ISO 23864:2021
(Main)Non‐destructive testing of welds — Ultrasonic testing — Use of automated total focusing technique (TFM) and related technologies
Non‐destructive testing of welds — Ultrasonic testing — Use of automated total focusing technique (TFM) and related technologies
Essais non destructifs des assemblages soudés — Contrôle par ultrasons — Utilisation de la technique d’acquisition automatisée de focalisation en tout point (FTP) et de techniques associées
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 23864
First edition
2021-01
Non‐destructive testing of welds —
Ultrasonic testing — Use of automated
total focusing technique (TFM) and
related technologies
Essais non destructifs des assemblages soudés — Contrôle par
ultrasons — Utilisation de la technique d’acquisition automatisée de
focalisation en tout point (FTP) et de techniques associées
Reference number
ISO 23864:2021(E)
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ISO 2021
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ISO 23864:2021(E)
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ISO 23864:2021(E)
Contents Page
Foreword .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 2
3 Terms and definitions . 2
4 Testing levels . 2
5 Information required before testing . 3
5.1 Items to be defined before procedure development . 3
5.2 Specific information required by the operator before testing . 4
5.3 Written test procedure . 4
6 Requirements for personnel and equipment . 5
6.1 Personnel qualifications . 5
6.2 Test equipment . 5
6.2.1 General. 5
6.2.2 Instrument . 5
6.2.3 Probes. 6
6.2.4 Scanning mechanisms . 6
7 Preparation for testing . 6
7.1 Volume to be tested . 6
7.2 Imaging typical weld discontinuities . 6
7.2.1 Discontinuity orientation . 6
7.2.2 Discontinuity location . 7
7.2.3 Suitable imaging paths for specific discontinuity types . 7
7.3 Verification of test setup .10
7.4 Scan increment setting .10
7.5 Geometry considerations .10
7.6 Preparation of scanning surfaces .11
7.7 Temperature .11
7.8 Couplant .11
8 Testing of parent material .11
9 Range and sensitivity .11
9.1 General .11
9.2 Range and sensitivity settings .12
9.2.1 General.12
9.2.2 Setting range and sensitivity on the test object itself .12
9.2.3 Gain corrections .12
9.3 Checking of the settings .12
10 Reference blocks and test blocks .13
10.1 General .13
10.2 Material .13
10.3 Dimensions and shape .13
10.4 Reference reflectors .13
11 Equipment checks .13
12 Procedure verification .14
13 Weld testing .14
14 Data storage .14
15 Interpretation and analysis of TFM images .14
15.1 General .14
15.2 Assessing the quality of TFM images .15
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ISO 23864:2021(E)
15.3 Identification of relevant indications .15
15.4 Classification of relevant indications .15
15.5 Determination of location and length of an indication .15
15.5.1 Location .15
15.5.2 Length.15
15.6 Determination of amplitude or height of an indication .15
15.6.1 General.15
15.6.2 Based on amplitude .16
15.6.3 Based on height .16
15.7 Evaluation against acceptance criteria .16
16 Test report .16
17 Austenitic welds .18
Annex A (informative) Typical reference blocks and reference reflectors .19
Annex B (informative) TFM images of typical discontinuities .24
Bibliography .32
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ISO 23864:2021(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso .org/
iso/ foreword .html.
This document was prepared by the IIW, International Institute of Welding, Commission V, NDT and
Quality Assurance of Welded Products, 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).
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.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 23864:2021(E)
Non‐destructive testing of welds — Ultrasonic testing
— Use of automated total focusing technique (TFM) and
related technologies
IMPORTANT — The electronic file of this document contains colours which are considered to be
useful for the correct understanding of the document. Users should therefore consider printing
this document using a colour printer.
1 Scope
This document specifies the application of the TFM technique and related technologies for semi- or fully
automated ultrasonic testing of fusion- welded joints in metallic materials of minimum thickness 3,2 mm.
NOTE Unless stated otherwise, in this document ‘TFM” and ‘TFM technique” refer to the TFM technique as
defined in ISO 23243, and to all related technologies, see for example ISO 23865 and ISO 23243.
This document is applicable to components with welds fabricated using metals which have isotropic
(constant properties in all directions) and homogeneous conditions. This includes welds in low
carbon alloy steels and common aerospace grade aluminium and titanium alloys, provided they are
homogeneous and isotropic.
This document applies to full penetration welded joints of simple geometry in plates, pipes and vessels.
This document specifies four testing levels (A, B, C, D), each corresponding to a different probability
of detection of imperfections. Guidance on the selection of testing levels is provided. Coarse-grained
metals and austenitic welds can be tested when the provisions of this document have been taken into
account.
This document gives provisions on the specific capabilities and limitations of the TFM technique for
the detection, locating, sizing and characterization of discontinuities in fusion-welded joints. The TFM
technique can be used as a stand-alone approach or in combination with other non-destructive testing
(NDT) methods for manufacturing, in-service and post-repair tests.
This document includes assessment of indications for acceptance purposes based on either amplitude
(equivalent reflector size) and length or height and length.
This document does not include acceptance levels for discontinuities.
The following two typical testing techniques for welded joints are referred to in this document:
a) side scanning, where the probe(s) is (are) positioned adjacent to the weld cap, typically using
wedges. Side scanning can be performed from one side or both sides of the weld;
b) top scanning where the probe is positioned on top of weld cap with a flexible, conformable delay
line or using immersion technique, or using contact technique after removing the weld cap.
Semi-automated testing encompasses a controlled movement of one or more probes along a fixture
(guidance strip, ruler, etc.), whereby the probe position is measured with a position sensor. The scan is
performed manually.
In addition, fully automated testing includes mechanized propulsion.
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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 5577, Non-destructive testing — Ultrasonic testing — Vocabulary
ISO 5817, Welding — Fusion-welded joints in steel, nickel, titanium and their alloys (beam welding
excluded) — Quality levels for imperfections
ISO 9712, Non-destructive testing — Qualification and certification of NDT personnel
ISO 17635, Non-destructive testing of welds — General rules for metallic materials
ISO 18563-1, Non-destructive testing — Characterization and verification of ultrasonic phased array
equipment — Part 1: Instruments
ISO 18563-2, Non-destructive testing — Characterization and verification of ultrasonic phased array
equipment — Part 2: Probes
ISO 23865:2021, Non-destructive testing — Ultrasonic testing — General use of full matrix capture/ total
focusing method technique
ISO 23243, Non-destructive testing — Ultrasonic testing with arrays - Vocabulary
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 5577, ISO 17635, ISO 23865
and ISO 23243 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 Testing levels
Quality requirements for welded joints are mainly associated with the material, the welding process
and the service conditions. To accommodate all these requirements, this document specifies four
testing levels (A, B, C, and D).
From testing level A to testing level C, an increasing probability of detection is achieved by an increasing
testing coverage, i.e. covering the test volume in multiple ways, e.g. number of imaging paths, number of
array positions.
Testing level D may be agreed for special applications using a written procedure which shall take into
account the general requirements of this document. This includes tests of metals other than ferritic
steel, tests on partial penetration welds, tests at object temperatures outside the range of 7.7. For level
D, a verification on test blocks is mandatory.
Testing levels related to quality levels shall be in accordance with ISO 5817 or technically equivalent
standards. The appropriate testing level can be specified by standards for testing of welds (e.g.
ISO 17635), by product standards or by other documents. When ISO 17635 is specified, the recommended
testing levels are as given in Table 1.
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Table 1 — Recommended testing levels
Testing level Quality level in accordance
with ISO 5817
A C, D
B B
C by agreement
D special application
Table 2 shows the minimum requirements. As described in 7.3, the setup shall be verified with reference
blocks and/or test blocks in all cases.
Top scanning can be performed with TFM if the weld cap has been removed and the test surface is flat,
otherwise adaptive focusing is required to take the geometry of the weld cap into account.
Side scanning with two probes simultaneously at both sides of the weld allows for imaging paths from
one probe to the other probe (see ISO 23865).
Table 2 — Details of testing levels, minimum requirements
Testing levels
Testing technique
a a b b
A B C D
Top scanning at fixed Direct imaging path Direct imaging path Direct imaging path Suitable imaging
probe position to the and imaging path and imaging path(s) paths and positions
weld (line scan) using reflection at which ensure(s) re- (sides) by agreement
the opposite surface flected signals from
planar discontinui-
ties on the weld bevel
Side scanning at fixed Direct imaging path, Direct imaging path Direct imaging path Suitable imaging
probe position to the two sides and imaging path and (multiple) im- paths and positions
weld (line scan) using reflection at aging path(s) using (sides) by agreement
the opposite surface, reflection at the op-
two sides or two posite surface, two
probe positions sides or two probe
positions
Side scanning with Direct imaging path, Direct imaging path Direct imaging Suitable imaging
raster scanning one side and imaging path path and (multiple) paths and positions
using reflection at imaging path(s) (sides) by agreement
the opposite surface, using reflection at
one side the opposite surface,
one side, images
from different probe
positions to the weld
are merged
a
For testing levels A and B: imaging using reflection at the opposite surface can be done by extending the ROI (only for
TT-TT or LL-LL) or by using corresponding imaging paths.
b
For testing levels C and D: The choice of the imaging paths shall depend on weld bevel design and be motivated in the
scan plan based on Table 3.
5 Information required before testing
5.1 Items to be defined before procedure development
Information on the following items is required:
a) purpose and extent of testing;
b) type(s) of parent material (i.e. cast, forged, rolled); grain size and anisotropy;
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NOTE 1 Several properties of the parent material, in particular deviations in grain elongation due to
rolling, have influence on the images generated by TFM. This influence also exists in other ultrasonic testing
techniques but is experienced differently. ISO 23865:2021, Clause 15, gives guidance.
NOTE 2 Variation in wall thickness has an influence on the image generated, in particular when using
imaging paths containing one or more reflections. ISO 23865:2021, Clause 15, gives guidance.
c) testing level;
d) acceptance criteria, including method for evaluation of indications and method for establishing
reference level;
e) specification of calibration blocks, reference blocks, test blocks used;
f) stage (e.g. manufacturing or in-service) at which the testing is to be carried out;
g) object and weld geometry details and information on the size of the heat-affected zone. If the size of
the heat affected zone is not known, practical values according to the welding process used may be
considered;
h) requirements for access, surface conditions and temperature. Material temperature has a
significant influence on the images generated by TFM. Where the test object has a temperature
outside the range specified in 7.7, ISO 23865:2021, Clause 15, gives guidance;
i) personnel qualifications;
j) reporting requirements.
5.2 Specific information required by the operator before testing
Before any testing of a welded joint can begin, the operator shall have access to all the information as
specified in 5.1, together with the following additional information:
a) the written test procedure (see 5.3);
b) joint preparation and dimensions;
c) relevant information on the welding process;
d) time of testing relative to any post-weld heat treatment.
5.3 Written test procedure
For all testing using the TFM technique, a written test procedure is required. The procedure shall
include the following information as a minimum:
a) the purpose and extent of testing, including details of the region of interest (ROI) and grid;
b) the testing technique, including acquisition scheme and imaging algorithm (processing parameters);
c) the testing level;
d) the personnel qualification/training requirements;
e) the equipment to be used (including but not limited to frequency, sampling rate, pitch, element size,
wedge dimensions and velocity);
f) the reference and/or test blocks;
g) examples of calibration and reference scans;
h) the sensitivity settings;
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ISO 23864:2021(E)
i) required access and surface conditions;
j) requirements for testing of parent material;
k) evaluation of indications, including sizing methodology;
l) acceptance level and/or recording level;
m) reporting requirements;
n) any environmental and safety issues;
o) scan plan showing the following, to provide a standardized and repeatable methodology for testing:
— object and weld geometry;
— probe positioning and movement, relative to the weld;
— the imaging path(s) used, and how these correspond to the location and orientation of expected
discontinuities;
— the coverage of the test object and the ROI.
6 Requirements for personnel and equipment
6.1 Personnel qualifications
Personnel performing testing in accordance with this document shall be qualified to an appropriate
level in accordance with ISO 9712 or equivalent in the relevant product sector or industrial sector.
In addition to general knowledge of ultrasonic weld testing, the operators shall be familiar with, and
have practical experience in, the use of the TFM technique or related technology. Specific training
and examination of personnel should be performed on representative test pieces. These training and
examination results should be documented. If this is not the case, specific training and examination
should be performed with the finalized ultrasonic test procedures and selected ultrasonic test
equipment on representative samples containing natural or artificial reflectors similar to those
expected. These training and examination results should be documented.
6.2 Test equipment
6.2.1 General
In selecting the system components (hardware and software), ISO/TS 16829 gives useful information.
6.2.2 Instrument
The ultrasonic instrument used for the TFM testing shall be in accordance with ISO 18563-1, if
applicable.
The instrument shall be able to acquire a full or partial matrix and either process it by itself or transmit
it to a computer for post-processing. It is recommended that a sampling rate of the A-scan be used of at
least five times the nominal probe frequency. It is recommended that the bandwidth of the ultrasonic
instrument is sufficient to receive signals of at least two times the centre frequency of the probe, and
that high- and low-pass filters are set to appropriate values, e.g. high-pass set not higher than half the
centre frequency and low-pass set to at least twice the centre frequency. The specific values selected
for these parameters, if applicable, shall be explicitly specified within the written procedure.
The minimum spatial resolution of data points within the image (i.e. grid spacing, nodes) should be
chosen such that the amplitude of a reference reflector is stable within a specified tolerance on small
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ISO 23864:2021(E)
deviations (on
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 23864
Première édition
2021-01
Essais non destructifs des
assemblages soudés — Contrôle
par ultrasons — Utilisation de la
technique d’acquisition automatisée
de focalisation en tout point (FTP) et
de techniques associées
Non‐destructive testing of welds — Ultrasonic testing — Use of
automated total focusing technique (TFM) and related technologies
Numéro de référence
ISO 23864:2021(F)
©
ISO 2021
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ISO 23864:2021(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2021 – Tous droits réservés
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Sommaire Page
Avant-propos .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions . 2
4 Niveaux de contrôle . 2
5 Informations requises avant le contrôle . 4
5.1 Points à définir avant l’élaboration d’un mode opératoire . 4
5.2 Informations spécifiques exigées par l’opérateur avant le contrôle. 5
5.3 Mode opératoire de contrôle écrit . 5
6 Exigences relatives au personnel et à l’appareillage . 6
6.1 Qualifications du personnel . 6
6.2 Appareillage de contrôle . 6
6.2.1 Généralités . 6
6.2.2 Appareil . 6
6.2.3 Traducteurs . 6
6.2.4 Mécanismes de balayage . 7
7 Préparation avant contrôle . 7
7.1 Volume à contrôler . 7
7.2 Imagerie de discontinuités typiques des soudures . 7
7.2.1 Orientation des discontinuités . 7
7.2.2 Emplacement des discontinuités . 8
7.2.3 Modes de reconstruction appropriés par types de discontinuité spécifiques . 8
7.3 Vérification de la configuration de contrôle .11
7.4 Réglage du pas de balayage .11
7.5 Considérations d'ordre géométrique .12
7.6 Préparation des surfaces de balayage .12
7.7 Température .12
7.8 Couplant .12
8 Contrôle du métal de base .12
9 Gamme d’épaisseur et sensibilité .13
9.1 Généralités .13
9.2 Réglages des étendues de la base de temps et de la sensibilité .13
9.2.1 Généralités .13
9.2.2 Réglage de la gamme d’épaisseur et de la sensibilité sur l’objet contrôlé
proprement dit .13
9.2.3 Corrections du gain . .13
9.3 Vérification des réglages .13
10 Blocs de référence et blocs d’essai .14
10.1 Généralités .14
10.2 Matériau .14
10.3 Dimensions et forme .14
10.4 Réflecteurs de référence .14
11 Vérifications de l'appareillage .15
12 Vérification du mode opératoire.15
13 Contrôle des assemblages soudés .15
14 Stockage des données.16
15 Interprétation et analyse des images FTP.16
15.1 Généralités .16
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ISO 23864:2021(F)
15.2 Évaluation de la qualité des images FTP .16
15.3 Identification des indications pertinentes .17
15.4 Classification des indications pertinentes .17
15.5 Détermination de l’emplacement et de la longueur d’une indication .17
15.5.1 Zone . .17
15.5.2 Longueur .17
15.6 Détermination de l’amplitude et de la longueur d’une indication .17
15.6.1 Généralités .17
15.6.2 Basée sur l’amplitude .17
15.6.3 Basée sur la hauteur .17
15.7 Évaluation par rapport aux critères d'acceptation .18
16 Rapport de contrôle .18
17 Soudures austénitiques .20
Annexe A (informative) Blocs de référence et réflecteurs de référence typiques .21
Annexe B (informative) Images FTP de discontinuités typiques .27
Bibliographie .35
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ISO 23864:2021(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/ avant -propos.
Le présent document a été élaboré par l’IIW, International Institute of Welding, Commission V, NDT et
Quality Assurance of Welded Products, en collaboration avec le comité technique CEN/TC 121, Soudage
et techniques connexes, du Comité européen de normalisation (CEN), conformément à l'Accord de
coopération technique entre l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).
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/ fr/ members .html.
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NORME INTERNATIONALE ISO 23864:2021(F)
Essais non destructifs des assemblages soudés — Contrôle
par ultrasons — Utilisation de la technique d’acquisition
automatisée de focalisation en tout point (FTP) et de
techniques associées
IMPORTANT — Le fichier électronique de ce document contient des couleurs qui sont
considérées comme utiles pour la bonne compréhension du document. Les utilisateurs doivent
donc envisager d'imprimer ce document à l'aide d'une imprimante couleur.
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie l’application de la technique FTP pour le contrôle semi- ou entièrement
automatisé par ultrasons des assemblages soudés par fusion de matériaux métalliques d’une épaisseur
minimale de 3,2 mm.
NOTE Sauf indication contraire, dans le présent document, “FTP” et “technique FTP” font référence à la
technique FTP telle que définie dans la norme ISO 23243, et à toutes les technologies associées, voir par exemple
les normes ISO 23865 et ISO 23243.
Le présent document s’applique uniquement aux composants avec soudures fabriqués avec des
métaux ayant des propriétés isotropes (propriétés constantes dans toutes les directions) et des états
homogènes. Cela comprend les soudures dans les aciers alliés à faible teneur en carbone et les alliages
courants d’aluminium et de titane de qualité aérospatiale, à condition qu’ils soient homogènes et
isotropes.
Le présent document s’applique aux assemblages soudés à pleine pénétration de géométrie simple sur
plaques, tubes et récipients.
Le présent document spécifie quatre niveaux de contrôle (A, B, C, D), chacun correspondant à une
probabilité différente de détection des imperfections. Un guide du choix des niveaux de contrôle est
fourni. Les métaux à grains grossiers et les soudures austénitiques peuvent être contrôlés lorsque les
dispositions du présent document ont été prises en compte.
Le présent document fournit des dispositions sur les possibilités et les limitations spécifiques de
la technique FTP pour la détection, la localisation, le dimensionnement et la caractérisation des
discontinuités dans les assemblages soudés par fusion. La technique FTP peut être utilisée de manière
autonome ou en combinaison avec d’autres méthodes d'essais non destructif (END), aussi bien pour le
contrôle de la fabrication, en service et les essais après réparation.
Le présent document inclut l’évaluation des indications à des fins d’acceptation en se basant soit sur
l’amplitude (taille équivalente du réflecteur) et la longueur soit sur la hauteur et la longueur.
Le présent document ne comporte pas de niveaux d'acceptation pour les discontinuités.
Le présent document fait référence aux deux techniques d’essai typiques suivantes pour les
assemblages soudés.
a) le balayage latéral, où le ou les traducteur(s) est (sont) placé(s), à proximité de la passe de finition
de la soudure, utilisant généralement des sabots. Le balayage latéral peut être réalisé d’un côté ou
des deux côtés de la soudure;
b) Le balayage de dessus, où le traducteur est placé au-dessus de la passe de finition de la soudure, sur
une ligne à retard souple ou conformable ou au moyen de la technique en immersion, ou encore en
utilisant la technique de contact après avoir éliminé la passe de finition de la soudure.
© ISO 2021 – Tous droits réservés 1
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ISO 23864:2021(F)
Un «contrôle semi-automatisé» inclut un déplacement contrôlé d'un ou plusieurs traducteurs le long
d'un montage (bande de guidage, règle, etc.), au cours duquel la position du traducteur est mesurée par
un capteur de position. Le balayage est effectué manuellement.
Un «contrôle entièrement automatisé» inclut en complément une propulsion mécanisée.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 5577, Essais non destructifs — Contrôle par ultrasons — Vocabulaire
ISO 5817, Soudage — Assemblages en acier, nickel, titane et leurs alliages soudés par fusion (soudage par
faisceau exclu) — Niveaux de qualité par rapport aux défauts
ISO 9712, Essais non destructifs — Qualification et certification du personnel END
ISO 17635, Contrôle non destructif des assemblages soudés — Règles générales pour les matériaux
métalliques
ISO 18563-1, Essais non destructifs — Caractérisation et vérification de l'appareillage de contrôle par
ultrasons en multiéléments — Partie 1: Appareils
ISO 18563-2, Essais non destructifs — Caractérisation et vérification de l'appareillage de contrôle par
ultrasons en multiéléments — Partie 2: Traducteurs
ISO 23865:2021, Essais non destructifs — Contrôle par ultrasons — Utilisation générale de l’acquisition de
la matrice intégrale/technique de focalisation en tous points (FMC/FTP)
ISO 23243, Essais non destructifs — Contrôle à l’aide de réseaux ultrasonores — Vocabulaire
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO 5577, l’ISO 17365, l’ISO 22865 et
l’ISO 23243 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 https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à http:// www .electropedia .org/
4 Niveaux de contrôle
Les exigences de qualité des assemblages soudés portent principalement sur le matériau, le procédé de
soudage et les conditions de service. Pour prendre en compte toutes ces exigences, le présent document
spécifie quatre niveaux de contrôle (A, B, C et D).
Depuis le niveau de contrôle A jusqu'au niveau de contrôle C, la probabilité de détection augmente avec
l’augmentation de la couverture c’est-à-dire en couvrant de multiples façons les volumes à examiner,
par exemple, le nombre de modes de reconstruction ou le nombre de positions des réseaux.
Pour des applications spéciales, un niveau de contrôle D, basé sur un mode opératoire de contrôle
écrit prenant en compte les exigences générales du présent document, peut être convenu. Cela inclut
les contrôles de métaux autres que les aciers ferritiques, les contrôles sur des soudures à pénétration
2 © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 23864:2021(F)
partielle et les contrôles à des températures d’objet situées hors de la plage spécifiée en 7.7. Pour le
niveau D, une vérification sur des blocs d’essai est obligatoire.
Les niveaux de contrôle liés aux niveaux de qualité doivent être conformes à l'ISO 5817 ou à des normes
techniques équivalentes. Le niveau de contrôle approprié peut être spécifié par des normes relatives au
contrôle des soudures (par exemple l'ISO 17635), par des normes de produit ou par d'autres documents.
Lorsque l'ISO 17635 est spécifiée, les niveaux de contrôle recommandés sont ceux indiqués dans le
Tableau 1.
Tableau 1 — Description des niveaux de contrôle
Niveaux de qualité conformément
Niveau de contrôle
à l'ISO 5817
A C, D
B B
C par accord
D application spéciale
Le Tableau 2 indique les exigences minimales. Comme décrit en 7.3, la configuration doit être vérifiée à
l’aide de blocs de référence et/ou de blocs d’essai dans tous les cas.
Le balayage de dessus peut être effectué avec la technique FTP si la passe de finition de la soudure a été
éliminée et que la surface d’essai est plane, sinon l’emploi d’une focalisation adaptative est nécessaire
pour tenir compte de la géométrie du cordon de la soudure côté face de sondage.
Effectuer un balayage latéral avec deux traducteurs simultanément des deux côtés de la soudure permet
d’employer des modes de reconstruction entre un traducteur et l’autre (voir l'ISO 23865).
Tableau 2 — Détails des niveaux de contrôle, exigences minimales
Niveaux de contrôle
Techniques
a a b b
de contrôle
A B C D
Balayage de dessus Mode de reconstruc- Mode de reconstruc- Mode de recons- Modes de recons-
à position fixe du tion direct tion direct et mode truction direct et truction appropriés
traducteur par de reconstruction un ou des mode(s) et positions (côtés)
rapport à la soudure utilisant la réflexion de reconstruction par accord
(balayage linéaire) sur la face opposée supplémentaire(s)
qui assure(nt) des
signaux de réflexion
provenant de discon-
tinuités planes sur le
chanfrein de soudure
Balayage latéral Mode de recons- Mode de reconstruc- Mode de recons- Modes de recons-
à position fixe du truction direct, des tion direct et mode truction direct et truction appropriés
traducteur par deux côtés de reconstruction (multiples) mode(s) et positions (côtés)
rapport à la soudure utilisant la réflexion de reconstruction par accord
(balayage linéaire) sur la face opposée, utilisant la réflexion
des deux côtés ou sur la face opposée,
des deux positions des deux côtés ou
du traducteur. des deux positions
du traducteur.
a
Pour les niveaux de contrôle A et B: l’imagerie utilisant la réflexion sur la face opposée peut être réalisée en étendant la
zone d’intérêt (ROI) (uniquement pour TT-TT ou LL-LL) ou en utilisant les modes de reconstruction correspondants.
b
Pour les niveaux de contrôle C et D: Le choix des modes de reconstruction doit dépendre de la forme du chanfrein de la
soudure et être justifié dans le plan de balayage basé sur le Tableau 3.
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ISO 23864:2021(F)
Tableau 2 (suite)
Niveaux de contrôle
Techniques
a a b b
de contrôle
A B C D
Balayage latéral avec Mode de recons- Mode de reconstruc- Mode de reconstruc- Modes de recons-
balayage par créneau truction direct, un tion direct et mode tion direct et (mul- truction appropriés
seul côté de reconstruction tiples) mode(s) de et positions (côtés)
utilisant la réflexion reconstruction utili- par accord
(sur la face opposée), sant la réflexion sur
d’un côté la face opposée, un
seul côté, les images
de différentes posi-
tions du traducteur
à la soudure sont
fusionnés
a
Pour les niveaux de contrôle A et B: l’imagerie utilisant la réflexion sur la face opposée peut être réalisée en étendant la
zone d’intérêt (ROI) (uniquement pour TT-TT ou LL-LL) ou en utilisant les modes de reconstruction correspondants.
b
Pour les niveaux de contrôle C et D: Le choix des modes de reconstruction doit dépendre de la forme du chanfrein de la
soudure et être justifié dans le plan de balayage basé sur le Tableau 3.
5 Informations requises avant le contrôle
5.1 Points à définir avant l’élaboration d’un mode opératoire
Des informations relatives aux points suivants sont exigées:
a) l’objet et l’étendue du contrôle;
b) le ou les types de métal de base (c’est-à-dire moulé, forgé ou laminé), grosseur de grain et
anisotropie;
NOTE 1 Plusieurs propriétés du métal de base, en particulier les écarts d’élongation de grain dus au
laminage, ont une influence sur les images générées par FTP. Cette influence existe également dans d’autres
techniques de contrôle par ultrasons, mais elle est ressentie différemment. L’ISO 23865:2021, Article 15
fournit des lignes directrices.
NOTE 2 La variation d’épaisseur de paroi a une influence sur l’image générée, notamment lors de
l’utilisation de modes de reconstruction contenant une ou plusieurs réflexions. L’ISO 23865:2021, Article 15
fournit des lignes directrices.
c) le niveau du contrôle;
d) les critères d'acceptation incluant la méthode pour l’évaluation des indications et celle pour établir
les niveaux de référence;
e) la spécification des blocs d’étalonnage, des blocs de référence et des blocs d’essai utilisés;
f) l’étape à laquelle le contrôle est à réaliser (par exemple en fabrication ou en service);
g) l’objet et les détails concernant la géométrie de la soudure et des informations sur la taille de la
zone affectée thermiquement. Si la taille de la zone affectée thermiquement n’est pas connue, des
valeurs pratiques selon le procédé de soudage utilisé peuvent être considérées;
h) les exigences relatives aux conditions d’accessibilité, à l’état de surface et à la température. La
température des matériaux a une influence significative sur les images générées par FTP. Lorsque
l'objet à contrôler a une température hors de la plage spécifiée en 7.7, l’ISO 23865:2021, Article 15,
fournit des lignes directrices;
i) la qualification du personnel;
j) les exigences relatives au rapport.
4 © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 23864:2021(F)
5.2 Informations spécifiques exigées par l’opérateur avant le contrôle
Avant de procéder à toute opération de contrôle sur un assemblage soudé, l'opérateur doit avoir accès à
toutes les informations spécifiées en 5.1 ainsi qu'aux informations supplémentaires suivantes:
a) le mode opératoire de contrôle écrit (voir 5.3);
b) la préparation et les dimensions de l’assemblage;
c) les informations pertinentes relatives au procédé de soudage;
d) le moment de la mise en œuvre du contrôle par rapport à l’exécution d’éventuels traitements
thermiques après soudage;
5.3 Mode opératoire de contrôle écrit
Pour tous les contrôles utilisant la technique FTP, un mode opératoire de contrôle écrit est exigé. Le
mode opératoire doit au moins comprendre les informations suivantes:
a) l’objet et l’étendue du contrôle, y compris des détails sur la zone d'intérêt (ROI) et du maillage;
b) la technique de contrôle, y compris la stratégie d’acquisition de données et l’algorithme d’imagerie
(paramètres de traitement);
c) le niveau du contrôle;
d) les exigences relatives à la qualification/formation du personnel;
e) l’équipem
...
FINAL
INTERNATIONAL ISO/FDIS
DRAFT
STANDARD 23864
IIW
Non‐destructive testing of welds —
Voting begins on:
20201105
Ultrasonic testing — Use of (semi‐)
Voting terminates on: automated full matrix capture / total
20201231
focusing technique (FMC/TFM)
Essais non destructifs des assemblages soudés — Contrôle par ultrasons
— Utilisation de la technique d’acquisition (semi‐) automatisée de la
matrice intégrale/focalisation en tout point (FMC/FTP)
Member bodies are requested to consult relevant national interests in ISO/TC
44/SC 5 before casting their ballot to the eBalloting application.
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO
SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION
OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH
THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPOR TING
DOCUMENTATION.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
Reference number
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNO
ISO/FDIS 23864:2020(E)
LOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES,
DRAFT INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON
OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE
LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STAN
DARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
©
NATIONAL REGULATIONS. ISO 2020
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ISO/FDIS 23864:2020(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2020
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address
below or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2020 – All rights reserved
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ISO/FDIS 23864:2020(E)
Contents Page
Foreword .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 2
3 Terms and definitions . 2
4 Testing levels . 2
5 Information required before testing . 3
5.1 Items to be defined before procedure development . 3
5.2 Specific information required by the operator before testing . 4
5.3 Written test procedure . 4
6 Requirements for personnel and equipment . 5
6.1 Personnel qualifications . 5
6.2 Test equipment . 5
6.2.1 General. 5
6.2.2 Instrument . 5
6.2.3 Probes. 6
6.2.4 Scanning mechanisms . 6
7 Preparation for testing . 6
7.1 Volume to be tested . 6
7.2 Imaging typical weld discontinuities . 6
7.2.1 General discontinuity orientation . 6
7.2.2 General discontinuity location . 7
7.2.3 Suitable imaging paths for specific discontinuity types . 7
7.3 Verification of test setup .10
7.4 Scan increment setting .10
7.5 Geometry considerations .10
7.6 Preparation of scanning surfaces .11
7.7 Temperature .11
7.8 Couplant .11
8 Testing of parent material .11
9 Range and sensitivity .11
9.1 General .11
9.2 Range and sensitivity settings .12
9.2.1 General.12
9.2.2 Setting range and sensitivity on the test object itself .12
9.2.3 Gain corrections .12
9.3 Checking of the settings .12
10 Reference blocks and test blocks .13
10.1 General .13
10.2 Material .13
10.3 Dimensions and shape .13
10.4 Reference reflectors .13
11 Equipment checks .13
12 Procedure verification .14
13 Weld testing .14
14 Data storage .14
15 Interpretation and analysis of TFM images .14
15.1 General .14
15.2 Assessing the quality of the TFM images .15
© ISO 2020 – All rights reserved iii
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ISO/FDIS 23864:2020(E)
15.3 Identification of relevant indications .15
15.4 Classification of relevant indications .15
15.5 Determination of location and length of an indication .15
15.5.1 Location .15
15.5.2 Length.15
15.6 Determination of amplitude or height of an indication .15
15.6.1 General.15
15.6.2 Based on amplitude .16
15.6.3 Based on height .16
15.7 Evaluation against acceptance criteria .16
16 Test report .16
17 Austenitic welds .18
Annex A (informative) Typical reference blocks and reference reflectors .19
Annex B (informative) TFM images of typical discontinuities .24
Bibliography .31
iv © ISO 2020 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/FDIS 23864:2020(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 nongovernmental, 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 the IIW, International Institute of Welding, Commission V, NDT and
Quality Assurance of Welded Products, 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).
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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FINAL DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/FDIS 23864:2020(E)
Non‐destructive testing of welds — Ultrasonic testing
— Use of (semi‐) automated full matrix capture / total
focusing technique (FMC/TFM)
IMPORTANT — The electronic file of this document contains colours which are considered to be
useful for the correct understanding of the document. Users should therefore consider printing
this document using a colour printer.
1 Scope
This document specifies the application of the TFM technique and related technologies for semi- or fully
automated ultrasonic testing of fusion- welded joints in metallic materials of minimum thickness 3,2 mm.
NOTE Unless stated otherwise, in this document ‘TFM” and ‘TFM technique” refer to the TFM technique as
defined in ISO 23243, and to all related technologies, see for example ISO 23865 and ISO 23243.
This document is applicable to components with welds fabricated using metals which have isotropic
(constant properties in all directions) and homogeneous conditions. This includes welds in low
carbon alloy steels and common aerospace grade aluminium and titanium alloys, provided they are
homogeneous and isotropic.
This document applies to full penetration welded joints of simple geometry in plates, pipes and vessels.
This document specifies four testing levels (A, B, C, D), each corresponding to a different probability
of detection of imperfections. Guidance on the selection of testing levels is provided. Coarsegrained
metals and austenitic welds can be tested when the provisions of this document have been taken into
account.
This document gives provisions on the specific capabilities and limitations of the TFM technique for
the detection, locating, sizing and characterization of discontinuities in fusion-welded joints. The TFM
technique can be used as a standalone approach or in combination with other nondestructive testing
(NDT) methods for manufacturing, inservice and postrepair tests.
This document specifies four testing levels, each corresponding to a different probability of detection of
imperfections.
This document includes assessment of indications for acceptance purposes based on either amplitude
(equivalent reflector size) and length or height and length.
This document does not include acceptance levels for discontinuities.
The following two typical testing techniques for welded joints are referred to in this document:
a) side scanning, where the probe(s) is (are) positioned adjacent to the weld cap, typically using
wedges. Side scanning can be performed from one side or both sides of the weld;
b) top scanning where the probe is positioned on top of weld cap with a flexible, conformable delay
line or using immersion technique, or using contact technique after removing the weld cap.
Semi-automated testing encompasses a controlled movement of one or more probes along a fixture
(guidance strip, ruler, etc.), whereby the probe position is unambiguously measured with a position
sensor. The scan is performed manually.
In addition, fully automated testing includes mechanized propulsion.
© ISO 2020 – All rights reserved 1
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ISO/FDIS 23864:2020(E)
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 5577, Non‐destructive testing — Ultrasonic testing — Vocabulary
ISO 5817, Welding — Fusion‐welded joints in steel, nickel, titanium and their alloys (beam welding
excluded) — Quality levels for imperfections
ISO 9712, Non-destructive testing — Qualification and certification of NDT personnel
ISO 17635, Non‐destructive testing of welds — General rules for metallic materials
ISO 185631, Non-destructive testing — Characterization and verification of ultrasonic phased array
equipment — Part 1: Instruments
ISO 185632, Non-destructive testing — Characterization and verification of ultrasonic phased array
equipment — Part 2: Probes
ISO 23865:2020, Non‐destructive testing — Ultrasonic testing — General use of full matrix capture/ total
focusing method technique
ISO 23243, Non‐destructive testing — Ultrasonic testing with arrays ‐ Vocabulary
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 5577, ISO 17635, ISO 23865
and ISO 23243 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 Testing levels
Quality requirements for welded joints are mainly associated with the material, the welding process
and the service conditions. To accommodate all these requirements, this document specifies four
testing levels (A, B, C, and D).
From testing level A to testing level C, an increasing probability of detection is achieved by an increasing
testing coverage, i.e. covering the test volume in multiple ways, e.g. number of imaging paths, number of
array positions.
Testing level D may be agreed for special application using a written procedure which shall take into
account the general requirements of this document. This includes tests of metals other than ferritic
steel, tests on partial penetration welds, tests at object temperatures outside the range of 7.7. For level
D, a verification on test blocks is mandatory.
Testing levels related to quality levels shall be in accordance with ISO 5817 or technically or
equivalent standards. The appropriate testing level can be specified by standards for testing of welds
(e.g. ISO 17635), by product standards or by other documents. When ISO 17635 is specified, the
recommended testing levels are as given in Table 1.
2 © ISO 2020 – All rights reserved
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ISO/FDIS 23864:2020(E)
Table 1 — Recommended testing levels
Testing level Quality level in accordance
with ISO 5817
A C, D
B B
C by agreement
D special application
Table 2 shows the minimum requirements. As described in 7.3, the setup shall be verified with reference
blocks and/or test blocks in all cases.
Top scanning can be performed with TFM if the weld cap has been removed and the test surface is flat,
otherwise adaptive focusing is required to take the geometry of the weld cap into account.
Side scanning with two probes simultaneously at both sides of the weld allows for imaging paths from
one probe to the other probe (see ISO 23865).
Table 2 — Details of testing levels, minimum requirements
Testing levels
Testing technique
a a b b
A B C D
Top scanning at fixed Direct imaging path Direct imaging path Direct imaging path Suitable imaging
probe position to the and imaging path and imaging path(s) paths and positions
weld (line scan) using reflection at which ensure(s) re (sides) by agreement
the opposite surface flected signals from
planar discontinui
ties on the weld bevel
Side scanning at fixed Direct imaging path, Direct imaging path Direct imaging path Suitable imaging
probe position to the two sides and imaging path and (multiple) im paths and positions
weld (line scan) using reflection at aging path(s) using (sides) by agreement
the opposite surface, reflection at the op
two sides or two posite surface, two
probe positions sides or two probe
positions
Side scanning with Direct imaging path, Direct imaging path Direct imaging Suitable imaging
raster scanning one side and imaging path path and (multiple) paths and positions
using reflection at imaging path(s) (sides) by agreement
the opposite surface, using reflection at
one side the opposite surface,
one side, images
from different probe
positions to the weld
are merged
a
For testing levels A and B: imaging using reflection at the opposite surface can be done by extending the ROI (only for
TT-TT or LL-LL) or by using corresponding imaging paths.
b
For testing levels C and D: The choice of the imaging paths shall depend on weld bevel design and be motivated in the
scan plan based on Table 3.
5 Information required before testing
5.1 Items to be defined before procedure development
Information on the following items is required:
a) purpose and extent of testing;
b) type(s) of parent material (i.e. cast, forged, rolled); grain size and anisotropy;
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ISO/FDIS 23864:2020(E)
NOTE 1 Several properties of the parent material, in particular deviations in grain elongation due to
rolling, have influence on the images generated by TFM. This influence also exists in other ultrasonic testing
techniques but is experienced differently. ISO 23865:2020, Clause 15, gives guidance.
NOTE 2 Variation in wall thickness has an influence on the image generated, in particular when using
imaging paths containing one or more reflections. ISO 23865:2020, Clause 15, gives guidance.
c) testing level;
d) acceptance criteria, including method for evaluation of indications and method for establishing
reference level;
e) specification of calibration blocks, reference blocks, test blocks used;
f) stage (e.g. manufacturing or inservice) at which the testing is to be carried out;
g) object and weld geometry details and information on the size of the heat-affected zone. If the size of
the heat affected zone is not known, practical values according to the welding process used may be
considered;
h) requirements for access, surface conditions and temperature. Material temperature has a
significant influence on the images generated by TFM. Where the test object has a temperature
outside the range specified in 7.7, ISO 23865:2020, Clause 15, gives guidance;
i) personnel qualifications;
j) reporting requirements.
5.2 Specific information required by the operator before testing
Before any testing of a welded joint can begin, the operator shall have access to all the information as
specified in 5.1, together with the following additional information:
a) the written test procedure;
b) joint preparation and dimensions;
c) relevant information on the welding process;
d) time of testing relative to any post-weld heat treatment.
5.3 Written test procedure
For all testing using the TFM technique, a written test procedure is required. The procedure shall
include the following information as a minimum:
a) the purpose and extent of testing, including details of the region of interest (ROI) and grid;
b) the testing techniques, including acquisition scheme and imaging algorithm (processing
parameters);
c) the testing levels;
d) the personnel qualification/training requirements;
e) the equipment to be used (including but not limited to frequency, sampling rate, pitch, element size,
wedge dimensions and velocity);
f) the reference and/or test blocks;
g) examples of calibration and reference scans;
h) the sensitivity settings;
4 © ISO 2020 – All rights reserved
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ISO/FDIS 23864:2020(E)
i) required access and surface conditions;
j) requirements for testing of parent material;
k) evaluation of indications, including sizing methodology;
l) acceptance levels and/or recording levels;
m) reporting requirements;
n) any environmental and safety issues;
o) scan plan showing the following, to provide a standardized and repeatable methodology for testing:
— object and weld geometry;
— probe positioning and movement, relative to the weld;
— the imaging path(s) used, and how these correspond to the location and orientation of expected
discontinuities;
— the coverage of the test object and the ROI.
6 Requirements for personnel and equipment
6.1 Personnel qualifications
Personnel performing testing in accordance with this document shall be qualified to an appropriate
level in accordance with ISO 9712 or equivalent in the relevant product sector or industrial sector.
In addition to general knowledge of ultrasonic weld testing, the operators shall be familiar with, and
have practical experience in, the use of the TFM technique or related technology. Specific training
and examination of personnel should be performed on representative test pieces. These training and
examination results should be documented. If this is not the case, specific training and examination
should be performed with the finalized ultrasonic test procedures and selected ultrasonic test
equipment on representative samples containing natural or artificial reflectors similar to those
expected. These training and examination results should be documented.
6.2 Test equipment
6.2.1 General
In selecting the system components (hardware and software), ISO/TS 16829 gives useful information.
6.2.2 Instrument
The ultrasonic instrument used for the TFM testing shall be in accordance with ISO 185631, if
applicable.
The instrument shall be able to acquire a full or partial matrix and either process it by itself or transmit
it to a computer for postprocessing. It is recommended that a sampling r
...
PROJET
NORME ISO/FDIS
FINAL
INTERNATIONALE 23864
IIW
Essais non destructifs des
Début de vote:
2020-11-05
assemblages soudés — Contrôle
Vote clos le: par ultrasons — Utilisation de la
2020-12-31
technique d’acquisition automatisée
de focalisation en tout point (FTP) et
de techniques associées
Non‐destructive testing of welds — Ultrasonic testing — Use of
automated total focusing technique (TFM) and related technologies
Il est demandé aux comités membres de consulter les intérêts nationaux
respectifs concernant l’ISO/TC 44/SC 5 avant de donner leur position sur la
plateforme de e-Balloting.
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT
INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSER-
VATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE PRO-
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 23864:2020(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 23864:2020(F)
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Publié en Suisse
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ISO/FDIS 23864:2020(F)
Sommaire Page
Avant-propos .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions . 2
4 Niveaux de contrôle . 2
5 Informations requises avant le contrôle . 4
5.1 Points à définir avant l’élaboration d’un mode opératoire . 4
5.2 Informations spécifiques exigées par l’opérateur avant le contrôle. 5
5.3 Mode opératoire de contrôle écrit . 5
6 Exigences relatives au personnel et à l’appareillage . 6
6.1 Qualifications du personnel . 6
6.2 Appareillage de contrôle . 6
6.2.1 Généralités . 6
6.2.2 Appareil . 6
6.2.3 Traducteurs . 6
6.2.4 Mécanismes de balayage . 7
7 Préparation avant contrôle . 7
7.1 Volume à contrôler . 7
7.2 Imagerie de discontinuités typiques des soudures . 7
7.2.1 Orientation générale des discontinuités . 7
7.2.2 Emplacement général de la discontinuité . 8
7.2.3 Modes de reconstruction appropriés par types de discontinuité spécifiques . 8
7.3 Vérification de la configuration de contrôle .11
7.4 Réglage du pas de balayage .11
7.5 Considérations d'ordre géométrique .12
7.6 Préparation des surfaces de balayage .12
7.7 Température .12
7.8 Couplant .12
8 Contrôle du métal de base .12
9 Gamme d’épaisseur et sensibilité .13
9.1 Généralités .13
9.2 Réglages des étendues de la base de temps et de la sensibilité .13
9.2.1 Généralités .13
9.2.2 Réglage de la gamme d’épaisseur et de la sensibilité sur l’objet contrôlé
proprement dit .13
9.2.3 Corrections du gain . .13
9.3 Vérification des réglages .13
10 Blocs de référence et blocs d’essai .14
10.1 Généralités .14
10.2 Matériau .14
10.3 Dimensions et forme .14
10.4 Réflecteurs de référence .14
11 Vérifications de l'appareillage .15
12 Vérification du mode opératoire.15
13 Contrôle des assemblages soudés .15
14 Stockage des données.16
15 Interprétation et analyse des images FTP.16
15.1 Généralités .16
© ISO 2020 – Tous droits réservés iii
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ISO/FDIS 23864:2020(F)
15.2 Évaluation de la qualité des images FTP .16
15.3 Identification des indications pertinentes .17
15.4 Classification des indications pertinentes .17
15.5 Détermination de l’emplacement et de la longueur d’une indication .17
15.5.1 Zone . .17
15.5.2 Longueur .17
15.6 Détermination de l’amplitude et de la longueur d’une indication .17
15.6.1 Généralités .17
15.6.2 Basée sur l’amplitude .17
15.6.3 Basée sur la hauteur .17
15.7 Évaluation par rapport aux critères d'acceptation .18
16 Rapport de contrôle .18
17 Soudures austénitiques .20
Annexe A (informative) Blocs de référence et réflecteurs de référence typiques .21
Annexe B (informative) Images FTP de discontinuités typiques .27
Bibliographie .35
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ISO/FDIS 23864:2020(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 le lien suivant: www .iso .org/ iso/ fr/ avant -propos .html.
Le présent document a été élaboré par l’IIW, International Institute of Welding, Commission V, NDT et
Quality Assurance of Welded Products, en collaboration avec le comité technique CEN/TC 121, Soudage
et techniques connexes, du Comité européen de normalisation (CEN), conformément à l'Accord de
coopération technique entre l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).
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/ fr/ members .html.
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PROJET FINAL DE NORME INTERNATIONALE ISO/FDIS 23864:2020(F)
Essais non destructifs des assemblages soudés — Contrôle
par ultrasons — Utilisation de la technique d’acquisition
automatisée de focalisation en tout point (FTP) et de
techniques associées
IMPORTANT — Le fichier électronique de ce document contient des couleurs qui sont
considérées comme utiles pour la bonne compréhension du document. Les utilisateurs doivent
donc envisager d'imprimer ce document à l'aide d'une imprimante couleur.
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie l’application de la technique FTP pour le contrôle semi- ou entièrement
automatisé par ultrasons des assemblages soudés par fusion de matériaux métalliques d’une épaisseur
minimale de 3,2 mm.
NOTE Sauf indication contraire, dans le présent document, “FTP” et “technique FTP” font référence à la
technique FTP telle que définie dans la norme ISO 23243, et à toutes les technologies associées, voir par exemple
les normes ISO 23865 et ISO 23243.
Le présent document s’applique uniquement aux composants avec soudures fabriqués avec des
métaux ayant des propriétés isotropes (propriétés constantes dans toutes les directions) et des états
homogènes. Cela comprend les soudures dans les aciers alliés à faible teneur en carbone et les alliages
courants d’aluminium et de titane de qualité aérospatiale, à condition qu’ils soient homogènes et
isotropes.
Le présent document s’applique aux assemblages soudés à pleine pénétration de géométrie simple sur
plaques, tubes et récipients.
Le présent document spécifie quatre niveaux de contrôle (A, B, C, D), chacun correspondant à une
probabilité différente de détection des imperfections. Un guide du choix des niveaux de contrôle est
fourni. Les métaux à grains grossiers et les soudures austénitiques peuvent être contrôlés lorsque les
dispositions du présent document ont été prises en compte.
Le présent document fournit des dispositions sur les possibilités et les limitations spécifiques de
la technique FTP pour la détection, la localisation, le dimensionnement et la caractérisation des
discontinuités dans les assemblages soudés par fusion. La technique FTP peut être utilisée de manière
autonome ou en combinaison avec d’autres méthodes d'essais non destructif (END), aussi bien pour le
contrôle de la fabrication, en service et les essais après réparation.
Le présent document spécifie quatre niveaux de contrôle, chacun correspondant à une probabilité
différente de détection des imperfections.
Le présent document inclut l’évaluation des indications à des fins d’acceptation en se basant soit sur
l’amplitude (taille équivalente du réflecteur) et la longueur soit sur la hauteur et la longueur.
Le présent document ne comporte pas de niveaux d'acceptation pour les discontinuités.
Le présent document fait référence aux deux techniques d’essai typiques suivantes pour les
assemblages soudés.
a) le balayage latéral, où le ou les traducteur(s) est (sont) placé(s), à proximité de la passe de finition
de la soudure, utilisant généralement des sabots. Le balayage latéral peut être réalisé d’un côté ou
des deux côtés de la soudure;
© ISO 2020 – Tous droits réservés 1
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b) Le balayage de dessus, où le traducteur est placé au-dessus de la passe de finition de la soudure, sur
une ligne à retard souple ou conformable ou au moyen de la technique en immersion, ou encore en
utilisant la technique de contact après avoir éliminé la passe de finition de la soudure.
Un «contrôle semi-automatisé» inclut un déplacement contrôlé d'un ou plusieurs traducteurs le long
d'un montage (bande de guidage, règle, etc.), au cours duquel la position du traducteur est mesurée
sans ambiguïté par un capteur de position. Le balayage est effectué manuellement.
Un «contrôle entièrement automatisé» inclut en complément une propulsion mécanisée.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 5577, Essais non destructifs — Contrôle par ultrasons — Vocabulaire
ISO 5817, Soudage — Assemblages en acier, nickel, titane et leurs alliages soudés par fusion (soudage par
faisceau exclu) — Niveaux de qualité par rapport aux défauts
ISO 9712, Essais non destructifs — Qualification et certification du personnel END
ISO 17635, Contrôle non destructif des assemblages soudés — Règles générales pour les matériaux
métalliques
ISO 18563-1, Essais non destructifs — Caractérisation et vérification de l'appareillage de contrôle par
ultrasons en multiéléments — Partie 1: Appareils
ISO 18563-2, Essais non destructifs — Caractérisation et vérification de l'appareillage de contrôle par
ultrasons en multiéléments — Partie 2: Traducteurs
ISO 23865:2020, Essais non destructifs — Contrôle par ultrasons — Utilisation générale de l’acquisition de
la matrice intégrale/technique de focalisation en tous points (FMC/FTP)
ISO 23243, Essais non destructifs — Contrôle à l’aide de réseaux ultrasonores — Vocabulaire
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO 5577, l’ISO 17365, l’ISO 22865 et
l’ISO 23243 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 https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à http:// www .electropedia .org/
4 Niveaux de contrôle
Les exigences de qualité des assemblages soudés portent principalement sur le matériau, le procédé de
soudage et les conditions de service. Pour prendre en compte toutes ces exigences, le présent document
spécifie quatre niveaux de contrôle (A, B, C et D).
Depuis le niveau de contrôle A jusqu'au niveau de contrôle C, la probabilité de détection augmente avec
l’augmentation de la couverture c’est-à-dire en couvrant de multiples façons les volumes à examiner,
par exemple, le nombre de modes de reconstruction ou le nombre de positions des réseaux.
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ISO/FDIS 23864:2020(F)
Pour des applications spéciales, un niveau de contrôle D, basé sur un mode opératoire de contrôle
écrit prenant en compte les exigences générales du présent document, peut être convenu. Cela inclut
les contrôles de métaux autres que les aciers ferritiques, les contrôles sur des soudures à pénétration
partielle et les contrôles à des températures d’objet situées hors de la plage spécifiée en 7.7. Pour le
niveau D, une vérification sur des blocs d’essai est obligatoire.
Les niveaux de contrôle liés aux niveaux de qualité doivent être conformes à l'ISO 5817 ou à des
normes techniques ou équivalentes. Le niveau de contrôle approprié peut être spécifié par des normes
relatives au contrôle des soudures (par exemple l'ISO 17635), par des normes de produit ou par d'autres
documents. Lorsque l'ISO 17635 est spécifiée, les niveaux de contrôle recommandés sont ceux indiqués
dans le Tableau 1.
Tableau 1 — Description des niveaux de contrôle
Niveaux de qualité conformément
Niveau de contrôle
à l'ISO 5817
A C, D
B B
C par accord
D application spéciale
Le Tableau 2 indique les exigences minimales. Comme décrit en 7.3, la configuration doit être vérifiée à
l’aide de blocs de référence et/ou de blocs d’essai dans tous les cas.
Le balayage de dessus peut être effectué avec la technique FTP si la passe de finition de la soudure a été
éliminée et que la surface d’essai est plane, sinon l’emploi d’une focalisation adaptative est nécessaire
pour tenir compte de la géométrie du cordon de la soudure côté face de sondage.
Effectuer un balayage latéral avec deux traducteurs simultanément des deux côtés de la soudure permet
d’employer des modes de reconstruction entre un traducteur et l’autre (voir l'ISO 23865).
Tableau 2 — Détails des niveaux de contrôle, exigences minimales
Niveaux de contrôle
Techniques
de contrôle a a b b
A B C D
Balayage de dessus Mode de reconstruc- Mode de reconstruc- Mode de recons- Modes de recons-
à position fixe du tion direct tion direct et mode truction direct et truction appropriés
traducteur par de reconstruction un ou des mode(s) et positions (côtés)
rapport à la soudure utilisant la réflexion de reconstruction par accord
(balayage linéaire) sur la face opposée supplémentaires
qui assure(nt) des
signaux de réflexion
provenant de discon-
tinuités planes sur le
chanfrein de soudure
Balayage latéral Mode de recons- Mode de reconstruc- Mode de recons- Modes de recons-
à position fixe du truction direct, des tion direct et mode truction direct et truction appropriés
traducteur par deux côtés de reconstruction (multiples) mode(s) et positions (côtés)
rapport à la soudure utilisant la réflexion de reconstruction par accord
(balayage linéaire) sur la face opposée, utilisant la réflexion
des deux côtés ou sur la face opposée,
des deux positions des deux côtés ou
du traducteur. des deux positions
du traducteur.
a
Pour les niveaux de contrôle A et B: l’imagerie utilisant la réflexion sur la face opposée peut être réalisée en étendant la
zone d’intérêt (ROI) (uniquement pour TT-TT ou LL-LL) ou en utilisant les modes de reconstruction correspondants.
b
Pour les niveaux de contrôle C et D: Le choix des modes de reconstruction doit dépendre de la forme du chanfrein de la
soudure et être justifié dans le plan de balayage basé sur le Tableau 3.
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ISO/FDIS 23864:2020(F)
Tableau 2 (suite)
Niveaux de contrôle
Techniques
a a b b
de contrôle
A B C D
Balayage latéral avec Mode de recons- Mode de reconstruc- Mode de reconstruc- Modes de recons-
balayage par créneau truction direct, un tion direct et mode tion direct et (mul- truction appropriés
seul côté de reconstruction tiples) mode(s) de et positions (côtés)
utilisant la réflexion reconstruction utili- par accord
(sur la face opposée), sant la réflexion sur
d’un côté la face opposée, un
seul côté, les images
de différentes posi-
tions du traducteur
à la soudure sont
fusionnés
a
Pour les niveaux de contrôle A et B: l’imagerie utilisant la réflexion sur la face opposée peut être réalisée en étendant la
zone d’intérêt (ROI) (uniquement pour TT-TT ou LL-LL) ou en utilisant les modes de reconstruction correspondants.
b
Pour les niveaux de contrôle C et D: Le choix des modes de reconstruction doit dépendre de la forme du chanfrein de la
soudure et être justifié dans le plan de balayage basé sur le Tableau 3.
5 Informations requises avant le contrôle
5.1 Points à définir avant l’élaboration d’un mode opératoire
Des informations relatives aux points suivants sont exigées:
a) l’objet et l’étendue du contrôle;
b) le ou les types de métal de base (c’est-à-dire moulé, forgé ou laminé), grosseur de grain et
anisotropie;
NOTE 1 Plusieurs propriétés du métal de base, en particulier les écarts d’élongation de grain dus au
laminage, ont une influence sur les images générées par FTP. Cette influence existe également dans d’autres
techniques de contrôle par ultrasons, mais elle est ressentie différemment. L’ISO 23865:2020, Article 15
fournit des lignes directrices.
NOTE 2 La variation d’épaisseur de paroi a une influence sur l’image générée, notamment lors de
l’utilisation de modes de reconstruction contenant une ou plusieurs réflexions. L’ISO 23865:2020, Article 15
fournit des lignes directrices.
c) le niveau du contrôle;
d) les critères d'acceptation incluant la méthode pour l’évaluation des indications et celle pour établir
les niveaux de référence;
e) la spécification des blocs d’étalonnage, des blocs de référence et des blocs d’essai utilisés;
f) l’étape à laquelle le contrôle est à réaliser (par exemple en fabrication ou en service);
g) l’objet et les détails concernant la géométrie de la soudure et des informations sur la taille de la
zone affectée thermiquement. Si la taille de la zone affectée thermiquement n’est pas connue, des
valeurs pratiques selon le procédé de soudage utilisé peuvent être considérées;
h) les exigences relatives aux conditions d’accessibilité, à l’état de surface et à la température.
La température des matériaux a une influence significative sur les images générées par FTP.
Lorsque l'objet à contrôler a une température hors de la plage spécifiée en 7.7 de l’ISO 23865:2020,
l’Article 15 fournit des lignes directrices;
i) la qualification du personnel;
j) les exigences relatives au rapport.
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ISO/FDIS 23864:2020(F)
5.2 Informations spécifiques exigées par l’opérateur avant le contrôl
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.