ISO 25239-1:2020

Friction stir welding - Aluminium - Part 1: Vocabulary

This document defines terms related to friction stir welding. In this document, the term "aluminium" refers to aluminium and its alloys.

Soudage par friction-malaxage — Aluminium — Partie 1: Vocabulaire

Le présent document définit les termes relatifs au soudage par friction-malaxage. Dans le présent document, le terme « aluminium » se rapporte à l'aluminium et ses alliages.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 30-Jun-2020
• ICS: 01.040.25 - Manufacturing engineering (Vocabularies)
• ICS: 25.160.10 - Welding processes
• Technical Committee: IIW - International Institute of Welding
• Drafting Committee: IIW - International Institute of Welding
• Parallel Committee: ISO/TC 44/SC 10 - Quality management in the field of welding
• Current Stage: 9060 - Close of review
• Completion Date: 04-Mar-2031

Relations

• Revises: ISO 25239-1:2011 - Friction stir welding - Aluminium - Part 1: Vocabulary
• Effective Date: 23-Apr-2020

Overview

ISO 25239-1:2020 (Friction stir welding - Aluminium - Part 1: Vocabulary) provides a standardized set of definitions covering friction stir welding (FSW) of aluminium and its alloys. Prepared in collaboration with IIW and CEN, this second edition revises and expands the terminology used to describe tools, process phases, joint features and quality-related imperfections. The document supports consistent communication across design, manufacturing, inspection and procurement activities in industries using FSW.

Why this matters: a common vocabulary reduces ambiguity in welding procedure specifications (WPS), operator training, production testing and quality assurance for aluminium FSW applications.

Key Topics

The standard defines terms and illustrations for many core FSW concepts, including:

• Tool and probe features: tool, probe, shoulder, adjustable tool probe, fixed probe, bobbin tool, stationary shoulder tool
• Process phases and controls: plunge phase, dwell time (start/end), travel, axial force, rotation speed, position control, force control, temperature control
• Weld zone features: stirred zone, weld face, faying surface, heel, heel plunge depth, tilt angle (typical 0° to 5°), side tilt angle, lateral offset
• Defects and remnant features: root flaw, toe flash, underfill, hook, joint area deformation, exit hole, weld overlap area
• Personnel and equipment: operator, welding operator, single spindle, multiple spindles, welding procedure specification (WPS)

The document references ISO/TR 25901 (vocabulary for welding and allied processes) and lists related parts of ISO 25239 for full process and qualification guidance.

Applications

ISO 25239-1:2020 is practical for:

• Engineers and designers specifying FSW joints in aluminium structures
• Welding procedure developers and WPS authors who require consistent term usage
• Training programs for welding operators and production staff
• Quality and inspection teams preparing acceptance criteria and non-destructive testing plans
• Procurement and contractual documents to ensure unambiguous requirements

Typical commercial applications where this vocabulary is applied include railway carriages, consumer products, food processing equipment, aerospace structures and marine vessels.

Related Standards

Key references and related standards cited in ISO 25239-1:2020:

• ISO/TR 25901 (all parts) - Vocabulary for welding and allied processes
• Other parts of ISO 25239 - series covering procedure qualification, operator qualification and specific FSW requirements for aluminium
• ISO 17659 and ISO 17637 - related terminology and visual testing guidance

Adopting ISO 25239-1:2020 ensures clarity across documentation and operations, enabling consistent implementation of FSW for aluminium and supporting interoperable quality management across suppliers and manufacturers.

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 25239-1
Second edition
2020-06
Friction stir welding — Aluminium —
Part 1:
Vocabulary
Soudage par friction-malaxage — Aluminium —
Partie 1: Vocabulaire
Reference number
©
ISO 2020
© ISO 2020
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address
below or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
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Email: [e-mail]
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2020 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
Bibliography .15
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
www .iso .org/ iso/ foreword .html.
This document was prepared by IIW, International Institute of Welding, Commission III, Resistance
Welding, Solid State Welding and Allied Joining Process, in collaboration with the European Committee for
Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 121, Welding and allied processes, in accordance
with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 25239-1:2011), which has been technically
revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
— new definitions have been added for joint area deformation, operator, plunge phase, root flaw,
stationary shoulder tool and temperature control;
— definitions of incomplete penetration, multi run welding, production welding test and single run
welding have been deleted.
A list of all parts in the ISO 25239 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
iv © ISO 2020 – All rights reserved

Introduction
Welding processes are widely used in the fabrication of engineered structures. During the second half
of the twentieth century, fusion welding processes, wherein fusion is obtained by the melting of parent
material and usually a filler metal, dominated the welding of large structures. In 1991, Wayne Thomas
at TWI invented friction stir welding (FSW), which is carried out entirely in the solid phase (no melting).
The increasing use of FSW has created the need for this document in order to ensure that welding is
carried out in the most effective way and that appropriate control is exercised over all aspects of the
operation. This document focuses on the FSW of aluminium because, at the time of publication, the
majority of commercial applications for FSW involved aluminium. Examples include railway carriages,
consumer products, food processing equipment, aerospace structures, and marine vessels.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 25239-1:2020(E)
Friction stir welding — Aluminium —
Part 1:
Vocabulary
1 Scope
This document defines terms related to friction stir welding.
In this document, the term “aluminium” refers to aluminium and its alloys.
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/TR 25901 (all parts), Welding and allied processes — Vocabulary
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO/TR 25901 (all parts) and the
following 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/
3.1
adjustable tool probe
tool whose probe length, rotation speed and direction of probe rotation are adjustable. Rotation speed
and direction of probe rotation may be different from those of the shoulder during welding
Note 1 to entry: See Figure 1.
Note 2 to entry: This tool enables joining to be accomplished without creating excessive toe flash at the start and
exit hole.
Key
1 shoulder 6 probe at required position for welding
2 unwelded workpiece 7 probe moving upward
a
3 probe Direction of probe rotation.
b
4 probe moving downward Direction of shoulder rotation.
c
5 welded workpiece Direction of welding.
Figure 1 — Adjustable tool probe
3.2
advancing side
side of the weld where the direction of tool rotation is the same as the direction of welding
Note 1 to entry: See Figure 2.
2 © ISO 2020 – All rights reserved

Key
a
1 workpiece Direction of tool rotation.
2 tool NOTE  A clock-wise rotation is shown in this figure.
b
3 shoulder Downward motion of tool.
c
4 probe Axial force.
d
5 weld face Direction of welding.
e
6 retreating side of weld Upward motion of tool.
7 advancing side of weld
8 exit hole
Figure 2 — Basic principle of friction stir welding
3.3
axial force
force applied to the workpiece along the axis of tool rotation
Note 1 to entry: See Figure 2.
3.4
bobbin tool
tool with two shoulders separated by a fixed length or an adjustable length probe
Note 1 to entry: The self-reacting bobbin tool allows the shoulders to automatically maintain contact with the
workpiece.
Note 2 to entry: See Figure 3.
3.5
dwell time at end of weld
time interval after travel has stopped, but before the rotating tool has begun to
withdraw from the weld
Note 1 to entry: See t in Figure 4.
3.6
dwell time at start of weld
interval between the end of the plunge phase and the start of travel
Note 1 to entry: See t in Figu
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 25239-1
Deuxième édition
2020-06
Soudage par friction-malaxage —
Aluminium —
Partie 1:
Vocabulaire
Friction stir welding — Aluminium —
Part 1: Vocabulary
Numéro de référence
©
ISO 2020
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© 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.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: [phone]
E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2020 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
Bibliographie .15
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/ avant -propos.
Le présent document a été élaboré par l’IIW, l’Institut international de la soudure, Commission III,
Welding, Solid State Welding and Allied Joining Processes, en collaboration avec le comité technique CEN/
TC 121, Soudage, du Comité européen de normalisation (CEN), conformément à l'Accord de coopération
technique entre l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 25239-1:2011), qui a fait l’objet
d’une révision technique.
Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
— adjonction de nouvelles définitions pour la déformation de la zone du joint, l’opérateur, la phase de
pénétration, le défaut à la racine, l’outil à épaulement fixe et l’asservissement en température;
— suppression des définitions de manque de pénétration, de soudage multipasse, d’assemblage soudé
de production et de soudage monopasse.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 25239 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/ members .html.
iv © ISO 2020 – Tous droits réservés

Introduction
Les procédés de soudage sont largement utilisés dans la fabrication de structures ouvragées. Au
cours de la deuxième moitié du vingtième siècle, les procédés de soudage par fusion faisant intervenir
la fusion du métal de base et, généralement, d'un métal d'apport de soudage ont dominé le soudage
des structures de grandes dimensions. En 1991, Thomas Wayne au TWI a mis au point le soudage par
friction-malaxage, qui est entièrement réalisé en phase solide (sans fusion).
L'utilisation croissante du soudage par friction-malaxage a rendu nécessaire l'élaboration du présent
document afin de garantir que le soudage est réalisé de la manière la plus efficace et que tous les aspects
de l'opération font l'objet d'un contrôle approprié. Le présent document se focalise sur le soudage par
friction-malaxage de l'aluminium parce que, au moment de la publication, la majorité des applications
commerciales du soudage par friction-malaxage concernait l'aluminium, par exemple les véhicules
ferroviaires, les produits de grande consommation, les équipements de transformation des aliments,
l'aéronautique et les bateaux.
NORME INTERNATIONALE ISO 25239-1:2020(F)
Soudage par friction-malaxage — Aluminium —
Partie 1:
Vocabulaire
1 Domaine d'application
Le présent document définit les termes relatifs au soudage par friction-malaxage.
Dans le présent document, le terme « aluminium » se rapporte à l'aluminium et ses alliages.
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/TR 25901 (toutes les parties), Soudage et techniques connexes — Vocabulaire
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de l’ISO/TR 25901 (toutes les
parties), s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse http:// www .electropedia .org/
3.1
pion ajustable
outil dont la longueur du pion, la vitesse de rotation et le sens de rotation du pion sont réglables. La
vitesse de rotation et le sens de rotation du pion peuvent être différentes de ceux de l'épaulement
pendant le soudage
Note 1 à l'article: Voir Figure 1.
Note 2 à l'article: Cet outil permet de réaliser l'assemblage sans bavure excessive sur les bords de la soudure au
début du cordon et au trou de sortie.
Légende
1 épaulement 6 pion en position requise de soudage
2 pièce à souder 7 pion se déplaçant vers le haut
a
3 pion Sens de rotation du pion.
b
4 pion se déplaçant vers le bas Sens de rotation de l'épaulement.
c
5 pièce soudée Sens du soudage.
Figure 1 — Pion ajustable
3.2
côté avance
côté de la soudure où le sens de rotation de l'outil coïncide avec le sens du soudage
Note 1 à l'article: Voir Figure 2.
2 © ISO 2020 – Tous droits réservés

Légende
a
1 pièce Sens de rotation de l'outil.
2 outil NOTE  Une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre est
indiquée sur cette figure.
3 épaulement
b
4 pion Mouvement vers le bas de l’outil.
c
5 face endroit de la soudure Force axiale.
d
6 côté recul de la soudure Sens du soudage.
e
7 côté avance de la soudure Mouvement vers le haut de l'outil.
8 trou de sortie
Figure 2 — Principe de base du soudage par friction-malaxage
3.3
force axiale
force appliquée à la pièce selon l'axe de rotation de l'outil
Note 1 à l'article: Voir Figure 2.
3.4
outil à double épaulement
outil comportant deux épaulements séparés par un pion de longueur fixe ou de longueur réglable
Note 1 à l'article: Avec la technologie « self-reacting tool », l'outil à double épaulement permet aux épaulements de
rester automatiquement en contact avec la pièce.
Note 2 à l'article: Voir Figure 3.
3.5
temps d'attente en fin de soudure
intervalle de temps entre l'arrêt du déplacement de l'outil rotatif et le
début de son retrait de la soudure
Note 1 à l'article: Voir t en Figure 4.
3.6
temps de préchauffage en début de soudure
intervalle de temps entre la fin de la phase de pénétration et le début
du déplacement
Note 1 à l'article: Voir t en Figure 4.
3.7
trou de sortie
empreinte de fin de cordon
trou subsistant à l'extrémité d'une soudure après le retrait de l'outil
Note 1 à l'article: Voir Figure 2.
a)  Vue isométrique b)  Vue de côté
Légende
1 pièce 6 épaulement inférieur
a
2 outil supérieur Sens de rotation de l'outil.
b
3 épaulement supérieur Sens du soudag
...