, présente le type d’essai, l’étendue des essais, la confirmation des essais, et les essais requis
pour la qualification des modes opératoires conformément à l’ISO 17279-1. L’ISO 17279-1:2018, 5.9,
requiert les critères d’acceptation des essais. Le fabricant peut avoir à sa disposition suffisamment de
personnel compétent pour les essais et l’utilisation du matériel d’essai, ou peut sous-traiter les essais
© ISO 2021 – Tous droits réservés 1
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ISO 17279-3:2021(F)
spécifiques aux organismes spécialisés. Le fabricant peut assister aux essais de la préparation des
éprouvettes à l’acquisition et l’analyse des données selon les exigences d’assurance qualité du fabricant.
Les modes opératoires et les précautions d’utilisation du matériel d’essai doivent être appliquées
lorsque l’équipement est utilisé pour des essais selon le présente document. L’opérateur de l’équipement
spécifique doit établir la capacité à réaliser l’essai requis, et l’étalonnage et la qualification de
l’équipement d’essai doivent être mis à jour selon un programme de management de la qualité approprié.
Les procès-verbaux et certificats de qualification doivent être tenus à jour.
Les essais, excepté le contrôle visuel, doivent être réalisés dans l’environnement cryogénique et
ne prétendent pas répondre aux préoccupations de sécurité associées à son utilisation. Il est de la
responsabilité de quiconque utilise cette méthode d’établir des pratiques de sécurité et de santé
appropriées avant toute utilisation.
4.2 Contrôle visuel
4.2.1 Généralités
Le présent paragraphe définit la méthode de contrôle visuel des matériaux et des assemblages utilisés
dans un 2G HTS.
4.2.2 Qualification du personnel d’essai
Les essais doivent être conduits par un personnel qualifié. Une qualification du personnel doit être
effectuée selon un programme de management de la qualité approprié. Le personnel conduisant les
contrôles visuels doit réussir une fois par an un examen où sa vision, avec ou sans correction, satisfait
à un test de vision de près Jaeger J2 à une distance non inférieure à 30,5 cm, ainsi qu’à un test de
perception des couleurs. Les dossiers des examens de vision doivent être tenus pour l’année courante et
doivent être disponibles pour consultation.
4.2.3 Matériel d’essai
Chaque fois que nécessaire, des instruments étalonnés doivent être utilisés pour les essais, y compris
tous les instruments de mesure et les gabarits nécessaires.
4.2.4 État et préparation de la surface
La surface de l’essai doit être uniforme et lisse et doit être propre et libre de calamine, de rouille, d’huile,
de graisse, d’oxydes nocifs et d’autres matières étrangères nuisibles telles que les points d’Ag ou de
Cu de 2G HTS. Les surfaces des assemblages finis doivent être appropriées pour permettre des essais
corrects. Toutes les préparations d’assemblage doivent respecter les dimensions spécifiées sur dessin
(qu’elles soient fournies via des cotes sur le dessin ou dans un descriptif de soudage). Si aucune cote
n’est fournie dans le cadre du dessin ou des documents de commande, les cotes doivent respecter les
dimensions spécifiées par un descriptif de mode opératoire de soudage qualifié (DMOS).
4.2.5 Essais
Les essais doivent être réalisés conformément à un mode opératoire ou une méthode écrit(e)
...
FINAL
INTERNATIONAL ISO/FDIS
DRAFT
STANDARD 17279-3
ISO/TC 44/SC 10
Welding — Micro joining of second
Secretariat: DIN
generation high temperature
Voting begins on:
2020-12-09 superconductors —
Voting terminates on:
Part 3:
2021-02-03
Test methods for joints
Soudage — Micro-assemblage des supraconducteurs à haute
température critique de deuxième génération —
Partie 3: Méthode d'essai des connexions
ISO/CEN PARALLEL PROCESSING
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO
SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION
OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH
THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPOR TING
DOCUMENTATION.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
Reference number
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNO-
ISO/FDIS 17279-3:2020(E)
LOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES,
DRAFT INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON
OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE
LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STAN-
DARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
©
NATIONAL REGULATIONS. ISO 2020
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ISO/FDIS 17279-3:2020(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© 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
below or ISO’s member body in the country of the requester.
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Phone: +41 22 749 01 11
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Published in Switzerland
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ISO/FDIS 17279-3:2020(E)
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Test methods for joint . 1
4.1 General . 1
4.2 Visual testing . 2
4.2.1 General. 2
4.2.2 Qualification of test personnel . 2
4.2.3 Test equipment . 2
4.2.4 Surface condition and preparation . 2
4.2.5 Testing . 2
4.2.6 Acceptance criteria . 2
4.2.7 Test report . 3
4.3 Four-point-probe testing . 3
4.3.1 General. 3
4.3.2 Qualification of test personnel . 3
4.3.3 Test equipment . 3
4.3.4 Surface condition and preparation . 3
4.3.5 Testing . 3
4.3.6 Acceptance criteria . 9
4.3.7 Test report . 9
4.4 Field-decay testing . 9
4.4.1 General. 9
4.4.2 Qualification of test personnel . 9
4.4.3 Test equipment . 9
4.4.4 Surface condition and preparation . 9
4.4.5 Testing . 9
4.4.6 Acceptance criteria .12
4.4.7 Test teport.12
4.5 In-field testing .12
4.5.1 General.12
4.5.2 Qualification of test personnel .12
4.5.3 Test equipment .12
4.5.4 Surface condition and preparation .12
4.5.5 Testing .12
4.5.6 Acceptance criteria .15
4.5.7 Test report .15
4.6 Tensile testing .15
4.6.1 General.15
4.6.2 Qualification of test personnel .15
4.6.3 Test equipment .15
4.6.4 Surface condition and preparation .15
4.6.5 Testing .15
4.6.6 Acceptance criteria .16
4.6.7 Test report .16
4.7 Bend testing .16
4.7.1 General.16
4.7.2 Qualification of test personnel .16
4.7.3 Test equipment .16
4.7.4 Surface condition and preparation .16
4.7.5 Testing .16
© ISO 2020 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/FDIS 17279-3:2020(E)
4.7.6 Acceptance criteria .17
4.7.7 Test report .17
4.8 Critical magnetic field testing .17
4.8.1 General.17
4.8.2 Qualification of test personnel .17
4.8.3 Test equipment .17
4.8.4 Surface condition and preparation .17
4.8.5 Testing .18
4.8.6 Acceptance criteria .18
4.8.7 Test report .18
4.9 Critical current density distribution testing .18
4.9.1 General.18
4.9.2 Qualification of test personnel .18
4.9.3 Test equipment .19
4.9.4 Surface condition and preparation .19
4.9.5 Testing .19
4.9.6 Acceptance criteria .19
4.9.7 Test report .19
4.10 Microscopic and X-ray diffraction testing .19
4.10.1 General.19
4.10.2 Qualification of test personnel .19
4.10.3 Test equipment .19
4.10.4 Surface condition and preparation .19
4.10.5 Testing .20
4.10.6 Acceptance criteria .20
4.10.7 Reporting .20
Annex A (informative) Report of visual testing results .21
Annex B (informative) Report of four-point-probe testing results .23
Annex C (informative) Report of field-decay testing results .26
Annex D (informative) Report of in-field testing results .29
Annex E (informative) Report of tensile testing results .33
Annex F (informative) Report of bend testing results .36
Annex G (informative) Report of critical magnetic field testing results .39
Annex H (informative) Report of critical current density distribution testing results .41
Annex I (informative) Report of microscopic and X-ray diffraction testing results .43
Bibliography .46
iv © ISO 2020 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/FDIS 17279-3:2020(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.
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, 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).
A list of all parts in the ISO 17279 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.
Official interpretations of ISO/TC 44 documents, where they exist, are available from this page: https://
committee .iso .org/ sites/ tc44/ home/ interpretation .html.
© ISO 2020 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO/FDIS 17279-3:2020(E)
Introduction
The increasing use of second-generation high temperature superconductors (2G HTSs) and invention
of resistance-free joining on 2G HTSs have created the need for the ISO 17279 series in order to ensure
that joining is carried out in the most effective way and that appropriate control is exercised 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.
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.
2G HTS constitutes of multi-layers and total thickness is around 60 μm to 90 μm and the superconducting
layer made from REBa Cu O is only 1 μm to 3 μm thick depending on manufacturer’s specifications.
2 3 7-x
Figure 1 shows schematic drawing of typical multiple layers, and the constituents and thicknesses of
each layer in the 2G HTS.
Dimensions in micro-meters
Key
1 Cu stabilizer t thickness of layer 1
1
2 Ag overlayer t thickness of layer 2
2
3 REBCO-superconducting layer t thickness of layer 3
3
4 buffer stack t thickness of layer 4
4
5 hastelloy®C-276 substrate t thickness of layer 5
5
NOTE Not to scale.
Figure 1 — Typical 2G HTS multi-layers, and the constituents and thicknesses of each layer
vi © ISO 2020 – All rights reserved
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ISO/FDIS 17279-3:2020(E)
Currently soldering, brazing or any filler is applying 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 REBCO-superconducting layer
2 solder
Figure 2 — Soldering to join 2G HTS
However, the ISO 17279 series focuses on the direct autogenous joining of 1 μm to 3 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 none electrical
resistance at the joint.
a) Lap joint b) Bridge joint
Key
1 REBCO-superconducting layer
Figure 3 — Direct autogenous joining of 1 μm to 3 μm thick superconducting layers of 2G HTSs
for superconducting joint
ISO 17279-1 specifies requirements for the qualification of 2G HTS joining procedure. 2G HTS joints
should be capable of performing required electric, magnetic and mechanical properties and free from
serious imperfections in production and in service. To achieve that goal, it is necessary to provide
controls during design and fabrication.
ISO 17279-2 specifies requirements for the qualification of personnel performing welding and testing.
© ISO 2020 – All rights reserved vii
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FINAL DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/FDIS 17279-3:2020(E)
Welding — Micro joining of second generation high
temperature superconductors —
Part 3:
Test methods for joints
1 Scope
This document specifies the requirements for the test methods for joint of micro-joining of 2G HTS to
fulfil the requirements of ISO 17279-1 and ISO 17279-2.
This document specifies test methods for determining the capability of joints for the production of the
specified quality. It defines specific test requirements, but does not assign those requirements to any
specific product group.
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 17279-1:2018, Welding — Micro joining of 2nd generation high temperature superconductors — Part 1:
General requirements for the procedure
ISO 15607:2019, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — General rules
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 17279-1 and ISO 15607 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 Test methods for joint
4.1 General
ISO 17279-1:2018, 5.5.4, describes requirements for qualification of testing personnel, for test methods,
witness during testing and retesting. Especially, ISO 17279-1:2018, Table 1, shows the type of testing,
the extent of testing, the confirmation of testing, and required tests for the procedure qualification
according to ISO 17279-1. ISO 17279-1:2018, 5.9, requires the acceptance criteria of the tests. The
manufacturer can have at their disposal sufficient competent personnel for the testing and operating
the test equipment, or can contract the specific tests to the specialized organizations. The manufacturer
can witness the tests from specimen preparation to data acquisition and analysis according to
manufacturer’s quality assurance requirements.
The operating procedures and cautions of the test equipment shall be applied when the equipment is
used for testing according to this document. The operator of the specific equipment shall establish the
capability to perform the required test, and calibration and qualification of the test equipment shall
© ISO 2020 – All rights reserved 1
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ISO/FDIS 17279-3:2020(E)
be maintained up-to-date according to an appropriate quality management program. Qualification
records and certificates shall be kept up-to-date.
The tests except visual testing shall be performed at the cryogenic environment and do not purport to
address the safety concerns associated with its use. It is the responsibility of whoever uses this method
to establish appropriate safety and health practices prior to use.
4.2 Visual testing
4.2.1 General
This subclause defines the method of visual testing of materials and joints used in 2G HTS.
4.2.2 Qualification of test personnel
Testing shall be conducted by qualified personnel. Personnel qualification shall be done according to
an appropriate quality management program. Personnel conducting visual testing shall annually pass
an examination where their vision, with or without correction, meets the Jaeger J2 near vision test at a
distance not less than 30,5 cm as well as a colour perception test. The vision examination records shall
be maintained for the current year and shall be available for review.
4.2.3 Test equipment
Calibrated instruments shall be used for testing, wherever required, this includes all necessary
measuring instruments and gauges.
4.2.4 Surface condition and preparation
The surface for the test shall be uniform and smooth and shall be clean and free of scale, rust, oil,
grease, detrimental oxides and other deleterious foreign materials such as Ag or Cu spots of 2G HTS.
The surfaces of the finished joints shall be suitable to permit proper testing. All joint preparations
shall meet drawing specified dimensions (whether provided via dimensions on the drawing or in a
welding specification). If no dimensions are provided as part of the drawing or ordering documents, the
dimensions shall meet dimensions specified by approved welding procedure specification (WPS).
4.2.5 Testing
Testing shall be performed in accordance with a written procedure or method applicable under testing.
The testing area shall include the joint and the accessible adjacent heat-affected zone (HAZ) for some
distance from the joint edge of the base metal. The testing shall be in the after joining and final heat-
treated condition (oxygenation annealing), or otherwise required, and be free of all coatings and other
surface conditions such as paint, plating, etc. The joints shall be tested in the as-welded condition.
Testing will be conducted with specimen suitable dimensions.
Direct visual testing shall be used. If required, mirrors and magnifying lenses are used to improve the
angle of vision and to assist. The minimum light intensity at the surface is 1,000 lux (100 foot-candles).
The written procedure or method shall include, at a minimum and either directly or by reference to
applicable document(s), procedure identification number and date, revision number, identification of
joints, complete testing requirements including lighting and method of testing, evaluation of indications,
...
PROJET
NORME ISO/FDIS
FINAL
INTERNATIONALE 17279-3
ISO/TC 44/SC 10
Soudage — Micro-assemblage
Secrétariat: DIN
des supraconducteurs à haute
Début de vote:
2020-12-09 température de deuxième
génération —
Vote clos le:
2021-02-03
Partie 3:
Méthode d'essai des assemblages
Welding — Micro joining of second generation high temperature
superconductors —
Part 3: Test methods for joints
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT
INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSER-
VATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE PRO-
TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN
PRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT
CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMEN-
TATION EXPLICATIVE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS
INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET COM-
Numéro de référence
MERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE
ISO/FDIS 17279-3:2020(F)
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR POSSI-
BILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT
SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA RÉGLEMENTA-
©
TION NATIONALE. ISO 2020
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/FDIS 17279-3:2020(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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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.: +41 22 749 01 11
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2020 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/FDIS 17279-3:2020(F)
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Méthode d’essai des assemblages . 1
4.1 Généralités . 1
4.2 Contrôle visuel . 2
4.2.1 Généralités . 2
4.2.2 Qualification du personnel d’essai . 2
4.2.3 Matériel d’essai . 2
4.2.4 État et préparation de la surface . 2
4.2.5 Essais. 2
4.2.6 Critères d’acceptation . . 3
4.2.7 Rapport d’essai . 3
4.3 Essai par mesure quatre pointes . 3
4.3.1 Généralités . 3
4.3.2 Qualification du personnel d’essai . 3
4.3.3 Matériel d’essai . 3
4.3.4 État et préparation de la surface . 3
4.3.5 Essais. 3
4.3.6 Critères d’acceptation . . 9
4.3.7 Rapport d’essai . 9
4.4 Essai d’affaiblissement du champ. 9
4.4.1 Généralités . 9
4.4.2 Qualification du personnel d’essai . 9
4.4.3 Matériel d’essai . 9
4.4.4 État et préparation de la surface . 9
4.4.5 Essais.10
4.4.6 Critères d’acceptation . .13
4.4.7 Rapport d’essai .13
4.5 Essai en champ magnétique .13
4.5.1 Généralités .13
4.5.2 Qualification du personnel d’essai .13
4.5.3 Matériel d’essai .13
4.5.4 État et préparation de la surface .13
4.5.5 Essais.13
4.5.6 Critères d’acceptation . .15
4.5.7 Rapport d’essai .16
4.6 Essai de traction .16
4.6.1 Généralités .16
4.6.2 Qualification du personnel d’essai .16
4.6.3 Matériel d’essai .16
4.6.4 État et préparation de la surface .16
4.6.5 Essais.16
4.6.6 Critères d’acceptation . .17
4.6.7 Rapport d’essai .17
4.7 Essai de pliage .17
4.7.1 Généralités .17
4.7.2 Qualification du personnel d’essai .17
4.7.3 Matériel d’essai .17
4.7.4 État et préparation de la surface .17
4.7.5 Essais.17
© ISO 2020 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/FDIS 17279-3:2020(F)
4.7.6 Critères d’acceptation . .18
4.7.7 Rapport d’essai .18
4.8 Essai de champ magnétique critique .18
4.8.1 Généralités .18
4.8.2 Qualification du personnel d’essai .18
4.8.3 Matériel d’essai .18
4.8.4 État et préparation de la surface .19
4.8.5 Essais.19
4.8.6 Critères d’acceptation . .19
4.8.7 Rapport d’essai .19
4.9 Essai de distribution de densité de courant critique .19
4.9.1 Généralités .19
4.9.2 Qualification du personnel d’essai .20
4.9.3 Matériel d’essai .20
4.9.4 État et préparation de la surface .20
4.9.5 Essais.20
4.9.6 Critères d’acceptation . .20
4.9.7 Rapport d’essai .20
4.10 Essai au microscope et par diffraction des rayons X .20
4.10.1 Généralités .20
4.10.2 Qualification du personnel d’essai .20
4.10.3 Matériel d’essai .20
4.10.4 État et préparation de la surface .21
4.10.5 Essais.21
4.10.6 Critères d’acceptation . .21
4.10.7 Rapport .21
Annexe A (informative) Rapport des résultats de contrôle visuel.22
Annexe B (informative) Rapport des résultats d’essai par mesure quatre pointes .24
Annexe C (informative) Rapport des résultats d’essai d’affaiblissement du champ .27
Annexe D (informative) Rapport des résultats d’essai en champ magnétique .30
Annexe E (informative) Rapport des résultats d’essai de traction .34
Annexe F (informative) Rapport des résultats d’essai de pliage .36
Annexe G (informative) Rapport des résultats d’essai de champ magnétique critique .38
Annexe H (informative) Rapport des résultats d’essai de distribution de densité de courant
critique .40
Annexe I (informative) Rapport des résultats d’essai au microscope et par diffraction des
rayons X .42
Bibliographie .44
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ISO/FDIS 17279-3:2020(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 (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 le Comité technique ISO/TC 44, Soudage et techniques connexes,
Sous-comité SC 10, Gestion de la qualité dans le domaine du soudage.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 44, Soudage et technique connexes,
Sous-Comité SC 10, Gestion de la qualité dans le domaine du soudage, en collaboration avec le Comité
Technique du Comité européen de Normalisation (CEN) CEN/TC 121, Soudage et techniques connexes,
conformément à l'Accord sur la coopération technique entre l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Une liste de toutes les parties de la série ISO 17279 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.
Les interprétations officielles des documents de l'ISO/TC 44, lorsqu'elles existent sont disponibles
depuis la page: https:// committee .iso .org/ sites/ tc44/ home/ interpretation .html.
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ISO/FDIS 17279-3:2020(F)
Introduction
L’utilisation croissante de supraconducteurs à haute température de deuxième génération (2G HTS)
et l’invention d’assemblages sans résistance sur les 2G HTS ont créé le besoin de la série ISO 17279
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 d’une température critique (T ), d’un champ magnétique critique (B )
c c
et d’une densité de courant critique (J ). Une fois déclenché, le courant électrique circule à l’infini en
c
boucle fermée dans le matériau supraconducteur en phase diamagnétique.
Un 2G HTS est constitué de plusieurs couches dont l’épaisseur totale se situe entre 60 μm et 90 μm;
la couche supraconductrice en REBa Cu O ne fait qu’entre 1 μm et 3 μm selon les spécifications du
2 3 7-x
fabricant. La Figure 1 montre un schéma des multiples couches typiques, ainsi que les constituants et
l’épaisseur de chaque couche du 2G HTS.
Dimensions en micromètres
Légende
1 stabilisant en cuivre (Cu) t épaisseur de la couche 1
1
2 couche protectrice en argent (Ag) t épaisseur de la couche 2
2
3 couche supraconductrice ReBCO t épaisseur de la couche 3
3
4 couche tampon t épaisseur de la couche 4
4
5 substrat en hastelloy®C-276 t épaisseur de la couche 5
5
NOTE schéma non à l’échelle.
Figure 1 — Multiples couches typiques d’un 2G HTS, et constituants et épaisseur de chaque couche
Pur 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.
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ISO/FDIS 17279-3:2020(F)
a) Assemblage à recouvrement b) Assemblage en pont
Légende
1 couche supraconductrice ReBCO
2 produit d’apport de brasage tendre
Figure 2 — Brasage d’assemblage d’un 2G HTS
Néanmoins, la série des ISO 17279 s’intéresse plus particulièrement à l’assemblage autogène direct
de couches supraconductrices de 1 μm à 3 μm d’épaisseur de 2G HTS tel que présenté sur la Figure 3,
sans métaux d’apport et avec récupération des propriétés supraconductrices par procédé de recuit
d’oxygénation, qui ne montre quasiment aucune résistance électrique au niveau de l’assemblage.
a) Assemblage à recouvrement b) Assemblage en pont
Légende
1 couche supraconductrice ReBCO
Figure 3 — Assemblage autogène direct de couches supraconductrices de 1 μm à 3 μm
d’épaisseur de 2G HTS pour un assemblage supraconducteur
L’ISO 17279-1 spécifie les exigences pour la qualification du mode opératoire d’assemblage de 2G HTS.
Il convient que les assemblages de 2G HTS soient capables de réunir les propriétés électriques,
magnétiques et mécaniques requises et libres d’imperfections graves en production et en service. Pour
atteindre cet objectif, il est nécessaire de prévoir des contrôles pendant la conception et la fabrication.
L’ISO 17279-2 spécifie les exigences pour la qualification du personnel réalisant le soudage et les essais.
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PROJET FINAL DE NORME INTERNATIONALE ISO/FDIS 17279-3:2020(F)
Soudage — Micro-assemblage des supraconducteurs à
haute température de deuxième génération —
Partie 3:
Méthode d'essai des assemblages
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie les exigences pour les méthodes d’essai du micro-assemblage de deuxième
génération (2G HTS) pour remplir les exigences des ISO 17279-1 et ISO 17279-2.
Le présent document spécifie les méthodes d’essai pour déterminer la capacité des assemblages pour la
production de la qualité indiquée. Elle définit des exigences d’essai spécifiques, mais n’attribue pas ces
exigences à un groupe de produits spécifique.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte 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 17279-1:2018, Soudage — Micro-assemblage des supraconducteurs à haute température de 2ème
génération — Partie 1: Exigences générales pour la procédure
ISO 15607:2019, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux
métalliques — Règles générales
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 17279-1 et l’ISO 15607
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 Méthode d’essai des assemblages
4.1 Généralités
L’ISO 17279-1:2018, 5.5.4, décrit les exigences pour la qualification du personnel d’essai, pour les
méthodes d’essai, l’examen pendant les essais et le contre-essai. En particulier, l’ISO 17279-1:2018,
Tableau 1, présente le type d’essai, l’étendue des essais, la confirmation des essais, et les essais requis
pour la qualification des modes opératoires conformément à l’ISO 17279-1. L’ISO 17279-1:2018, 5.9,
requiert les critères d’acceptation des essais. Le fabricant peut avoir à sa disposition suffisamment de
personnel compétent pour les essais et l’utilisation du matériel d’essai, ou peut sous-traiter les essais
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ISO/FDIS 17279-3:2020(F)
spécifiques aux organismes spécialisés. Le fabricant peut assister aux essais de la préparation des
éprouvettes à l’acquisition et l’analyse des données selon les exigences d’assurance qualité du fabricant.
Les modes opératoires et les précautions d’utilisation du matériel d’essai doivent être appliquées
lorsque l’équipement est utilisé pour des essais selon le présente document. L’opérateur de l’équipement
spécifique doit établir la capacité à réaliser l’essai requis, et l’étalonnage et la qualification de
l’équipement d’essai doivent être mis à jour selon un programme de management de la qualité approprié.
Les procès-verbaux et certificats de qualification doivent être tenus à jour.
Les essais, excepté le contrôle visuel, doivent être réalisés dans l’environnement cryogénique et
ne prétendent pas répondre aux préoccupations de sécurité associées à son utilisation. Il est de la
responsabilité de quiconque utilise cette méthode d’établir des pratiques de sécurité et de santé
appropriées avant toute utilisation.
4.2 Contrôle visuel
4.2.1 Généralités
Le présent paragraphe définit la méthode de contrôle visuel des matériaux et des assemblages utilisés
dans un 2G HTS.
4.2.2 Qualification du personnel d’essai
Les essais doivent être conduits par un personnel qualifié. Une qualification du personnel doit être
effectuée selon un programme de management de la qualité approprié. Le personnel conduisant les
contrôles visuels doit réussir une fois par an un examen où sa vision, avec ou sans correction, satisfait
à un test de vision de près Jaeger J2 à une distance non inférieure à 30,5 cm, ainsi qu’à un test de
perception des couleurs. Les dossiers des examens de vision doivent être tenus pour l’année courante et
doivent être disponibles pour consultation.
4.2.3 Matériel d’essai
Chaque fois que nécessaire, des instruments étalonnés doivent être utilisés pour les ess
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.