ISO 15614-1:2017
(Main)Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — Welding procedure test — Part 1: Arc and gas welding of steels and arc welding of nickel and nickel alloys
Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — Welding procedure test — Part 1: Arc and gas welding of steels and arc welding of nickel and nickel alloys
ISO 15614-1:2017 specifies how a preliminary welding procedure specification is qualified by welding procedure tests. ISO 15614-1:2017 applies to production welding, repair welding and build-up welding. ISO 15614-1:2017 defines the conditions for the execution of welding procedure tests and the range of qualification for welding procedures for all practical welding operations within the qualification of this document. The primary purpose of welding procedure qualification is to demonstrate that the joining process proposed for construction is capable of producing joints having the required mechanical properties for the intended application. Two levels of welding procedure tests are given in order to permit application to a wide range of welded fabrication. They are designated by levels 1 and 2. In level 2, the extent of testing is greater and the ranges of qualification are more restrictive than in level 1. Procedure tests carried out to level 2 automatically qualify for level 1 requirements, but not vice-versa. When no level is specified in a contract or application standard, all the requirements of level 2 apply. This document applies to the arc and gas welding of steels in all product forms and the arc welding of nickel and nickel alloys in all product forms. Arc and gas welding are covered by the following processes in accordance with ISO 4063. 111 - manual metal arc welding (metal-arc welding with covered electrode); 114 - self-shielded tubular-cored arc welding; 12 - submerged arc welding; 13 - gas-shielded metal arc welding; 14 - gas-shielded arc welding with non-consumable electrode; 15 - plasma arc welding; 311 - oxy-acetylene welding. The principles of this document may be applied to other fusion welding processes. NOTE A former process number does not require a new qualification test according to this document. Specification and qualification of welding procedures that were made in accordance with previous editions of this document may be used for any application for which the current edition is specified. In this case, the ranges of qualification of previous editions remain applicable. It is also possible to create a new WPQR (welding procedure qualification record) range of qualification according to this edition based on the existing qualified WPQR, provided the technical intent of the testing requirements of this document has been satisfied. Where additional tests have to be carried out to make the qualification technically equivalent, it is only necessary to perform the additional test on a test piece.
Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques — Épreuve de qualification d'un mode opératoire de soudage — Partie 1: Soudage à l'arc et aux gaz des aciers et soudage à l'arc du nickel et des alliages de nickel
ISO 15614-1:2017 spécifie comment un descriptif de mode opératoire de soudage préliminaire est qualifié par des épreuves de qualification du mode opératoire de soudage. ISO 15614-1:2017 s'applique au soudage de production, de réparation et de reconstitution. ISO 15614-1:2017 définit les conditions d'exécution des épreuves de qualification du mode opératoire de soudage et le domaine de validité du mode opératoire de soudage pour toutes les opérations pratiques de soudage couvertes par la qualification selon le présent document. L'objet principal de la qualification d'un mode opératoire de soudage est de démontrer que le procédé d'assemblage proposé pour la construction est capable de produire des assemblages ayant les propriétés mécaniques requises pour l'application prévue. ISO 15614-1:2017 prévoit deux niveaux d'épreuves de qualification du mode opératoire de soudage, de façon à être applicable à une large gamme de fabrications soudées. Ils sont désignés niveau 1 et niveau 2. Dans le niveau 2, l'étendue des essais est plus vaste et le domaine de validité plus restrictif que dans le niveau 1. Les épreuves de qualification de modes opératoires réalisées selon le niveau 2 satisfont automatiquement les exigences du niveau 1, mais pas l'inverse. Lorsqu'aucun niveau n'est spécifié dans un contrat ou une norme d'application, l'ensemble des exigences du niveau 2 s'appliquent. ISO 15614-1:2017 s'applique au soudage à l'arc et aux gaz d'aciers sous toutes formes, et au soudage à l'arc du nickel et des alliages de nickel sous toutes formes. Les soudages à l'arc et aux gaz sont couverts par les procédés suivants, conformément à l'ISO 4063. 111 - soudage manuel à l'arc avec électrode enrobée; 114 - soudage à l'arc avec fil fourré autoprotecteur; 12 ? soudage à l'arc sous flux (en poudre); 13 - soudage à l'arc avec électrode fusible sous protection gazeuse; 14 - soudage à l'arc avec électrode réfractaire sous protection gazeuse; 15 - soudage plasma; 311 - soudage oxyacétylénique. Les principes du présent document peuvent s'appliquer à d'autres procédés de soudage par fusion. NOTE Les anciennes numérotations de procédés ne nécessitent pas une nouvelle épreuve de qualification au titre du présent document. Un descriptif et une qualification de mode opératoire de soudage qui ont été effectués conformément aux précédentes éditions du présent document peuvent être utilisés pour toute application pour laquelle la présente édition est spécifiée. Dans ce cas, le domaine de validité des précédentes éditions reste applicable. Il est également possible de créer un nouveau domaine de validité de PV-QMOS (procès-verbal de qualification du mode opératoire de soudage) selon la présente édition en se basant sur le PV-QMOS qualifié existant, à condition que l'intention technique des exigences d'essai du présent document ait été satisfaite. Lorsque des essais complémentaires doivent être réalisés pour rendre la qualification techniquement équivalente, il est uniquement nécessaire de réaliser l'essai complémentaire sur un assemblage de qualification.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15614-1
Second edition
2017-06
Corrected version
2017-10
Specification and qualification of
welding procedures for metallic
materials — Welding procedure test —
Part 1:
Arc and gas welding of steels and arc
welding of nickel and nickel alloys
Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour
les matériaux métalliques — Épreuve de qualification d'un mode
opératoire de soudage —
Partie 1: Soudage à l'arc et aux gaz des aciers et soudage à l'arc du
nickel et des alliages de nickel
Reference number
©
ISO 2017
© ISO 2017, Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope .1
2 Normative references . 2
3 Terms and definitions .3
4 Preliminary welding procedure specification (pWPS) .3
5 Welding procedure test .3
6 Test piece .3
6.1 General . 3
6.2 Shape and dimensions of test pieces . 4
6.2.1 General. 4
6.2.2 Butt joint in plate with full penetration . 4
6.2.3 Butt joint in pipe with full penetration . 4
6.2.4 T-joint. 4
6.2.5 Branch connection . . 4
6.3 Welding of test pieces . 4
7 Examination and testing .8
7.1 Type and extent of testing . 8
7.2 Location and taking of test specimens . 9
7.3 Non-destructive testing .13
7.4 Destructive testing .13
7.4.1 Transverse tensile test .13
7.4.2 Bend test .13
7.4.3 Macroscopic examination .13
7.4.4 Impact testing .14
7.4.5 Hardness testing .14
7.5 Acceptance levels .15
7.6 Re-testing .16
8 Range of qualification .16
8.1 General .16
8.2 Related to the manufacturer .16
8.3 Related to the parent material .17
8.3.1 Parent material grouping .17
8.3.2 Material thickness.19
8.3.3 Diameter of pipes and branch connections .21
8.3.4 Angle of branch connection .21
8.4 Common to all welding procedures .22
8.4.1 Welding processes .22
8.4.2 Welding positions . . .22
8.4.3 Type of joint/weld .23
8.4.4 Filler material, manufacturer/trade name, designation.24
8.4.5 Filler material size .24
8.4.6 Type of current .25
8.4.7 Heat input (arc energy) .25
8.4.8 Preheat temperature .25
8.4.9 Interpass temperature .25
8.4.10 Post-heating for hydrogen release .26
8.4.11 Heat-treatment .26
8.5 Specific to processes .26
8.5.1 Submerged arc welding (process 12) .26
8.5.2 Gas-shielded metal arc welding (process 13) .27
8.5.3 Gas-shielded arc welding with non-consumable electrode (process 14) .29
8.5.4 Plasma arc welding (process 15) .29
8.5.5 Oxy-acetylene welding (process 311) .29
8.5.6 Backing gas .29
9 Welding procedure qualification record (WPQR) .29
Annex A (normative) Filler material, designation .31
Annex B (informative) Welding procedure qualification record form (WPQR) .33
Bibliography .38
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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 on 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 the following
URL: www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 44, Welding and allied processes,
Subcommittee SC 10, Quality management in the field of welding.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 15614-1:2004), which has been
technically revised. It also incorporates the Amendments ISO 15614-1:2004/Amd 1:2008 and
ISO 15614-1:2004/Amd 2:2012 and the Technical Corrigendum ISO 15614-1:2004/Cor. 1:2005.
A list of all parts in the ISO 15614 series can be found on the ISO website.
Requests for official interpretations of any aspect of this document should be directed to the Secretariat
of ISO/TC 44/SC 10 via your national standards body. A complete listing of these bodies can be found at
www.iso.org.
This corrected version of ISO 15614-1:2017 incorporates the following corrections:
— in Table 5, the value “10-5” has been added for test piece material A of group 10 for test piece material
B of group 5;
— Figure 6 has been updated to match the Key.
Introduction
All new welding procedure tests are to be carried out in accordance with this document from the date
of its issue. However, this document does not invalidate previous welding procedure tests made to
former national standards or specifications or previous issues of this document.
Two levels of welding procedure tests are given in order to permit application to a wide range of welded
fabrication. They are designated by levels 1 and 2.
Level 1 is based on requirements of ASME Section IX and level 2 is based on the previous issues of this
document.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 15614-1:2017(E)
Specification and qualification of welding procedures for
metallic materials — Welding procedure test —
Part 1:
Arc and gas welding of steels and arc welding of nickel and
nickel alloys
1 Scope
This document specifies how a preliminary welding procedure specification is qualified by welding
procedure tests.
This document applies to production welding, repair welding and build-up welding.
This document defines the conditions for the execution of welding procedure tests and the range of
qualification for welding procedures for all practical welding operations within the qualification of this
document.
The primary purpose of welding procedure qualification is to demonstrate that the joining process
proposed for construction is capable of producing joints having the required mechanical properties for
the intended application.
Two levels of welding procedure tests are given in order to permit application to a wide range of welded
fabrication. They are designated by levels 1 and 2. In level 2, the extent of testing is greater and the
ranges of qualification are more restrictive than in level 1.
Procedure tests carried out to level 2 automatically qualify for level 1 requirements, but not vice-versa.
When no level is specified in a contract or application standard, all the requirements of level 2 apply.
This document applies to the arc and gas welding of steels in all product forms and the arc welding of
nickel and nickel alloys in all product forms.
Arc and gas welding are covered by the following processes in accordance with ISO 4063.
111 — manual metal arc welding (metal-arc welding with covered electrode);
114 — self-shielded tubular-cored arc welding;
12 — submerged arc welding;
13 — gas-shielded metal arc welding;
14 — gas-shielded arc welding with non-consumable electrode;
15 — plasma arc welding;
311 — oxy-acetylene welding.
The principles of this document may be applied to other fusion welding processes.
NOTE A former process number does not require a new qualification test according to this document.
Specification and qualification of welding procedures that were made in accordance with previous
editions of this document may be used for any application for which the current edition is specified. In
this case, the ranges of qualification of previous editions remain applicable.
It is also possible to create a new WPQR (welding procedure qualification record) range of qualification
according to this edition based on the existing qualified WPQR, provided the technical intent of the
testing requirements of this document has been satisfied. Where additional tests have to be carried out
to make the qualification technically equivalent, it is only necessary to perform the additional test on a
test piece.
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 148-1, Metallic materials — Charpy pendulum impact test — Part 1: Test method
ISO 3452-1, Non-destructive testing — Penetrant testing — Part 1: General principles
ISO 4063, Welding and allied processes — Nomenclature of processes and reference numbers
ISO 4136, Destructive tests on welds in metallic materials — Transverse tensile test
ISO 5173, Destructive tests on welds in metallic materials — Bend tests
ISO 5817, Welding — Fusion-welded joints in steel, nickel, titanium and their alloys (beam welding
excluded) — Quality levels for imperfections
ISO 6520-1, Welding and allied processes — Classification of geometric imperfections in metallic
materials — Part 1: Fusion welding
ISO 6947, Welding and allied processes — Welding positions
ISO 9015-1, Destructive tests on welds in metallic materials — Hardness testing — Part 1: Hardness test on
arc welded joints
ISO 9016, Destructive tests on welds in metallic materials — Impact tests — Test specimen location, notch
orientation and examination
ISO 14175, Welding consumables — Gases and gas mixtures for fusion welding and allied processes
ISO 15609-1, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — Welding
procedure specification — Part 1: Arc welding
ISO 15609-2, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — Welding
procedure specification — Part 2: Gas welding
ISO 15613, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — Qualification
based on pre-production welding test
ISO 17636-1, Non-destructive testing of welds — Radiographic testing — Part 1: X- and gamma-ray
techniques with film
ISO 17636-2, Non-destructive testing of welds — Radiographic testing — Part 2: X- and gamma-ray
techniques with digital detectors
ISO 17637, Non-destructive testing of welds — Visual testing of fusion-welded joints
ISO 17638, Non-destructive testing of welds — Magnetic particle testing
ISO 17639, Destructive tests on welds in metallic materials — Macroscopic and microscopic examination
of welds
ISO 17640, Non-destructive testing of welds — Ultrasonic testing — Techniques, testing levels, and
assessment
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ISO/TR 15608, Welding — Guidelines for a metallic materials grouping system
ISO/TR 17671-1, Welding — Recommendations for welding of metallic materials — Part 1: General
guidance for arc welding
ISO/TR 18491, Welding and allied processes — Guidelines for measurement of welding energies
ISO/TR 20172, Welding — Grouping systems for materials — European materials
ISO/TR 20173, Welding — Grouping systems for materials — American materials
ISO/TR 20174, Welding — Grouping systems for materials — Japanese materials
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 http://www.iso.org/obp
— IEC Electropedia: available at http://www.electropedia.org/
3.1
run out length
length of a run produced by the melting of a covered electrode
Note 1 to entry: See ISO/TR 17671-2.
3.2
build-up welding
addition of weld metal to obtain or restore required dimensions
4 Preliminary welding procedure specification (pWPS)
The preliminary welding procedure specification shall be prepared in accordance with ISO 15609-1 or
ISO 15609-2.
5 Welding procedure test
The welding and testing of test pieces shall be in accordance with Clauses 6 and 7.
The welder or welding operator who undertakes the welding procedure test satisfactorily in accordance
with this document is qualified according to the relevant national/international standard being applied,
provided that the relevant testing requirements of that standard are met.
6 Test piece
6.1 General
The welded joint to which the welding procedure will relate in production shall be represented by
making a standard test piece or pieces, as specified in 6.2.
If required by the application standard, the direction of plate rolling shall be marked on the test piece
when impact tests are required to be taken in the Heat Affected Zone (HAZ) and shall be mentioned in
the impact test report.
For level 1: Any butt joint test qualifies all joint For level 2: Where the joint requirements and/or
configurations. dimension of the test piece are not covered by the
standard test pieces as shown in this document,
the use of ISO 15613 shall be required.
6.2 Shape and dimensions of test pieces
6.2.1 General
The length or number of test pieces shall be sufficient to allow all required tests to be carried out.
Additional test pieces, or longer test pieces than the minimum size, may be prepared in order to allow
for extra testing and/or for re-testing specimens (see 7.6).
For all test pieces except branch connections (see Figure 4) and T-joints (T-butt weld or fillet weld; see
Figure 3), the material thickness, t, and the diameter, D, shall be the same for both plates and pipes on
the required length of the test piece to be welded.
The thickness and/or pipe outside diameter of the test pieces shall be selected in accordance with 8.3.2
to 8.3.3.
6.2.2 Butt joint in plate with full penetration
The test piece shall be prepared in accordance with Figure 1.
6.2.3 Butt joint in pipe with full penetration
The test piece shall be prepared in accordance with Figure 2.
NOTE The word “pipe”, alone or in combination, is used to mean “pipe”, “tube” or “hollow section” except
square or rectangular hollow section.
6.2.4 T-joint
The test piece shall be prepared in accordance with Figure 3. This test piece applies to fully penetrated
butt welds or fillet welds.
6.2.5 Branch connection
For level 1: No specific test piece required. For level 2: The test piece shall be prepared in
accordance with Figure 4. The angle α is the
minimum one used in production. This test piece
applies to fully penetrated joints (set-on, set-in or
set-through joint) and for fillet welds.
6.3 Welding of test pieces
Preparation and welding of test pieces shall be carried out in accordance with the pWPS, which they
shall represent. Welding positions and limitations for the angle of slope and rotation of the test piece
shall be in accordance with ISO 6947. If tack welds are to be fused into the final joint, they shall be
included in the test piece.
The welding and the testing of the test piece shall be verified by the examiner or examining body.
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Key
1 joint preparation and fit-up as detailed in the preliminary welding procedure specification (pWPS)
a minimum dimension 150 mm
b minimum dimension 350 mm
t material thickness
Figure 1 — Test piece for a butt joint in plate with full penetration
Key
1 joint preparation and fit-up as detailed in the preliminary welding procedure specification (pWPS)
a minimum dimension 150 mm
D outside pipe diameter
t material thickness
Figure 2 — Test piece for a butt joint in pipe with full penetration
Key
1 joint preparation and fit-up as detailed in the preliminary welding procedure specification (pWPS)
a minimum dimension 150 mm
b minimum dimension 350 mm
t , t material thickness
1 2
Figure 3 — Test piece for a T-joint
6 © ISO 2017 – All rights reserved
Key
1 joint preparation and fit-up as detailed in the preliminary welding procedure specification (pWPS)
α branch angle
a minimum dimension 150 mm
D outside diameter of main pipe
D outside diameter of branch pipe
t main pipe material thickness
t branch pipe material thickness
Figure 4 — Test piece for a branch connection
7 Examination and testing
7.1 Type and extent of testing
For level 1: Type and the extent of testing shall be For level 2: Type and the extent of testing shall be
in accordance with the requirements of Table 1. in accordance with the requirements of Table 2.
If impact testing, hardness testing or non-destruc-
tive testing (NDT) is required by an application
standard or specification, they shall be carried out
and assessed in accordance with the requirements
of level 2, unless otherwise specified by the appli-
cation standard or specification.
An application standard may specify additional tests, e.g.:
— longitudinal weld tensile test;
— all weld metal bend test;
— corrosion test;
— chemical analysis;
— microscopic examination;
— delta ferrite examination;
— hardness test;
— cruciform test;
— impact test;
— non-destructive testing (NDT).
NOTE Specific service, material or manufacturing conditions may require more comprehensive testing than
is specified by this document in order to gain more information and to avoid repeating the welding procedure
test at a later date just to obtain additional test data.
Table 1 — For level 1: Examination and testing of the test pieces
Test piece Type of test Extent of testing Footnote
Butt joint with full Visual testing 100 %
penetration — Figure 1
a
Transverse tensile test 2 specimens
and Figure 2
Transverse bend test 4 specimens
Fillet welds — Figure 3 Visual testing 100 %
b
Macroscopic examination 2 specimens
a
For bend tests, see 7.4.2.
b
Where mechanical properties are required by an application standard, it shall be tested accordingly. If an additional
test piece is needed, the dimensions should be sufficient enough to allow testing of the mechanical properties. For this
additional test piece, the welding parameter range, parent material group, filler metal and heat treatment are required to
be the same.
8 © ISO 2017 – All rights reserved
Table 2 — For level 2: Examination and testing of the test pieces
Test piece Type of test Extent of testing Footnote
Butt joint with full Visual testing 100 % —
penetration — Figure 1
a
Radiographic or ultrasonic testing 100 %
and Figure 2
b
Surface crack detection 100 %
Transverse tensile test 2 specimens —
c
Transverse bend test 4 specimens
d
Impact test 2 sets
e
Hardness test required
Macroscopic examination 1 specimen —
T- joint with full Visual testing 100 %
penetration —
b
Surface crack detection 100 %
Figure 3
a, g
Ultrasonic or radiographic testing 100 %
Branch connection with
e
full penetration — Hardness test required
Figure 4 Macroscopic examination 2 specimens
f
Fillet weld — Figure 3 and Visual testing 100 %
Figure 4
b
Surface crack detection 100 %
f
e
Hardness test required
Macroscopic examination 2 specimens
a
Ultrasonic testing shall not be used for t < 8 mm and not for material groups 8, 10, 41 to 48.
b
Accessible weld surfaces: penetrant testing or magnetic particle testing. For non-magnetic materials, penetrant
testing.
c
For bend tests, see 7.4.2.
d
One set in the weld metal and one set in the HAZ for materials ≥12 mm thick and having specified impact properties
required by technical delivery conditions and/or if appropriate according to the service conditions. Application standards
may require impact testing below 12 mm thick. The testing temperature shall be chosen by the manufacturer with regard
to the application or application standards. For additional tests, see 7.4.4.
e
Not required for parent metals: sub-group 1.1, groups 8 and 41 to 48 and dissimilar joints between these groups,
except for dissimilar joints between sub-group 1.1 and group 8.
f
Where mechanical properties are required by an application standard, it shall be tested accordingly. If an additional
test piece is needed, the dimensions should be sufficient enough to allow testing of the mechanical properties. For this
additional test piece, the welding parameter range, parent material group, filler metal and heat treatment are required to
be the same.
g
For outside diameter ≤50 mm, no ultrasonic testing is required, but radiographic testing is required provided that the
joint configuration will provide valid results. For outside diameter >50 mm and where it is not technically possible to carry
out ultrasonic testing, a radiographic testing shall be carried out provided that the joint configuration will provide valid
results.
7.2 Location and taking of test specimens
Test specimens shall be taken in accordance with Figures 5, 6, 7 and 8.
For location of hardness and impact specimens, 8.4.2 shall be considered.
It is acceptable to take the test specimens from locations avoiding areas which have imperfections
within the acceptance limits for the NDT method(s) used.
Dimensions in millimetres
Key
1 discard 25 mm
2 welding direction
3 area for:
— 1 tensile test specimen
— bend test specimens
4 area for:
— impact and additional test specimens if required
5 area for:
— 1 tensile test specimen
— bend test specimens
6 area for:
— 1 macro test specimen
— 1 hardness test specimen
NOTE Not to scale.
Figure 5 — Location of test specimens for a butt joint in plate
10 © ISO 2017 – All rights reserved
Key
1 end of weld
2 area for:
— 1 tensile test specimen
— bend test specimens
3 area for:
— impact and additional test specimens if required
4 area for:
— 1 tensile test specimen
— bend test specimens
5 start of weld; area for:
— 1 macro test specimen
— 1 hardness test specimen (taken from the start of weld)
6 weld direction
NOTE Not to scale.
Figure 6 — Location of test specimens for a butt joint in pipe
Dimensions in millimetres
Key
1 discard 25 mm
2 macro test specimen
3 macro and hardness test specimen
4 welding direction
Figure 7 — Location of test specimens in a T-joint
Key
A macro and hardness test specimen to be taken
B macro test specimen to be taken
α branch angle
Figure 8 — Location of test specimens for a branch connection on pipe
12 © ISO 2017 – All rights reserved
7.3 Non-destructive testing
All non-destructive testing in accordance with 7.1 shall be carried out and accepted on the test pieces
prior to cutting of the test specimens. The discard (see Figure 5 and Figure 7) shall not be considered
for NDT. Any post-weld heat treatment (PWHT) that is specified shall be completed prior to non-
destructive testing.
For materials that are susceptible to hydrogen induced cracking and where no post-heating or no PWHT
is specified, non-destructive testing shall be delayed.
Depending upon joint geometry, materials and the requirements for work, the NDT shall be carried
out as required in Table 1 and Table 2 in accordance with ISO 17637 (visual testing), ISO 17636-1 or
ISO 17636-2 (radiographic testing), ISO 17640 (ultrasonic testing), ISO 3452-1 (penetrant testing) and
ISO 17638 (magnetic particle testing). Acceptance levels shall be in accordance with 7.5.
7.4 Destructive testing
7.4.1 Transverse tensile test
Specimens and testing for transverse tensile testing for butt joint shall be in accordance with
ISO 4136. The test shall represent the whole thickness except as necessary to obtain parallel sides on
the specimens. Tensile testing shall ensure all welding processes used and the associated essential
variables are tested.
NOTE It is not essential to overlap the specimens as identified in ISO 4136.
For pipes >50 mm outside diameter, the excess weld metal shall be removed on both faces to give the
test specimen a thickness equal to the wall thickness of the pipe.
For pipes ≤50 mm outside diameter, for which the transverse tensile test is performed on the full pipe,
the excess weld metal may be left undressed on the inside surface of the pipe.
The tensile strength of the test specimen shall not be less than the corresponding specified minimum
value for the parent metal unless otherwise specified prior to testing.
For dissimilar parent metal joints, the tensile strength shall not be less than the minimum value
specified for the parent material having the lowest tensile strength.
7.4.2 Bend test
Specimens and testing for bend testing for butt joints shall be in accordance with ISO 5173:2009.
For thicknesses <12 mm, two root and two face bend test specimens shall be tested. For thicknesses
≥12 mm, four side bend specimens may be used instead of root and face bend tests.
For dissimilar metal joints or heterogeneous butt joints in plates, one root and one face longitudinal
bend test specimen may be used instead of four transverse bend tests.
During testing, the test specimens shall not reveal any imperfection >3 mm in any direction.
Imperfections appearing at the corners of a test specimen during testing shall be ignored in the
evaluation.
7.4.3 Macroscopic examination
The test specimen shall be prepared and etched in accordance with ISO 17639 on one side to clearly
reveal the fusion line, the HAZ and the build-up of the runs.
The test specimen shall include unaffected parent metal and shall be recorded by at least one
photograph of macro cross-section per procedure test.
The acceptance levels shall be in accordance with 7.5.
7.4.4 Impact testing
Test specimens and testing for impact tests shall be in accordance with this document for location of
specimens and temperature of testing, and with ISO 9016 for dimensions and testing. The striker radius
of 2 mm according to ISO 148-1 shall be used, unless otherwise specified.
For weld metal, test specimen type VWT (V: Charpy V-notch - W: notch in weld metal - T: notch through
the thickness) and for HAZ specimen type VHT (V: Charpy V-notch - H: notch in heat affected zone - T:
notch through the thickness) shall be used. From each specified location, each set shall be comprised of
three specimens.
Specimens shall be sampled from a maximum of 2 mm below the upper surface of the parent metal and
transverse to the weld.
In the HAZ, the mid-point of the notch shall be at 1 mm to 2 mm from the fusion line. In the weld metal,
the mid-point of the notch shall be at the weld centreline.
For butt joints where the material thickness is t > 50 mm, two additional sets of specimens shall be
taken from the root area, one set taken in the weld and one set taken from the HAZ.
For joints between materials with the same material specification and designation, the absorbed
energy shall be in accordance with the appropriate parent material standard unless modified by the
application standards.
For dissimilar metal joints, impact tests shall be carried out on specimens from the HAZ in each parent
metal and the absorbed energy shall be in accordance with the appropriate parent material standard.
The average value of the three specimens shall meet the specified requirements. For each notch
location, one individual value may be below the minimum average value specified, provided that it is
not less than 70 % of that value.
Where more than one welding process or type of covering and fluxes are qualified in a single test piece,
additional impact test specimens shall be taken from the weld metal and HAZ that include each process
and type of covering and fluxes.
7.4.5 Hardness testing
Vickers hardness testing with a load of HV 10 shall be performed in accordance with ISO 9015-1.
Hardness measurements shall be taken in the weld, the heat affected zones and the parent metal in
order to evaluate the range of hardness values across the welded joint.
For weld thicknesses less than or equal to 5 mm, only one row of indentations shall be made at a depth
of up to 2 mm below the upper surface of the welded joint.
For weld thicknesses over 5 mm, one row of indentation from each side shall be made at a depth of up to
2 mm from the surface.
For double sided welds, one additional row of indentations shall be made through the root area.
Examples of typical indentation patterns are given in ISO 9015-1.
Where more than one welding process is used, each welding process has to be tested by at least one row
of indentation.
For each row of indentation at least three individual indentations shall be made in each of the
following areas:
— the weld;
— both heat affected zones;
14 © ISO 2017 – All rights reserved
— both parent metals.
For the HAZ, the first indentation shall be placed as close to the fusion line as possible.
The results from the hardness test shall meet the requirements given in Table 3. However, requirements
for groups 6 (non-heat treated), 7, 10 and 11 and any dissimilar metal joints shall be specified prior to
testing.
Table 3 — Permitted maximum hardness values (HV 10)
Steel groups
Non-heat treated Heat treated
ISO/TR 15608
a b
1 , 2 380 320
b
3 450 380
c c
4, 5 380 350
6 — 350
9.1 350 300
9.2 450 350
9.3 450 350
a
If hardness tests are required.
b
For steels with min R > 890 MPa, special values shall be specified.
eH
c
For certain materials, higher values may be accepted, if specified before the welding procedure test.
7.5 Acceptance levels
The acceptance levels for imperfections corresponding to level 1 and level 2 are given in Table 4.
NOTE The correlation between the quality levels of ISO 5817 and the acceptance levels of the different NDT
techniques is given in ISO 17635.
Table 4 — Acceptance levels for imperfections
ISO 5817 ISO 6520-1 Designation Level 1 Level 2
Ref. no. Ref. no. Quality level
to ISO 5817
1.1 100 Crack Not permitted B (not
permitted)
1.5 401 Lack of fusion (incomplete fusion) Not permitted B (not
permitted)
1.6 4021 Incomplete root penetration Not permitted B (not
permitted)
1.7 5011 Continuous undercut No specific
C
requirements
5012 Intermittent undercut
1.9 502 Excess weld metal (butt weld) No specific C
requirements
1.10 503 Excessive convexity (fillet weld) No specific C
requirements
1.11 504 Excess penetration No specific C
requirements
1.12 505 Incorrect weld toe No specific C
requirements
a
If required by the application standard or specified, micro crack sensitive materials may need specific examination.
Table 4 (continued)
ISO 5817 ISO 6520-1 Designation Level 1 Level 2
Ref. no. Ref. no. Quality level
to ISO 5817
1.16 512 Excessive asymmetry of fillet weld (excessive
h ≤ 3 mm B
unequal leg length)
1.21 5214 Excessive throat thickness No specific C
requirements
a
— — All other imperfections No specific B
requirements
a
If required by the application standard or specified, micro crack sensitive materials may need specific examination.
7.6 Re-testing
If the test piece fails to comply with any of the requirements for NDT, one further test piece shall be
welded and subjected to the same examination. If this additional test piece does not comply with the
requirements, the welding procedure test has failed. Alternatively, an analysis may be performed
to determine the main cause of the defect. If it is established that the main cause of failure is not
procedure-related and due to insufficient welder's skill, no additional test piece is needed and a report
of the evidence shall be added to the report.
If any test specimen required by Table 1 or Table 2 fails to meet the applicable acceptance criteria, the
test piece shall be considered as failed. In the case of failure of the test piece, a new test piece with the
same welding parameters may be welded. If all destructive tests provide acceptable test results and a
macro section test failed, two additional test specimens for macro section test can be taken.
In the case of failure of any destructive test specimen, except for macroscopic examination, two
additional test specimens may be removed from the original test piece for each test specimen that failed
if adequate material is available. The test specimens shall be taken as close as possible to the original
specimen location.
Each additional test specimen shall be subjected to the same tests as the initial test specimen that failed.
If any of the additional test specimens do not comply with the requirements, the welding procedure test
shall be considered failed.
For hardness tests, if there are single hardness values in different test zones above the values indicated
in Table 3, an additional row of indentation may be carried out (on the reverse of the specimen or after
sufficient preparation of the tested surfaces). None of the additional hardness values shall exceed the
maximum hardness values given in Table 3.
For impact tests, where the results from a set of three specimens do not comply with the requirements,
with not more than one value lower than 70 % of the specified minimum average value, three additional
specim
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 15614-1
Deuxième édition
2017-06
Version corrigée
2017-10
Descriptif et qualification d'un mode
opératoire de soudage pour les
matériaux métalliques — Épreuve de
qualification d'un mode opératoire de
soudage —
Partie 1:
Soudage à l'arc et aux gaz des aciers
et soudage à l'arc du nickel et des
alliages de nickel
Specification and qualification of welding procedures for metallic
materials — Welding procedure test —
Part 1: Arc and gas welding of steels and arc welding of nickel and
nickel alloys
Numéro de référence
©
ISO 2017
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ii © ISO 2017 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions . 3
4 Descriptif de mode opératoire de soudage préliminaire (DMOS-P) .3
5 Épreuve de qualification du mode opératoire de soudage . 4
6 Assemblage de qualification . 4
6.1 Généralités . 4
6.2 Forme et dimensions des assemblages de qualification . 4
6.2.1 Généralités . 4
6.2.2 Assemblage bout à bout de tôles à pleine pénétration . 4
6.2.3 Assemblage bout à bout de tubes à pleine pénétration . 4
6.2.4 Assemblage en T . 5
6.2.5 Piquage . 5
6.3 Soudage des assemblages de qualification . 5
7 Contrôles, examens et essais . 8
7.1 Type et étendue des contrôles, examens et essais . 8
7.2 Positionnement et prélèvement des éprouvettes . 9
7.3 Essais non destructifs .13
7.4 Essais destructifs.13
7.4.1 Essai de traction transversale .13
7.4.2 Essai de pliage .13
7.4.3 Examen macroscopique .14
7.4.4 Essai de flexion par choc .14
7.4.5 Essai de dureté .14
7.5 Niveaux d’acceptation .15
7.6 Contre-essais .16
8 Domaine de validité .17
8.1 Généralités .17
8.2 Par rapport au fabricant .17
8.3 Par rapport au matériau de base .17
8.3.1 Groupement des matériaux de base .17
8.3.2 Épaisseur du matériau .20
8.3.3 Diamètre des tubes et des piquages .22
8.3.4 Angle d’inclinaison de piquage .22
8.4 Commun à tous les modes opératoires de soudage .23
8.4.1 Procédés de soudage .23
8.4.2 Positions de soudage .23
8.4.3 Type d’assemblage/de soudure .24
8.4.4 Matériau d’apport, fabricant/appellation commerciale, désignation .25
8.4.5 Dimensions du matériau d’apport .26
8.4.6 Type de courant .26
8.4.7 Apport de chaleur (énergie de l’arc) .26
8.4.8 Température de préchauffage .26
8.4.9 Température entre passes .27
8.4.10 Post-chauffage pour dégazage de l’hydrogène .27
8.4.11 Traitement thermique .27
8.5 Spécifique aux procédés .28
8.5.1 Soudage à l’arc sous flux (procédé 12) .28
8.5.2 Soudage à l’arc avec électrode fusible sous protection gazeuse (procédé 13) .29
8.5.3 Soudage à l’arc avec électrode réfractaire sous protection gazeuse
(procédé 14) .30
8.5.4 Soudage plasma (procédé 15) .30
8.5.5 Soudage oxyacétylénique (procédé 311).30
8.5.6 Gaz de protection envers .31
9 Procès-verbal de qualification du mode opératoire de soudage (PV-QMOS) .31
Annexe A (normative) Matériau d’apport, désignation .32
Annexe B (informative) Modèle de procès-verbal de qualification du mode opératoire de
soudage (PV-QMOS) .34
Bibliographie .38
iv © ISO 2017 – Tous droits réservés
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 appelée 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: http://www.iso.org/iso/fr/foreword.html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 44, Soudage et techniques connexes,
sous-comité SC 10, Qualité en soudage.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 15614-1:2004), qui a fait l’objet
d’une révision technique. Elle intègre également les Amendements ISO 15614-1:2004/Amd 1:2008, et
ISO 15614-1:2004/Amd 2:2012, et le Corrigendum technique ISO 15614-1:2004/Cor 1:2005.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 15614 est disponible sur le site web de l’ISO.
Il convient d’adresser toute demande d’interprétation officielle de l’un des aspects du présent document
au Secrétariat de l’ISO/TC 44/SC 10 via l’organisme de normalisation national de l’utilisateur. Pour une
liste complète de ces organismes, consulter le site www.iso.org.
La présente version corrigée de l’ISO 15614-1:2017 inclut les corrections suivantes:
— dans le Tableau 5, la valeur « 10-5 » a été ajoutée pour le matériau A de l’assemblage de qualification
10 pour matériau B de l’assemblage de qualification 5 ;
— la Figure 6 a été mise à jour pour correspondre à la légende ;
— dans la version française, dans le Tableau 2, pour les soudures d'angle le positionnement des notes
b et e a été corrigé pour correspondre à la version anglaise.
Introduction
Toutes les nouvelles épreuves de qualification d’un mode opératoire de soudage doivent être effectuées
conformément au présent document dès parution. Toutefois, le présent document n’invalide pas les
épreuves de qualification antérieures d’un mode opératoire de soudage exécutées selon d’anciennes
normes ou spécifications nationales, ou selon des éditions précédentes du présent document.
La présente norme prévoit deux niveaux d’épreuves de qualification du mode opératoire de soudage, de
façon à être applicable à une large gamme de fabrications soudées. Ils sont désignés niveau 1 et niveau 2.
Le niveau 1 repose sur les exigences de la Section IX de l’ASME, et le niveau 2 sur les éditions précédentes
du présent document.
vi © ISO 2017 – Tous droits réservés
NORME INTERNATIONALE ISO 15614-1:2017(F)
Descriptif et qualification d'un mode opératoire de
soudage pour les matériaux métalliques — Épreuve de
qualification d'un mode opératoire de soudage —
Partie 1:
Soudage à l'arc et aux gaz des aciers et soudage à l'arc du
nickel et des alliages de nickel
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie comment un descriptif de mode opératoire de soudage préliminaire est
qualifié par des épreuves de qualification du mode opératoire de soudage.
Le présent document s’applique au soudage de production, de réparation et de reconstitution.
Le présent document définit les conditions d’exécution des épreuves de qualification du mode opératoire
de soudage et le domaine de validité du mode opératoire de soudage pour toutes les opérations pratiques
de soudage couvertes par la qualification selon le présent document.
L’objet principal de la qualification d’un mode opératoire de soudage est de démontrer que le procédé
d’assemblage proposé pour la construction est capable de produire des assemblages ayant les propriétés
mécaniques requises pour l’application prévue.
La présente norme prévoit deux niveaux d’épreuves de qualification du mode opératoire de soudage,
de façon à être applicable à une large gamme de fabrications soudées. Ils sont désignés niveau 1 et
niveau 2. Dans le niveau 2, l’étendue des essais est plus vaste et le domaine de validité plus restrictif que
dans le niveau 1.
Les épreuves de qualification de modes opératoires réalisées selon le niveau 2 satisfont automatiquement
les exigences du niveau 1, mais pas l’inverse.
Lorsqu’aucun niveau n’est spécifié dans un contrat ou une norme d’application, l’ensemble des exigences
du niveau 2 s’appliquent.
Le présent document s’applique au soudage à l’arc et aux gaz d’aciers sous toutes formes, et au soudage
à l’arc du nickel et des alliages de nickel sous toutes formes.
Les soudages à l’arc et aux gaz sont couverts par les procédés suivants, conformément à l’ISO 4063.
111 — soudage manuel à l’arc avec électrode enrobée;
114 — soudage à l’arc avec fil fourré autoprotecteur;
12 — soudage à l’arc sous flux (en poudre);
13 — soudage à l’arc avec électrode fusible sous protection gazeuse;
14 — soudage à l’arc avec électrode réfractaire sous protection gazeuse;
15 — soudage plasma;
311 — soudage oxyacétylénique.
Les principes du présent document peuvent s’appliquer à d’autres procédés de soudage par fusion.
NOTE Les anciennes numérotations de procédés ne nécessitent pas une nouvelle épreuve de qualification au
titre du présent document.
Un descriptif et une qualification de mode opératoire de soudage qui ont été effectués conformément
aux précédentes éditions du présent document peuvent être utilisés pour toute application pour
laquelle la présente édition est spécifiée. Dans ce cas, le domaine de validité des précédentes éditions
reste applicable.
Il est également possible de créer un nouveau domaine de validité de PV-QMOS (procès-verbal de
qualification du mode opératoire de soudage) selon la présente édition en se basant sur le PV-QMOS
qualifié existant, à condition que l’intention technique des exigences d’essai du présent document ait
été satisfaite. Lorsque des essais complémentaires doivent être réalisés pour rendre la qualification
techniquement équivalente, il est uniquement nécessaire de réaliser l’essai complémentaire sur un
assemblage de qualification.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 148-1, Matériaux métalliques — Essai de flexion par choc sur éprouvette Charpy — Partie 1:
Méthode d'essai
ISO 3452-1, Essais non destructifs — Examen par ressuage — Partie 1: Principes généraux
ISO 4063, Soudage et techniques connexes — Nomenclature et numérotation des procédés
ISO 4136, Essais destructifs des soudures sur matériaux métalliques — Essai de traction transversale
ISO 5173, Essais destructifs des soudures sur matériaux métalliques — Essais de pliage
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 6520-1, Soudage et techniques connexes — Classification des défauts géométriques dans les soudures
des matériaux métalliques — Partie 1: Soudage par fusion
ISO 6947, Soudage et techniques connexes — Positions de soudage
ISO 9015-1, Essais destructifs des soudures sur matériaux métalliques — Essais de dureté — Partie 1: Essai
de dureté des assemblages soudés à l'arc
ISO 9016, Essais destructifs des soudures sur matériaux métalliques — Essai de flexion par choc — Position
de l'éprouvette, orientation de l'entaille et examen
ISO 14175, Produits consommables pour le soudage — Gaz et mélanges gazeux pour le soudage par fusion
et les techniques connexes
ISO 15609-1, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques —
Descriptif d'un mode opératoire de soudage — Partie 1: Soudage à l'arc
ISO 15609-2, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques —
Descriptif d'un mode opératoire de soudage — Partie 2: Soudage aux gaz
ISO 15613, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques —
Qualification sur la base d'un assemblage soudé de préproduction
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ISO 17636-1, Contrôle non destructif des assemblages soudés — Contrôle par radiographie — Partie 1:
Techniques par rayons X ou gamma à l'aide de film
ISO 17636-2, Contrôle non destructif des assemblages soudés — Contrôle par radiographie — Partie 2:
Techniques par rayons X ou gamma à l'aide de détecteurs numériques
ISO 17637, Contrôle non destructif des assemblages soudés — Contrôle visuel des assemblages soudés
par fusion
ISO 17638, Contrôle non destructif des assemblages soudés — Magnétoscopie
ISO 17639, Essais destructifs des soudures sur matériaux métalliques — Examens macroscopique et
microscopique des assemblages soudés
ISO 17640, Contrôle non destructif des assemblages soudés — Contrôle par ultrasons — Techniques,
niveaux d'essai et évaluation
ISO/TR 15608, Soudage — Lignes directrices pour un système de groupement des matériaux métalliques
ISO/TR 17671-1, Soudage — Recommandations pour le soudage des matériaux métalliques — Partie 1:
Lignes directrices générales pour le soudage à l'arc
ISO/TR 18491, Soudage et techniques connexes — Lignes directrices pour le mesurage des énergies de soudage
ISO/TR 20172, Soudage — Systèmes de groupement des matériaux — Matériaux européens
ISO/TR 20173, Soudage — Systèmes de groupement des matériaux — Matériaux américains
ISO/TR 20174, Soudage — Systèmes de groupement des matériaux — Matériaux japonais
ISO/TR 25901 (toutes les parties), Soudage et techniques connexes — Vocabulaire
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO/TR 25901 (toutes les
parties) ainsi que les suivants, 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 http://www.iso.org/obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http://www.electropedia.org/
3.1
longueur effective du cordon
longueur du cordon obtenu après avoir fondu une électrode enrobée
Note 1 à l'article: Voir l’ISO/TR 17671-2.
3.2
soudage de reconstitution
ajout de métal fondu dans le but d’obtenir ou de rétablir les dimensions exigées
4 Descriptif de mode opératoire de soudage préliminaire (DMOS-P)
Le descriptif de mode opératoire de soudage préliminaire doit être préparé conformément à
l’ISO 15609-1 ou l’ISO 15609-2.
5 Épreuve de qualification du mode opératoire de soudage
La réalisation et les essais des assemblages de qualification doivent être conformes aux Articles 6 et 7.
Le soudeur ou l’opérateur soudeur qui a réalisé l’assemblage conduisant à la qualification du
mode opératoire de soudage conformément au présent document est qualifié selon la norme
nationale/internationale applicable, dans la mesure où les exigences d’essais correspondantes de cette
norme sont satisfaites.
6 Assemblage de qualification
6.1 Généralités
L’assemblage soudé auquel s’applique le mode opératoire de soudage en production doit être représenté
par un ou plusieurs assemblages de qualification normalisés tels que spécifiés en 6.2.
Si la norme d’application l’exige, le sens de laminage de la tôle doit être indiqué sur l’assemblage de
qualification lorsqu’un essai de flexion par choc est exigé dans la zone affectée thermiquement (ZAT) et
il doit être mentionné dans le rapport de l’essai de flexion par choc.
Pour le niveau 1: Toute épreuve de qualification Pour le niveau 2: Lorsque les assemblages de
d’une soudure bout à bout qualifie l’ensemble des qualification normalisés tels qu’indiqués dans
configurations d’assemblage. le présent document ne sont pas représentatifs
des exigences de l’assemblage et/ou des dimen-
sions de l’assemblage de qualification, l’utilisa-
tion de l’ISO 15613 doit être exigée.
6.2 Forme et dimensions des assemblages de qualification
6.2.1 Généralités
La longueur ou le nombre des assemblages de qualification doit être suffisant(e) pour permettre de
réaliser tous les essais exigés.
Des assemblages de qualification supplémentaires ou des assemblages de qualification de taille
supérieure au minimum indiqué peuvent être préparés en vue d’essais additionnels et/ou de contre-
essais éventuels (voir 7.6).
Pour tous les assemblages de qualification à l’exception des piquages (voir Figure 4) et des assemblages
en T (soudure d’angle avec ou sans chanfrein, voir Figure 3), l’épaisseur de matériau t et le diamètre
D doivent être les mêmes pour les deux tôles ou tubes sur la longueur requise de l’assemblage de
qualification à souder.
L’épaisseur et/ou le diamètre extérieur du tube des assemblages de qualification doivent être choisis
conformément aux indications des paragraphes 8.3.2 à 8.3.3.
6.2.2 Assemblage bout à bout de tôles à pleine pénétration
L’assemblage de qualification doit être préparé conformément à la Figure 1.
6.2.3 Assemblage bout à bout de tubes à pleine pénétration
L’assemblage de qualification doit être préparé conformément à la Figure 2.
NOTE Le mot «tube», seul ou associé, est utilisé pour «tube», «tuyau» ou «section creuse», excepté pour les
sections creuses carrées ou rectangulaires.
4 © ISO 2017 – Tous droits réservés
6.2.4 Assemblage en T
L’assemblage de qualification doit être préparé conformément à la Figure 3. Cet assemblage de
qualification s’applique aux soudures bout à bout à pleine pénétration ou aux soudures d’angle.
6.2.5 Piquage
Pour le niveau 1: Aucun assemblage de qualifica- Pour le niveau 2: L’assemblage de qualification doit
tion spécifique n’est exigé. être préparé conformément à la Figure 4. L’angle α
est l’angle minimal utilisé en production. Cet
assemblage de qualification s’applique aux assem-
blages à pleine pénétration (assemblage posé,
pénétrant ou traversant) et aux soudures d’angle.
6.3 Soudage des assemblages de qualification
La préparation et le soudage des assemblages de qualification doivent être réalisés conformément
au DMOS-P qu’ils doivent représenter. Les positions de soudage et les limites d’angles d’inclinaison et
de rotation de l’assemblage de qualification doivent être conformes à l’ISO 6947. Si des soudures de
pointage doivent être fondues dans l’assemblage final, elles doivent être présentes dans l’assemblage de
qualification.
Le soudage et les essais de l’assemblage de qualification doivent être contrôlés par l’examinateur ou
l’organisme d’examen.
Légende
1 préparation et accostage des bords suivant le descriptif de mode opératoire de soudage préliminaire (DMOS-P)
a dimension minimale 150 mm
b dimension minimale 350 mm
t épaisseur du matériau
Figure 1 — Assemblage de qualification pour un assemblage bout à bout de tôles à pleine
pénétration
Légende
1 préparation et accostage des bords suivant le descriptif de mode opératoire de soudage préliminaire (DMOS-P)
a dimension minimale 150 mm
D diamètre extérieur du tube
t épaisseur du matériau
Figure 2 — Assemblage de qualification pour un assemblage bout à bout de tubes à pleine
pénétration
Légende
1 préparation et accostage des bords suivant le descriptif de mode opératoire de soudage préliminaire (DMOS-P)
a dimension minimale 150 mm
b dimension minimale 350 mm
t , t épaisseur du matériau
1 2
Figure 3 — Assemblage de qualification pour un assemblage en T
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Légende
1 préparation et accostage des bords suivant le descriptif de mode opératoire de soudage préliminaire (DMOS-P)
α angle de piquage
a dimension minimale 150 mm
D diamètre extérieur du tube principal
D diamètre extérieur du piquage
t épaisseur de paroi du tube principal
t épaisseur de paroi du piquage
Figure 4 — Assemblage de qualification pour un piquage
7 Contrôles, examens et essais
7.1 Type et étendue des contrôles, examens et essais
Pour le niveau 1: Le type et l’étendue des contrôles, Pour le niveau 2: Le type et l’étendue des
examens et essais doivent être conformes aux contrôles, examens et essais doivent être
exigences du Tableau 1. Si une spécification ou une conformes aux exigences du Tableau 2.
norme d’application exige un essai de flexion par
choc, un essai de dureté ou un essai non destructif
(END), celui-ci doit être réalisé et évalué conformé-
ment aux exigences du niveau 2, sauf spécification
contraire dans la spécification ou la norme d’appli-
cation en question.
Une norme d’application peut spécifier des contrôles, exa-
mens et essais complémentaires, par exemple:
— essai de traction longitudinale prélevé dans le métal
déposé;
— essai de pliage dans le métal fondu hors dilution;
— essai de corrosion;
— analyse chimique;
— examen microscopique;
— détermination de la teneur en ferrite delta;
— essai de dureté;
— essai en croix;
— essai de flexion par choc;
— essai non destructif (END).
NOTE Des conditions spécifiques de service, de matériaux ou de fabrication peuvent exiger des essais plus
complets que ceux spécifiés par le présent document, afin d’obtenir plus d’informations et d’éviter de refaire
une épreuve de qualification de mode opératoire de soudage à une date ultérieure dans le seul but d’obtenir des
résultats d’essais complémentaires.
Tableau 1 — Pour le niveau 1: Contrôles, examens et essais à réaliser sur les assemblages de
qualification
Assemblage de qualifi- Type d’essai Étendue des essais Note
cation
Assemblage bout à bout à Contrôle visuel 100 %
pleine pénétration —
a
Essai de traction transversale 2 éprouvettes
Figure 1 et Figure 2
Essai de pliage transversal 4 éprouvettes
Soudures d’angle — Contrôle visuel 100 %
b
Figure 3
Examen macroscopique 2 éprouvettes
a
Pour les essais de pliage, voir 7.4.2.
b
Lorsque les propriétés mécaniques sont requises par une norme d’application, elles doivent être soumises à essai en
conséquence. Si un assemblage de qualification supplémentaire est nécessaire, il convient qu’il présente des dimensions
suffisantes pour permettre de réaliser les essais mécaniques. Pour cet assemblage de qualification supplémentaire, la plage
de paramètres de soudage, le groupe du matériau de base, le métal d’apport et le traitement thermique sont tenus d’être
identiques.
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Tableau 2 — Pour le niveau 2: Contrôles, examens et essais à réaliser sur les assemblages de
qualification
Assemblage de qualifi- Type d’essai Étendue des essais Note
cation
Assemblage bout à bout Contrôle visuel 100 % —
à pleine pénétration —
a
Contrôle par radiographie ou ultrasons 100 %
Figure 1
b
et Figure 2 Contrôle de surface 100 %
Essai de traction transversale 2 éprouvettes —
c
Essai de pliage transversal 4 éprouvettes
d
Essai de flexion par choc 2 jeux d’éprouvette
e
Essai de dureté exigé
Examen macroscopique 1 éprouvette —
Assemblage en T à pleine Contrôle visuel 100 % —
pénétration — Figure 3
b
Contrôle de surface 100 %
Piquage à pleine pénétra-
a, g
Contrôle par ultrasons ou radiographie 100 %
tion — Figure 4
e
Essai de dureté exigé
f
Examen macroscopique 2 éprouvettes —
Soudure d’angle — Contrôle visuel 100 % —
Figure 3 et Figure 4
b
Contrôle de surface 100 %
f
e
Essai de dureté exigé
Examen macroscopique 2 éprouvettes —
a
Le contrôle par ultrasons ne doit pas être utilisé pour t < 8 mm ni pour les groupes de matériaux 8, 10, et 41 à 48.
b
Surfaces de soudage accessibles: contrôle par ressuage ou par magnétoscopie. Contrôle par ressuage pour les matériaux
non magnétiques.
c
Pour les essais de pliage, voir 7.4.2.
d
Un jeu dans le métal fondu et un jeu dans la ZAT pour les matériaux d’épaisseur ≥12 mm et dont la résistance à la
flexion par choc est spécifiée par une norme de conditions techniques de livraison et/ou appropriée selon les conditions
de service. Les normes d’application peuvent exiger un essai de flexion par choc pour une épaisseur inférieure à 12 mm.
La température d’essai doit être choisie par le fabricant en fonction de l’application ou des normes d’application. Pour les
contrôles, examens et essais complémentaires, voir 7.4.4.
e
Non exigé pour les métaux de base du sous-groupe 1.1, des groupes 8 et 41 à 48, et les assemblages mixtes de métaux de
ces groupes, excepté pour les assemblages mixtes entre le sous-groupe 1.1 et le groupe 8.
f
Lorsque les propriétés mécaniques sont requises par une norme d’application, elles doivent être soumises à essai en
conséquence. Si un assemblage de qualification supplémentaire est nécessaire, il convient qu’il présente des dimensions
suffisantes pour permettre de réaliser les essais mécaniques. Pour cet assemblage de qualification supplémentaire, la plage
de paramètres de soudage, le groupe du matériau de base, le métal d’apport et le traitement thermique sont tenus d’être
identiques.
g
Pour un diamètre extérieur ≤ 50 mm, aucun contrôle par ultrasons n’est exigé, mais un contrôle par radiographie est
requis à condition que la configuration de l’assemblage fournisse des résultats valables. Pour un diamètre extérieur >50 mm
et lorsque le contrôle par ultrasons n’est pas techniquement réalisable, un contrôle par radiographie doit être réalisé à
condition que la configuration de l’assemblage permette d’obtenir des résultats significatifs.
7.2 Positionnement et prélèvement des éprouvettes
Les éprouvettes doivent être prélevées conformément aux Figures 5, 6, 7 et 8.
Pour le positionnement des éprouvettes pour les essais de dureté et de flexion par choc, le paragraphe
8.4.2 doit être pris en compte.
Il est admis d’effectuer les prélèvements hors des zones présentant des défauts compris dans les limites
d’acceptation de la ou des méthodes d’END utilisées.
Dimensions en millimètres
Légende
1 extrémité à chuter 25 mm
2 sens de soudage
3 aire pour:
— 1 éprouvette de traction
— éprouvettes de pliage
4 aire pour:
— éprouvettes de flexion par choc et éprouvettes supplémentaires si exigées
5 aire pour:
— 1 éprouvette de traction
— éprouvettes de pliage
6 aire pour:
— 1 éprouvette pour essai macroscopique
— 1 éprouvette pour essai de dureté
NOTE Pas à l’échelle
Figure 5 — Positionnement des éprouvettes dans un assemblage bout à bout de tôles
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Légende
1 fin de la soudure
2 aire pour:
— 1 éprouvette de traction
— éprouvettes de pliage
3 aire pour:
— éprouvettes de flexion par choc et éprouvettes supplémentaires si exigées
4 aire pour:
— 1 éprouvette de traction
— éprouvettes de pliage
5 début de la soudure; aire pour:
— 1 éprouvette pour essai macroscopique
— 1 éprouvette pour essai de dureté (prélevée au début de la soudure)
6 sens de soudage
NOTE Pas à l’échelle
Figure 6 — Positionnement des éprouvettes dans un assemblage bout à bout de tubes
Dimensions en millimètres
Légende
1 extrémité à chuter 25 mm
2 éprouvette pour essai macroscopique
3 éprouvette pour essai macroscopique et éprouvette pour essai de dureté
4 sens de soudage
Figure 7 — Positionnement des éprouvettes dans un assemblage en T
Légende
A éprouvette pour essai macroscopique et éprouvette pour essai de dureté à prélever
B éprouvette pour essai macroscopique à prélever
α angle de piquage
Figure 8 — Positionnement des éprouvettes dans un piquage sur tubes
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7.3 Essais non destructifs
Tous les essais non destructifs conformes à 7.1 doivent être effectués et acceptés sur des assemblages
de qualification avant prélèvement des éprouvettes. L’extrémité à chuter (voir Figure 5 et Figure 7) ne
doit pas être prise en compte pour l’END. Tout traitement thermique après soudage (TTAS) spécifié doit
être exécuté avant les essais non destructifs.
Pour les matériaux sensibles à la fissuration par l’hydrogène et pour lesquels aucun post-chauffage ni
aucun TTAS n’est spécifié, les essais non destructifs doivent être retardés.
En fonction de la géométrie de l’assemblage, des matériaux et des exigences de travail, les END doivent
être réalisés selon les exigences du Tableau 1 et du Tableau 2, conformément à l’ISO 17637 (contrôle
visuel), à l’ISO 17636-1 ou l’ISO 17636-2 (contrôle par radiographie), à l’ISO 17640 (contrôle par
ultrasons), à l’ISO 3452-1 (contrôle par ressuage) et à l’ISO 17638 (contrôle par magnétoscopie). Les
niveaux d’acceptation doivent être conformes à 7.5.
7.4 Essais destructifs
7.4.1 Essai de traction transversale
Les éprouvettes et la conduite de l’essai de traction transversale d’un assemblage bout à bout doivent
être réalisées conformément à l’ISO 4136. L’essai doit représenter toute l’épaisseur, sauf la partie
nécessaire pour obtenir des côtés parallèles sur les éprouvettes. L’essai de traction doit garantir que
tous les procédés de soudage utilisés et les variables essentielles associées sont contrôlés.
NOTE Le recouvrement des éprouvettes tel qu’identifié dans l’ISO 4136 n’est pas indispensable.
Pour les tubes de diamètre extérieur >50 mm, la surépaisseur du métal fondu doit être éliminée sur les
deux faces pour obtenir une épaisseur d’éprouvette égale à celle de la paroi du tube.
Pour les tubes de diamètre extérieur ≤50 mm, pour lesquels l’essai de traction transversale est réalisé sur
la totalité du tube, la surépaisseur du métal fondu sur la surface interne du tube peut être laissée en l’état.
La résistance à la traction de l’éprouvette ne doit pas être inférieure à la valeur minimale correspondante
spécifiée pour le métal de base, sauf spécification contraire avant les essais.
Pour les assemblages constitués de métaux de base mixtes, la résistance à la traction ne doit pas être
inférieure à la valeur minimale spécifiée pour le matériau de base ayant la plus faible résistance à la
traction.
7.4.2 Essai de pliage
Les éprouvettes et la conduite de l’essai de pliage d’un assemblage bout à bout doivent être réalisées
conformément à l’ISO 5173.
Pour les épaisseurs <12 mm, deux éprouvettes de pliage endroit et deux éprouvettes de pliage envers
doivent être utilisées. Pour les épaisseurs ≥12 mm, quatre éprouvettes de pliage côté peuvent être
utilisées à la place des éprouvettes de pliage endroit et envers.
Pour les assemblages bout à bout mixtes et hétérogènes de tôles, il est permis d’utiliser une éprouvette
de pliage longitudinal endroit et une éprouvette de pliage longitudinal envers à la place de quatre
éprouvettes de pliage transversal.
Pendant l’essai, les éprouvettes ne doivent pas révéler un seul défaut >3 mm dans quelque direction que
ce soit. Les défauts apparaissant dans les coins des éprouvettes lors de l’essai doivent être ignorés lors
de l’évaluation.
7.4.3 Examen macroscopique
Les éprouvettes doivent être préparées et attaquées sur une face, conformément à l’ISO 17639, pour
révéler clairement la zone de liaison, la ZAT et la distribution des passes.
Les éprouvettes doivent comporter une partie de métal de base non affecté thermiquement et être
tracées par au moins une photographie de la coupe macroscopique par épreuve de qualification de
mode opératoire.
Les niveaux d’acceptation doivent être conformes à 7.5.
7.4.4 Essai de flexion par choc
Les éprouvettes et la conduite de l’essai de flexion par choc doivent être réalisées conformément
au présent document pour la position des éprouvettes et la température d’essai, et conformément à
l’ISO 9016 pour les dimensions des éprouvettes et la méthode d’essai. Sauf spécification contraire, un
couteau de choc de 2 mm de rayon doit être utilisé conformément à l’ISO 148-1.
Il faut utiliser une éprouvette de type VWT (V: entaille Charpy en V - W: entaille dans le métal fondu - T:
entaille à travers l’épaisseur) pour le métal fondu et une éprouvette de type VHT (V: entaille Charpy en
V - H: entaille dans la zone affectée thermiquement - T: entaille à travers l’épaisseur) pour la ZAT. Pour
chaque position spécifiée, chaque jeu doit comporter trois éprouvettes.
Des éprouvettes doivent être prélevées à une distance maximale de 2 mm sous la surface supérieure du
métal de base et transversalement à la soudure.
Dans la ZAT, le point central de l’entaille doit être placé à une distance de la zone de liaison comprise
entre 1 mm et 2 mm. Dans le métal fondu, le point central de l’entaille doit être placé au niveau de l’axe
de la soudure.
Pour les assemblages bout à bout où l’épaisseur du matériau est t >50 mm, deux jeux d’éprouvettes
supplémentaires doivent être prélevés dans la zone de la racine, un dans la soudure et un dans la ZAT.
Pour les assemblages entre des matériaux ayant la même spécification de matériau et la même
désignation, l’énergie absorbée doit être conforme à la norme du matériau de base correspondante, sauf
si elle est modifiée par les normes d’application.
Pour les assemblages constitués de métaux de base mixtes, les essais de flexion par choc doivent être
réalisés sur des éprouvettes issues de la ZAT de chaque métal de base et l’énergie absorbée doit être
conforme à la norme du matériau de base correspondante.
La valeur moyenne des trois éprouvettes doit satisfaire aux exigences spécifiées. Pour chaque position
d’entaille, une valeur individuelle peut être inférieure à la valeur moyenne minimale spécifiée, dans la
mesure où elle n’est pas inférieure à 70 % de cette valeur.
Lorsque plusieurs procédés de soudage ou types d’enrobage et flux sont qualifiés à l’aide d’un seul
assemblage de qualification, des éprouvettes de flexion par choc supplémentaires doivent être prélevées
dans le métal fondu et dans la ZAT associée à chaque procédé, type d’enrobage et flux.
7.4.5 Essai de dureté
L’essai de dureté Vickers sous charge HV10 doit être réalisé conformément à l’ISO 9015-1. Les mesures
de dureté doivent être
...
Questions, Comments and Discussion
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