ISO/FDIS 17279-3

Welding -- Micro joining of second generation high temperature superconductors

Soudage -- Micro-assemblage des supraconducteurs à haute température de deuxième génération

Standards Content (sample)

FINAL
INTERNATIONAL ISO/FDIS
DRAFT
STANDARD 17279-3
ISO/TC 44/SC 10
Welding — Micro joining of second
Secretariat: DIN
generation high temperature
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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
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IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
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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
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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

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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

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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.
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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
2 Ag overlayer t thickness of layer 2
3 REBCO-superconducting layer t thickness of layer 3
4 buffer stack t thickness of layer 4
5 hastelloy®C-276 substrate t thickness of layer 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/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.

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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,

...

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Welding — Micro joining of 2nd generation high
temperature superconductors —
Part 3:
Test methods for joints

Soudage — Micro-assemblage des supraconducteurs à haute température critique de deuxième

génération —
Partie 3: Méthode d'essai des connexions
ICS: 25.160.01
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THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY
NOT BE REFERRED TO AS AN INTERNATIONAL
STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.
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BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL,
This document is circulated as received from the committee secretariat.
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Foreword ..........................................................................................................................................................................................................................................v

Introduction ................................................................................................................................................................................................................................vi

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Symbols and abbreviated terms ........................................................................................................................................................... 1

5 Test methods for joint ..................................................................................................................................................................................... 1

5.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 1

5.2 Visual testing ............................................................................................................................................................................................ 2

5.2.1 Scope .......................................................................................................................................................................................... 2

5.2.2 Qualification of test personnel ............................................................................................................................. 2

5.2.3 Test equipment .................................................................................................................................................................. 2

5.2.4 Surface condition and preparation .................................................................................................................. 2

5.2.5 Testing ....................................................................................................................................................................................... 2

5.2.6 Acceptance criteria ........................................................................................................................................................ 3

5.2.7 Test report ............................................................................................................................................................................. 3

5.3 Four-point-probe testing ................................................................................................................................................................ 3

5.3.1 Scope .......................................................................................................................................................................................... 3

5.3.2 Qualification of test personnel ............................................................................................................................. 3

5.3.3 Test equipment .................................................................................................................................................................. 3

5.3.4 Surface condition and preparation .................................................................................................................. 3

5.3.5 Testing ....................................................................................................................................................................................... 3

5.3.6 Acceptance criteria ........................................................................................................................................................ 9

5.3.7 Test report ............................................................................................................................................................................. 9

5.4 Field-decay testing ............................................................................................................................................................................... 9

5.4.1 Scope .......................................................................................................................................................................................... 9

5.4.2 Qualification of test personnel ............................................................................................................................. 9

5.4.3 Test equipment .................................................................................................................................................................. 9

5.4.4 Surface condition and preparation .................................................................................................................. 9

5.4.5 Testing ....................................................................................................................................................................................... 9

5.4.6 Acceptance criteria .....................................................................................................................................................12

5.4.7 Test teport...........................................................................................................................................................................12

5.5 In-field testing ......................................................................................................................................................................................12

5.5.1 Scope .......................................................................................................................................................................................12

5.5.2 Qualification of test personnel ..........................................................................................................................12

5.5.3 Test equipment ...............................................................................................................................................................12

5.5.4 Surface condition and preparation ...............................................................................................................12

5.5.5 Testing ....................................................................................................................................................................................12

5.5.6 Acceptance criteria .....................................................................................................................................................13

5.5.7 Test report ..........................................................................................................................................................................13

5.6 Tensile testing .......................................................................................................................................................................................13

5.6.1 Scope .......................................................................................................................................................................................13

5.6.2 Qualification of test personnel ..........................................................................................................................13

5.6.3 Test equipment ...............................................................................................................................................................14

5.6.4 Surface condition and preparation ...............................................................................................................14

5.6.5 Testing ....................................................................................................................................................................................14

5.6.6 Acceptance criteria .....................................................................................................................................................14

5.6.7 Test report ..........................................................................................................................................................................14

5.7 Bend testing ............................................................................................................................................................................................15

5.7.1 Scope .......................................................................................................................................................................................15

5.7.2 Qualification of test personnel ..........................................................................................................................15

5.7.3 Test equipment ...............................................................................................................................................................15

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5.7.4 Surface condition and preparation ...............................................................................................................15

5.7.5 Testing ....................................................................................................................................................................................15

5.7.6 Acceptance criteria .....................................................................................................................................................16

5.7.7 Test report ..........................................................................................................................................................................16

5.8 Critical magnetic field testing .................................................................................................................................................16

5.8.1 Scope .......................................................................................................................................................................................16

5.8.2 Qualification of test personnel ..........................................................................................................................16

5.8.3 Test equipment ...............................................................................................................................................................16

5.8.4 Surface condition and preparation ...............................................................................................................16

5.8.5 Testing ....................................................................................................................................................................................16

5.8.6 Acceptance criteria .....................................................................................................................................................17

5.8.7 Test report ..........................................................................................................................................................................17

5.9 Critical current density distribution testing ...............................................................................................................17

5.9.1 Scope .......................................................................................................................................................................................17

5.9.2 Qualification of test personnel ..........................................................................................................................17

5.9.3 Test equipment ...............................................................................................................................................................17

5.9.4 Surface condition and preparation ...............................................................................................................17

5.9.5 Testing ....................................................................................................................................................................................17

5.9.6 Acceptance criteria .....................................................................................................................................................18

5.9.7 Test report ..........................................................................................................................................................................18

5.10 Microscopic and X-ray diffraction testing ....................................................................................................................18

5.10.1 Scope .......................................................................................................................................................................................18

5.10.2 Qualification of test personnel ..........................................................................................................................18

5.10.3 Test equipment ...............................................................................................................................................................18

5.10.4 Surface condition and preparation ...............................................................................................................18

5.10.5 Testing ....................................................................................................................................................................................18

5.10.6 Acceptance criteria .....................................................................................................................................................19

5.10.7 Reporting .............................................................................................................................................................................19

Annex A (normative) Report of visual testing results .....................................................................................................................20

Annex B (normative) Report of four-point-probe testing results .......................................................................................22

Annex C (normative) Report of field-decay testing result ...........................................................................................................25

Annex D (normative) Report of in-field testing results..................................................................................................................28

Annex E (informative) Report of tensile testing results ................................................................................................................30

Annex F (informative) Report of bend testing results .....................................................................................................................32

Annex G (informative) Report of critical magnetic field testing results .......................................................................34

Annex H (informative) Report of critical current density distribution testing results .................................36

Annex I (informative) Report of microscopic and X-ray diffraction testing results .........................................38

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................40

iv © ISO 2020 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/DIS 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.
A list of all parts in the ISO 17279 series can be found on the ISO website.

ISO 17279 consists of the following parts, under the general title Welding — Micro-joining of 2nd

generation high temperature superconductors:
— Part 1: General requirements for the procedure
— Part 2: Qualification for welding and testing personnel
— Part 3: Test methods for joint

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.
© ISO 2020 – All rights reserved v
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ISO/DIS 17279-3:2020(E)
Introduction

The increasing use of 2nd generation high temperature superconductors (2G HTSs) and invention of

resistance-free joining on 2G HTSs have created the need for this International Standard 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 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
2 Ag overlayer
3 REBCO-superconducting layer
4 buffer stack
5 Hastelloy®C-276 substrate
NOTE Not to scale.

Figure 1 — Typical 2G HTS multi-layers, and the constituents and thicknesses of each layer

Currently soldering, brazing or any filler is applying in superconducting industry as shown in Figure 2,

which shows high electrical resistance at the joint providing fatal flaw in the superconductor.

vi © ISO 2020 – All rights reserved
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ISO/DIS 17279-3:2020(E)
a) Lap joint b) Bridge joint
Key
1 REBCO-superconducting layer
2 solder
Figure 2 — Soldering to join 2G HTS

However, this standard 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
The parts of this International Standard are listed in the foreword.

Part 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.

Part 2 specifies requirements for the qualification of personnel performing welding and testing.

Part 3 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.
© ISO 2020 – All rights reserved vii
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DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 17279-3:2020(E)
Welding — Micro joining of 2nd 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 ISO 17279-1 and ISO 17279-2 requirements.
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 17279-1:2019, Welding — Micro-joining of 2nd generation high temperature superconductors —

Part 1: General Requirements for the procedure

ISO 17279-2, Welding — Micro joining of 2nd generation high temperature superconductors — Part 2:

Qualification for welding and testing personnel

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 15607:2019,

Table 1 may apply if the terms are relevant to joining procedure for 2G HTS, apply.

No terms and definitions are listed in this document.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at http:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
4 Symbols and abbreviated terms

For the purposes of this document, the symbols and abbreviated terms given in ISO 17279-1 and

ISO 15607:2019, Table 1 may apply if the symbols and abbreviated terms are relevant to joining

procedure for 2G HTS, apply.
5 Test methods for joint
5.1 General

ISO 17279-1:2019, 5.5.4 describes requirements of testing personnel qualification, test methods,

witness during testing of the test specimens, and re-test. Especially, ISO 17279-1:2019, Table 1, shows

type of testing, extent of testing, confirmation of testing, and required tests for procedure qualification

© ISO 2020 – All rights reserved 1
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ISO/DIS 17279-3:2020(E)

according to ISO 17279-1. ISO 17279-1:2019, 5.9, requires the acceptance criteria of the tests.

Manufacturer may have at their disposal sufficient competent personnel for the testing and operating

the test equipment, or may contract the specific tests to the specialized organizations. Manufacturer

may 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 standard. The operator of the specific equipment shall establish the

capability to perform the required test, and calibration and qualification of the test equipment shall be

maintained up to date according to appropriate quality assurance program. Qualification records and

certificates shall be kept up to date.

The tests except visual testing are carried out 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.
5.2 Visual testing
5.2.1 Scope

This clause defines the method of visual testing of materials and joints used in 2G HTS.

5.2.2 Qualification of test personnel

Testing shall be conducted by qualified personnel to carry out the testing. Personnel qualification shall

be done according to appropriate quality assurance 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 of not less than 30,5 cm as well as a colour perception test. Vision examination

records shall be maintained for the current year and must be available for review.

5.2.3 Test equipment

Calibrated and certified instruments shall be used for testing, wherever required, and may include

measuring instruments and gauges.
5.2.4 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).

5.2.5 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 (o
...

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
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ISO/FDIS 17279-3:2020(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2020

Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette

publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

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Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
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E-mail: [e-mail]
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Publié en Suisse
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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

iv © ISO 2020 – Tous droits réservés
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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.

© ISO 2020 – Tous droits réservés v
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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

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
2 couche protectrice en argent (Ag) t épaisseur de la couche 2
3 couche supraconductrice ReBCO t épaisseur de la couche 3
4 couche tampon t épaisseur de la couche 4
5 substrat en hastelloy®C-276 t épaisseur de la couche 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 2020 – Tous droits réservés
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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.

© ISO 2020 – Tous droits réservés vii
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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

© ISO 2020 – Tous droits réservés 1
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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

...

PROJET DE NORME INTERNATIONALE
ISO/DIS 17279-3
ISO/TC 44/SC 10 Secrétariat: DIN
Début de vote: Vote clos le:
2020-02-19 2020-05-13
Soudage — Micro-assemblage des supraconducteurs à
haute température critique de deuxième génération —
Partie 3:
Méthode d'essai des assemblages
Welding — Micro joining of 2nd generation high temperature superconductors —
Part 3: Test methods for joints
ICS: 25.160.01
CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR
OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC
SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT

Le présent document est distribué tel qu’il est parvenu du secrétariat du comité.

ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE
AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES
FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR
POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES
POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA
RÉGLEMENTATION NATIONALE.
Numéro de référence
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET
ISO/DIS 17279-3:2020(F)
SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS
OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS
DE PROPRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT
ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À
FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE. ISO 2020
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ISO/WD17279‐3:2020(F)
ISO/DIS 17279-3:2020(F)
Sommaire Page

Avant‐propos...................................................................................................................................................................5

Introduction.....................................................................................................................................................................7

1 Domained'application...................................................................................................................................1

2 Référencesnormatives..................................................................................................................................1

3 Termesetdéfinitions.....................................................................................................................................1

4 Symbolesettermesabrégés........................................................................................................................1

5 Méthoded’essaidesassemblages..............................................................................................................2

5.1 Généralités.........................................................................................................................................................2

5.2 Contrôlevisuel..................................................................................................................................................2

5.2.1 Domained’application...................................................................................................................................2

5.2.2 Qualificationdupersonneld’essai............................................................................................................2

5.2.3 Matérield’essai................................................................................................................................................2

5.2.4 Étatetpréparationdelasurface................................................................................................................2

5.2.5 Essais....................................................................................................................................................................3

5.2.6 Critèresd’acceptation....................................................................................................................................3

5.2.7 Rapportd’essai.................................................................................................................................................3

5.3 Essaiparmesurequatrepointes...............................................................................................................3

5.3.1 Domained’application...................................................................................................................................3

5.3.2 Qualificationdupersonneld’essai............................................................................................................3

5.3.3 Matérield’essai................................................................................................................................................3

5.3.4 Étatetpréparationdelasurface................................................................................................................3

5.3.5 Essais....................................................................................................................................................................4

5.3.6 Critèresd’acceptation.................................................................................................................................10

5.3.7 Rapportd’essai..............................................................................................................................................10

5.4 Essaid’affaiblissementduchamp...........................................................................................................11

5.4.1 Domained’application................................................................................................................................11

5.4.2 Qualificationdupersonneld’essai.........................................................................................................11

5.4.3 Matérield’essai.............................................................................................................................................11

5.4.4 Étatetpréparationdelasurface.............................................................................................................11

5.4.5 Essais.................................................................................................................................................................11

5.4.6 Critèresd’acceptation.................................................................................................................................14

5.4.7 Rapportd’essai..............................................................................................................................................14

5.5 Essaienchampmagnétique......................................................................................................................14

5.5.1 Domained’application................................................................................................................................14

5.5.2 Qualificationdupersonneld’essai.........................................................................................................14

5.5.3 Matérield’essai.............................................................................................................................................14

5.5.4 Étatetpréparationdelasurface.............................................................................................................14

DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT

5.5.5 Essais.................................................................................................................................................................14

5.5.6 Critèresd’acceptation.................................................................................................................................16

© ISO 2020

5.5.7 Rapportd’essai..............................................................................................................................................16

Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en oeuvre, aucune partie de cette

publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, 5.6 Essaidetraction............................................................................................................................................16

y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

5.6.1 Domained’application................................................................................................................................16

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

5.6.2 Qualificationdupersonneld’essai.........................................................................................................16

ISO copyright office

5.6.3 Matérield’essai.............................................................................................................................................16

Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Tél.: [phone]
Fax: [phone]
E-mail: [e-mail]
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ii © ISO 2020 – Tous droits réservés
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ISO/DIS 17279-3:2020(F)
Sommaire Page

Avant‐propos ................................................................................................................................................................... 5

Introduction ..................................................................................................................................................................... 7

1 Domaine d'application ................................................................................................................................... 1

2 Références normatives .................................................................................................................................. 1

3 Termes et définitions ..................................................................................................................................... 1

4 Symboles et termes abrégés ........................................................................................................................ 1

5 Méthode d’essai des assemblages .............................................................................................................. 2

5.1 Généralités ......................................................................................................................................................... 2

5.2 Contrôle visuel .................................................................................................................................................. 2

5.2.1 Domaine d’application ................................................................................................................................... 2

5.2.2 Qualification du personnel d’essai ............................................................................................................ 2

5.2.3 Matériel d’essai ................................................................................................................................................ 2

5.2.4 État et préparation de la surface ................................................................................................................ 2

5.2.5 Essais .................................................................................................................................................................... 3

5.2.6 Critères d’acceptation .................................................................................................................................... 3

5.2.7 Rapport d’essai ................................................................................................................................................. 3

5.3 Essai par mesure quatre pointes ............................................................................................................... 3

5.3.1 Domaine d’application ................................................................................................................................... 3

5.3.2 Qualification du personnel d’essai ............................................................................................................ 3

5.3.3 Matériel d’essai ................................................................................................................................................ 3

5.3.4 État et préparation de la surface ................................................................................................................ 3

5.3.5 Essais .................................................................................................................................................................... 4

5.3.6 Critères d’acceptation ................................................................................................................................. 10

5.3.7 Rapport d’essai .............................................................................................................................................. 10

5.4 Essai d’affaiblissement du champ ........................................................................................................... 11

5.4.1 Domaine d’application ................................................................................................................................ 11

5.4.2 Qualification du personnel d’essai ......................................................................................................... 11

5.4.3 Matériel d’essai ............................................................................................................................................. 11

5.4.4 État et préparation de la surface ............................................................................................................. 11

5.4.5 Essais ................................................................................................................................................................. 11

5.4.6 Critères d’acceptation ................................................................................................................................. 14

5.4.7 Rapport d’essai .............................................................................................................................................. 14

5.5 Essai en champ magnétique ...................................................................................................................... 14

5.5.1 Domaine d’application ................................................................................................................................ 14

5.5.2 Qualification du personnel d’essai ......................................................................................................... 14

5.5.3 Matériel d’essai ............................................................................................................................................. 14

5.5.4 État et préparation de la surface ............................................................................................................. 14

5.5.5 Essais ................................................................................................................................................................. 14

5.5.6 Critères d’acceptation ................................................................................................................................. 16

5.5.7 Rapport d’essai .............................................................................................................................................. 16

5.6 Essai de traction ............................................................................................................................................ 16

5.6.1 Domaine d’application ................................................................................................................................ 16

5.6.2 Qualification du personnel d’essai ......................................................................................................... 16

5.6.3 Matériel d’essai ............................................................................................................................................. 16

© ISO 2020 – Tous droits réservés
iii
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ISO/DIS 17279-3:2020(F)

5.6.4 État et préparation de la surface ............................................................................................................ 16

5.6.5 Essais ................................................................................................................................................................ 16

5.6.6 Critères d’acceptation................................................................................................................................. 17

5.6.7 Rapport d’essai ............................................................................................................................................. 17

5.7 Essai de pliage ............................................................................................................................................... 17

5.7.1 Domaine d’application ............................................................................................................................... 17

5.7.2 Qualification du personnel d’essai......................................................................................................... 17

5.7.3 Matériel d’essai ............................................................................................................................................. 17

5.7.4 État et préparation de la surface ............................................................................................................ 17

5.7.5 Essais ................................................................................................................................................................ 17

5.7.6 Critères d’acceptation................................................................................................................................. 18

5.7.7 Rapport d’essai ............................................................................................................................................. 18

5.8 Essai de champ magnétique critique .................................................................................................... 18

5.8.1 Domaine d’application ............................................................................................................................... 18

5.8.2 Qualification du personnel d’essai......................................................................................................... 18

5.8.3 Matériel d’essai ............................................................................................................................................. 19

5.8.4 État et préparation de la surface ............................................................................................................ 19

5.8.5 Essais ................................................................................................................................................................ 19

5.8.6 Critères d’acceptation................................................................................................................................. 19

5.8.7 Rapport d’essai ............................................................................................................................................. 19

5.9 Essai de distribution de densité de courant critique ...................................................................... 20

5.9.1 Domaine d’application ............................................................................................................................... 20

5.9.2 Qualification du personnel d’essai......................................................................................................... 20

5.9.3 Matériel d’essai ............................................................................................................................................. 20

5.9.4 État et préparation de la surface ............................................................................................................ 20

5.9.5 Essais ................................................................................................................................................................ 20

5.9.6 Critères d’acceptation................................................................................................................................. 20

5.9.7 Rapport d’essai ............................................................................................................................................. 20

5.10 Essai au microscope et par diffraction des rayons X ....................................................................... 21

5.10.1 Domaine d’application ............................................................................................................................... 21

5.10.2 Qualification du personnel d’essai......................................................................................................... 21

5.10.3 Matériel d’essai ............................................................................................................................................. 21

5.10.4 État et préparation de la surface ............................................................................................................ 21

5.10.5 Essais ................................................................................................................................................................ 21

5.10.6 Critères d’acceptation................................................................................................................................. 22

5.10.7 Rapport ............................................................................................................................................................ 22

Annexe A (normative) Rapport des résultats de contrôle visuel ............................................................... 23

Annexe B (normative) Rapport des résultats d’essai par mesure quatre pointes .............................. 25

Annexe C (normative) Rapport des résultats d’essai d’affaiblissement du champ ............................. 28

Annexe D (normative) Rapport des résultats d’essai en champ magnétique ....................................... 31

Annexe E (normative) Rapport des résultats d’essai de traction .............................................................. 33

Annexe F (normative) Rapport des résultats d’essai de pliage .................................................................. 35

Annexe G (normative) Rapport des résultats d’essai de champ magnétique critique ....................... 37

Annexe H (normative) Rapport des résultats d’essai de distribution de densité de courant

critique ............................................................................................................................................................. 39

Annexe I (informative) Rapport des résultats d’essai au microscope et par diffraction des

rayons X ........................................................................................................................................................... 41

Bibliographie ............................................................................................................................................................... 43

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ISO/DIS 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.

Une liste de toutes les parties de la série ISO 17279 se trouve sur le site web de l’ISO.

L’ISO 17279 comprend les parties suivantes sous le titre général Soudage — Micro‐assemblage des

supraconducteurs à haute température critique de deuxième génération:
— Partie 1: Exigences générales pour la procédure
— Partie 2: Qualification du personnel en soudage et d’essai
— Partie 3: Méthode d’essai des assemblages

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

© ISO 2020 – Tous droits réservés
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ISO/DIS 17279-3:2020(F)
l'ISO/TC 44, lorsqu'elles existent sont disponibles depuis la page :
https://committee.iso.org/sites/tc44/home/interpretation.html.
© ISO 2020 – Tous droits réservés
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ISO/DIS 17279-3:2020(F)
Introduction

L’utilisation croissante de supraconducteurs à haute température critique de deuxième génération

(2G HTS) et l’invention d’assemblages sans résistance sur les 2G HTS ont créé le besoin de la présente

Norme internationale 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 ) et d’une

c c

densité de courant critique (J ). Une fois déclenché, le courant électrique circule à l’infini en 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 et 90 μm; la couche

supraconductrice en REBa Cu O ne fait qu’entre 1 μm et 3 μm selon les spécifications du fabricant. La

2 3 7‐x

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)
2 couche protectrice en argent (Ag)
3 couche supraconductrice ReBCO
4 couche tampon
5 substrat en Hastelloy®C-276
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.
© ISO 2020 – Tous droits réservés
vii
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/DIS 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 présente norme
...