ISO 13918:2008
(Main)Welding — Studs and ceramic ferrules for arc stud welding
Welding — Studs and ceramic ferrules for arc stud welding
ISO 13918:2008 specifies requirements for studs and ceramic ferrules for arc stud welding, dimensions, materials, mechanical properties and, when required, conditions of evaluation of conformity.
Soudage — Goujons et bagues céramiques pour le soudage à l'arc des goujons
L'ISO 13918:2008 spécifie ce qui suit: les exigences relatives aux goujons et aux bagues en céramique dans le cadre du soudage des goujons; les dimensions, les matériaux constitutifs et les propriétés mécaniques des goujons.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13918
Second edition
2008-02-15
Welding — Studs and ceramic ferrules for
arc stud welding
Soudage — Goujons et bagues céramiques pour le soudage à l'arc des
goujons
Reference number
ISO 13918:2008(E)
©
ISO 2008
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ISO 13918:2008(E)
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Published in Switzerland
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ISO 13918:2008(E)
Contents Page
Foreword. v
Introduction . vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 2
4 Symbols and abbreviated terms . 2
5 Requirements . 3
5.1 Ordering information. 3
5.2 Dangerous substances . 3
5.3 Product requirements. 3
5.4 Durability . 5
6 Testing for conformity evaluation. 5
6.1 General. 5
6.2 Testing for dangerous substances . 5
6.3 Testing of dimensional requirements of the studs . 5
6.4 Testing of mechanical characteristics of studs . 5
6.5 Weldability . 6
7 Evaluation of conformity. 6
7.1 General. 6
7.2 Initial type testing . 6
7.3 Factory production control (FPC) . 7
8 Documentation of test results . 9
9 Dimensions of studs. 10
9.1 General. 10
9.2 Threaded stud (PD). 10
9.3 Threaded stud with reduced shaft (RD). 12
9.4 Unthreaded stud (UD). 13
9.5 Stud with internal thread (ID). 14
9.6 Shear connector (SD) . 15
9.7 Threaded stud with flange (PS) . 16
9.8 Unthreaded stud (US). 18
9.9 Stud with internal thread (IS). 19
9.10 Threaded stud (PT) . 20
9.11 Unthreaded stud (UT) . 21
9.12 Stud with internal thread (IT). 22
10 Dimensions of ceramic ferrules . 23
10.1 General. 23
10.2 Ceramic ferrule for threaded stud (PF). 23
10.3 Ceramic ferrule for unthreaded stud and shear connector (UF) . 24
10.4 Ceramic ferrule for threaded stud with reduced shaft (RF). 25
11 Manufacture and finish. 25
11.1 Threaded studs (PD), unthreaded studs (UD), threaded studs with reduced shaft (RD). 25
11.2 Shear connectors (SD) . 25
12 Inspection . 26
12.1 General. 26
12.2 Chemical analysis. 26
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ISO 13918:2008(E)
12.3 Mechanical tests . 26
12.4 Sample size. 26
13 Marking. 27
13.1 Studs . 27
13.2 Ceramic ferrules. 27
14 Designation. 27
14.1 Studs . 27
14.2 Ceramic ferrules. 28
Annex A (informative) Mass of studs. 29
Bibliography . 32
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ISO 13918:2008(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
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.
ISO 13918 was prepared by Technical Committee ISO/TC 44, Welding and allied processes, Subcommittee
SC 10, Unification of requirements in the field of metal welding.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 13918:1998), which has been technically
revised.
© ISO 2008 – All rights reserved v
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ISO 13918:2008(E)
Introduction
The range of types of studs specified in this International Standard represents customary applications.
This International Standard can be used in all fields of the metal-working industry.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 13918:2008(E)
Welding — Studs and ceramic ferrules for arc stud welding
1 Scope
This International Standard specifies:
⎯ requirements for studs and ceramic ferrules for arc stud welding;
⎯ dimensions, materials, mechanical properties and, when required, conditions of evaluation of conformity.
Table 1 shows types of studs and the symbols for studs and ceramic ferrules that are covered by this
document.
Table 1 — Types of studs and symbols for studs and ceramic ferrules
a
Welding technique Symbol for Symbol for
Type of stud
studs ceramic ferrules
threaded stud (pitch) PD PF
threaded stud with reduced shaft RD RF
Drawn arc stud welding
with ceramic ferrule or
unthreaded stud UD UF
shielding gas
stud with internal thread ID UF
shear connector SD UF
threaded stud with flange (pitch) PS —
Short-cycle drawn arc
unthreaded stud US —
stud welding
stud with internal thread IS —
threaded stud (pitch) PT —
Stud welding with tip
unthreaded stud UT —
ignition
stud with internal thread IT —
a
Further types of stud and ceramic ferrules can be specified as required for special applications.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application 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 898-1, Mechanical properties of fasteners made of carbon steel and alloy steel — Part 1: Bolts, screws
and studs
ISO 3506-1, Mechanical properties of corrosion-resistant stainless-steel fasteners — Part 1: Bolts, screws and
studs
ISO 4042, Fasteners — Electroplated coatings
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ISO 13918:2008(E)
ISO 4759-1, Tolerances for fasteners — Part 1: Bolts, screws, studs and nuts — Product grades A, B and C
ISO 4964, Steel — Hardness conversions
ISO 6892, Metallic materials — Tensile testing at ambient temperature
ISO 6947, Welds — Working positions — Definitions of angles of slope and rotation
ISO 14555, Welding — Arc stud welding of metallic materials
ISO/TR 15608, Welding — Guidelines for a metallic materials grouping system
EN 573-3, Aluminium and aluminium alloys — Chemical composition and form of wrought products — Part 3:
Chemical composition and form of products
EN 1301-2, Aluminium and aluminium alloys — Drawn wire — Part 2: Mechanical properties
EN 10088-1, Stainless steels — Part 1: List of stainless steels
EN 12166, Copper and copper alloys — Wire for general purposes
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 14555 and the following apply.
3.1
inspection lot
arrangement of units of which a random sample is taken for testing and which requires the same chemical
composition of the raw material, the same diameter of the finished product and the same manufacturing
procedure during the stud production
3.2
manufacturing lot
quantity of studs of a single designation including type of stud, size, property class and material, manufactured
from bar, wire, rod or flat product from a single cast, processed through the same or similar steps at the same
time or over a continuous time period through the same heat treatment and/or coating process, if any
NOTE Same heat treatment or coating process means:
⎯ for a continuous process, the same treatment cycle without any setting modification;
⎯ for a discontinuous process, the same treatment cycle for identical consecutive loads (batches).
The manufacturing lot can be split into a number of manufacturing batches for processing purposes and then reassembled
into the same manufacturing lot.
[Adapted from ISO 15330:1999, definition 3.3]
4 Symbols and abbreviated terms
b length of the thread
c depth of the crack in the head
d
d nominal diameter
1
d diameter at the weld area
2
d diameter of the weld collar
3
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ISO 13918:2008(E)
d diameter of the tip
4
d head diameter of headed studs
5
D internal thread diameter
6
D nominal diameter of the ceramic ferrule
7
d grip diameter
8
d base diameter of the ceramic ferrule
9
h height of the flange
1
h height of the ceramic ferrule
2
h height of the head on headed stud
3
h height of the weld collar
4
h height of the unthreaded part of stud types PS and PT
5
l overall length of the stud (excluding aluminium ball or welding tip)
1
l nominal length of the stud
2
l length of the welding tip
3
y length of the unthreaded part
α face angle
5 Requirements
5.1 Ordering information
At the time of order the manufacturer shall obtain the following information:
a) reference to this International Standard if the purchaser demands compliance;
b) quantities to be delivered;
c) complete product designation;
d) other requirements as agreed with the purchaser (e.g. low-temperature requirements).
5.2 Dangerous substances
Materials used in products shall not release any dangerous substances in excess of the maximum levels
permitted in the relevant regulations of the state of destination.
5.3 Product requirements
5.3.1 Dimensions and tolerances on dimensions, form and position
Dimensions and tolerances on dimensions, form and position shall be in accordance with the requirements
given in Clause 9.
For coated threaded studs the tolerances shall apply before coating.
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ISO 13918:2008(E)
5.3.2 Coating
Unless otherwise specified, studs PS, US, IS, PT, UT, IT of property class 4.8 shall be supplied with
electroplated copper coating (C1E).
5.3.3 Materials and mechanical characteristics
5.3.3.1 General
The materials listed in Table 2 shall be used, under the provisions of 5.3.4.
The mechanical characteristics of the studs shall comply with the specifications in Table 2.
5.3.3.2 Shear strength
Shear strength shall be checked by testing the minimum tensile strength of the studs.
Table 2 — Materials and mechanical characteristics of finished studs
Symbol Material/ Standard Mechanical properties
Material group/ of the finished stud
Property class
PD 4.8 ISO 898-1 See ISO 898-1
RD
A2-50, A2-70, A4-50,
UD
ISO 3506-1 See ISO 3506-1
A4-70, A5-50, A5-70
ID
2
R W 450 N/mm
m
Material group 1 with the
2
SD1 R W 350 N/mm
eH
limits:
A W 15 %
5
a
C u 0,2 %
ISO/TR 15608
2 2
R = 400 N/mm to 550 N/mm
m
a 2
CEV u 0,35 R W 235 N/mm
eH
SD2
2
R W 235 N/mm
a, b
p0,2
Al W 0,02 %
A W 20 %
5
2 2
R = 500 N/mm to 780 N/mm
1.4301
m
2
SD3 EN 10088-1 R W 350 N/mm
p0,2
1.4303
A W 25 %
5
PS 4.8 ISO 898-1 See ISO 898-1
US
A2-50 ISO 3506-1 See ISO 3506-1
IS
4.8 ISO 898-1 See ISO 898-1
PT
A2-50 ISO 3506-1 See ISO 3506-1
2
UT
CuZn37 EN 12166 R W 370 N/mm
m
2
1050A EN 573-3 R W 100 N/mm
IT m
2
5754 EN 1301-2 R W 230 N/mm
m
a
Values from the ladle analysis.
b
If other elements for killing are used, they shall be reported in the inspection document.
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ISO 13918:2008(E)
5.3.4 Weldability
Only weldable materials shall be used for studs.
Non-alloyed steel studs are weldable if the hardness increase is low. In general this is the case when the
carbon content is u 0,20 %. Free-cutting steel studs are generally not weldable. Killed materials shall be used.
Austenitic stainless steel studs are generally weldable. Free-cutting steel studs are generally not weldable.
5.4 Durability
The durability of studs is dependent on their use and the environmental exposure to which they are subject.
The mechanical durability of studs is assured for a reasonable economic working life if the studs comply with
the requirements of this International Standard.
6 Testing for conformity evaluation
6.1 General
When a conformity evaluation is required, 6.2 to 6.5 apply.
6.2 Testing for dangerous substances
Release of dangerous substances may be assessed indirectly by controlling the content of the substances in
the materials used.
6.3 Testing of dimensional requirements of the studs
The dimensions of the studs given in Tables 6 to 16 shall be checked by standard gauges or measuring
equipment with an accuracy u 10 % of the given tolerances.
6.4 Testing of mechanical characteristics of studs
The mechanical characteristics of studs shall be tested in accordance with Table 3.
Table 3 — Mechanical characteristics of studs to be tested
Reference standard
Threaded studs Unthreaded
Mechanical characteristic Test
studs
Carbon steel
Stainless steel
and alloy steel
Elongation
Tensile strength
Tensile test ISO 898-1 ISO 3506-1 ISO 6892
Yield strength
Shear strength
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ISO 13918:2008(E)
The tensile test to be used shall be a full-size tensile test. However, if the dimensions of the studs do not allow
a full-size tensile test, the test may be carried out on the raw material provided the mechanical properties
corresponding to those of the current part of the stud are not modified by the manufacturing process.
If tensile testing is not possible, a hardness test shall be carried out for ferritic materials, thus determining the
tensile strength in accordance with ISO 4964. The particular properties of the cold-formed material, especially
in the peripheral zone, shall be taken into account. For cold-formed studs, the mean value of a minimum of
three test points shall be determined, whereas the whole cross-section shall be included. This mean value
shall achieve at least the tensile strength according to Table 3. For the rest, the mechanical properties of the
raw material shall be used.
The correlation of hardness and tensile strength is laid down likewise in ISO/TR 10108.
6.5 Weldability
A material is considered weldable if a qualified welding procedure can be developed for the material
(see ISO 14555).
7 Evaluation of conformity
7.1 General
When an evaluation of conformity is required, 7.2 and 7.3 apply.
The conformity of the studs to the requirements of this International Standard shall be demonstrated by:
⎯ initial type testing;
⎯ factory production control by the manufacturer, including product assessment.
For the purposes of testing, the products may be grouped into families where it is considered that the selected
properties are common to all the products within that family.
7.2 Initial type testing
7.2.1 General
An initial type test is the complete set of tests or other procedures determining the performance of samples of
products representative of the product type.
Initial type testing shall be performed to show conformity with this International Standard on its first use for
products being put on to the market and:
⎯ at the beginning of the production of a new type of stud or different raw material;
⎯ at the beginning of a new or modified method of production.
In the case of products for which initial type testing in accordance with this International Standard was already
performed, testing may be reduced:
⎯ if it has been established that the performance characteristics compared with the products already tested
have not been affected or
⎯ in accordance with the rules for grouping and/or direct application or application by extrapolation of test
results.
6 © ISO 2008 – All rights reserved
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ISO 13918:2008(E)
NOTE Studs CE marked in accordance with appropriate specifications may be presumed to have the performance
stated with the CE marking, although this does not replace the responsibility of the stud manufacturer to ensure that the
stud is correctly designed and has the necessary performance values to meet the design.
7.2.2 Characteristics
All characteristics in Clause 5 shall be subject to initial type testing, with the following exception:
⎯ release of dangerous substances may be assessed indirectly by controlling the content of the substance
concerned.
7.2.3 Use of historical data
Tests previously performed on the same products in accordance with the provisions of this International
Standard (same characteristics, test method, sampling procedure, system of attestation of conformity, etc.)
may be taken into account.
7.2.4 Sampling, testing and conformity criteria
7.2.4.1 Sampling
Initial type testing shall be performed on samples of products representative of the manufactured product type.
7.2.4.2 Testing and conformity criteria
The number of studs to be tested shall be in accordance with the Table 4. All samples shall pass the test.
The results of all type tests shall be recorded and held by the manufacturer for at least ten years after the
products to which the type test refers ceases to be placed on the market.
Table 4 — Number of samples to be tested for initial type testing
Characteristics Requirement Type of test Number of tests
see subclause
a
Dimensions 5.3.1 According to 6.3
5
Minimum tensile strength
Lower yield strength or
b
stress at 0,2 % 5.3.3 Tensile test
3
non-proportional elongation
Elongation A
5
a
For each dimension.
b
To be carried out for the smallest and biggest diameter in production for each type of material.
7.3 Factory production control (FPC)
7.3.1 General
The manufacturer shall establish, document and maintain an FPC system to ensure that the products placed
on the market conform to the declared performance characteristics. The FPC system shall consist of written
procedures (works manual), regular inspections and tests and/or assessments, and the use of the results to
control raw and other incoming materials or components, equipment, the production process and the product.
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ISO 13918:2008(E)
An FPC system conforming with the requirements of ISO 9001, and made product-specific to the
requirements of this International Standard, shall be considered to satisfy the above requirements.
The results of inspections, tests or assessments requiring action shall be recorded, as shall any action taken.
The action to be taken when control values or criteria are not met shall be recorded and retained for the period
specified in the manufacturer's FPC procedures.
7.3.2 Personnel
The responsibility, authority and relationship between personnel that manages, performs or verifies work
affecting product conformity shall be defined. This applies in particular to personnel that needs to initiate
actions preventing product non-conformities from occurring, actions in case of non-conformities and to identify
and register product conformity problems.
7.3.3 Equipment
All measuring and testing equipment shall be calibrated or verified and regularly inspected according to
documented procedures, frequencies and criteria.
All equipment used in the manufacturing process shall be regularly inspected and maintained to ensure that
use, wear or failure does not cause inconsistency in the manufacturing process.
Inspections and maintenance shall be carried out and recorded in accordance with the manufacturer's written
procedures and the records retained for the period defined in the manufacturer's FPC procedures.
7.3.4 Design process
The factory production control system shall document the various stages in the design of the products, identify
the checking procedure and those individuals responsible for all stages of design.
During the design process itself, a record shall be kept of all checks, their results, and any corrective actions
taken. This record shall be sufficiently detailed and accurate to demonstrate that all stages of the design
phase and all checks have been carried out satisfactorily.
7.3.5 Raw materials
The specifications of all incoming raw materials shall be documented, as shall the inspection scheme for
ensuring their conformity.
7.3.6 In-process control
The manufacturer shall plan and carry out production under controlled conditions.
7.3.7 Product testing and evaluation
The manufacturer shall establish procedures to ensure that the production tolerances allow for the product
performances to be in conformity with the declared values derived from initial type testing.
The characteristics and the means of verification are given in the Table 5.
8 © ISO 2008 – All rights reserved
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ISO 13918:2008(E)
Table 5 — Minimum frequency of testing for product testing and evaluation as part of FPC
Requirement Assessment
Characteristic Number of tests/samples
see subclause method
Dimensions 5.3.1 Measurement 5 per manufacturing lot
Chemical composition 5.3.4 Chemical analysis 1 per heat
Tensile strength
Yield strength 5.3.3 Tensile test 2 per heat and diameter
Elongation A
5
The manufacturer shall record the results of the tests specified above. These records shall include at least the
following information:
⎯ identification of the product and assembly tested;
⎯ date of sampling and testing;
⎯ test methods performed;
⎯ test results.
7.3.8 Traceability and marking
Studs shall be identifiable and traceable with regard to their pr
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 13918
Deuxième édition
2008-02-15
Soudage — Goujons et bagues
céramiques pour le soudage à l'arc des
goujons
Welding — Studs and ceramic ferrules for arc stud welding
Numéro de référence
ISO 13918:2008(F)
©
ISO 2008
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ISO 13918:2008(F)
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Publié en Suisse
ii © ISO 2008 – Tous droits réservés
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ISO 13918:2008(F)
Sommaire Page
Avant-propos. v
Introduction . vi
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 2
4 Symboles et termes abrégés . 3
5 Exigences . 3
5.1 Informations à la commande . 3
5.2 Substances dangereuses . 3
5.3 Exigences relatives aux produits. 3
5.4 Durabilité . 5
6 Examens et essais pour l'évaluation de conformité . 5
6.1 Généralités . 5
6.2 Contrôle des substances dangereuses. 5
6.3 Contrôle des exigences dimensionnelles des goujons. 5
6.4 Contrôle des caractéristiques mécaniques des goujons. 5
6.5 Soudabilité. 6
7 Évaluation de conformité. 6
7.1 Généralités . 6
7.2 Essai de type initial. 6
7.3 Contrôle de la production en usine (CPU) . 8
8 Documentation relative aux résultats d'essai.9
9 Dimensions des goujons . 10
9.1 Généralités . 10
9.2 Goujon fileté (PD). 10
9.3 Goujon fileté à tige réduite (RD). 12
9.4 Goujon non fileté (UD). 13
9.5 Goujon à filet intérieur (ID) . 14
9.6 Goujon d'ancrage (SD) . 15
9.7 Goujon fileté à collerette (PS). 16
9.8 Goujon non fileté (US). 18
9.9 Goujon à filet intérieur (IS). 19
9.10 Goujon fileté (PT). 20
9.11 Goujon non fileté (UT) . 21
9.12 Goujon à filet intérieur (IT). 22
10 Dimensions des bagues en céramique . 23
10.1 Généralités . 23
10.2 Bague en céramique pour les goujons filetés (PF) . 23
10.3 Bague en céramique pour les goujons non filetés et les goujons d'ancrage (UF). 24
10.4 Bague en céramique pour les goujons filetés à tige réduite (RF) . 25
11 Fabrication et finition . 25
11.1 Goujons filetés (PD), goujons non filetés (UD), goujons filetés à tige réduite (RD). 25
11.2 Goujons d'ancrage (SD) . 25
12 Inspection . 26
12.1 Généralités . 26
12.2 Analyse chimique . 26
© ISO 2008 – Tous droits réservés iii
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ISO 13918:2008(F)
12.3 Essais mécaniques . 26
12.4 Taille de l'échantillon. 27
13 Marquage . 27
13.1 Goujons. 27
13.2 Bagues en céramique . 27
14 Désignation. 27
14.1 Goujons. 27
14.2 Bagues en céramique . 28
Annexe A (informative) Masse des goujons . 29
Bibliographie . 32
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ISO 13918:2008(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
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.
L'ISO 13918 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 44, Soudage et techniques connexes,
sous-comité SC 10, Unification des prescriptions dans la technique du soudage des métaux.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 13918:1998), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
© ISO 2008 – Tous droits réservés v
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ISO 13918:2008(F)
Introduction
Les différents types de goujons définis dans la présente Norme internationale représentent des applications
courantes.
La présente Norme internationale peut être utilisée dans tous les domaines de l'industrie transformatrice des
métaux.
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NORME INTERNATIONALE ISO 13918:2008(F)
Soudage — Goujons et bagues céramiques pour le soudage à
l'arc des goujons
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie ce qui suit:
⎯ les exigences relatives aux goujons et aux bagues en céramique dans le cadre du soudage des goujons;
⎯ les dimensions, les matériaux constitutifs et les propriétés mécaniques des goujons et, le cas échéant,
les conditions d'évaluation de conformité.
Le Tableau 1 montre les types de goujons ainsi que les symboles pour les goujons et les bagues en
céramique, utilisés dans le présent document.
Tableau 1 — Types de goujons et symboles pour les goujons et les bagues en céramique
Symboles
Technique Symboles
a
pour les bagues
Type de goujon
de soudage pour les goujons
en céramique
Goujon fileté PD PF
Soudage à l'arc
Goujon fileté à tige réduite RD RF
des goujons,
avec bague
Goujon non fileté UD UF
en céramique
ou gaz
Goujon à filet intérieur ID UF
de protection
Goujon d'ancrage SD UF
Goujon fileté à collerette PS –
Soudage à l'arc
des goujons, avec
Goujon non fileté US –
cycle court
Goujon à filet intérieur IS –
Goujon fileté PT –
Soudage à l'arc
des goujons, avec
Goujon non fileté UT –
amorçage par
pointe d'amorçage
Goujon à filet intérieur IT –
a
D'autres types de goujons et de bagues céramiques peuvent être spécifiés si des applications spéciales l'exigent.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application 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 (y compris les éventuels amendements) s'applique.
ISO 898-1, Caractéristiques mécaniques des éléments de fixation en acier au carbone et en acier allié —
Partie 1: Vis et goujons
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ISO 13918:2008(F)
ISO 3506-1, Caractéristiques mécaniques des éléments de fixation en acier inoxydable résistant à la
corrosion — Partie 1: Vis et goujons
ISO 4042, Éléments de fixation — Revêtements électrolytiques
ISO 4759-1, Tolérances des éléments de fixation — Partie 1: Vis, goujons et écrous - Grades A, B et C
ISO 4964, Aciers — Conversions de dureté
ISO 6892, Matériaux métalliques — Essai de traction à température ambiante
ISO 6947, Soudures — Positions de travail — Définitions des angles d'inclinaison et de rotation
ISO 14555, Soudage — Soudage à l'arc des goujons sur les matériaux métalliques
ISO/TR 15608, Soudage — Lignes directrices pour un système de groupement des matériaux métalliques
EN 573-3, Aluminium et alliages d'aluminium — Composition chimique et forme des produits corroyés —
Partie 3: Composition chimique et forme des produits
EN 1301-2, Aluminium et alliages d'aluminium — Fil étiré — Partie 2: caractéristiques mécaniques
EN 10088-1, Aciers inoxydables — Partie 1: Liste des aciers inoxydables
EN 12166, Cuivre et alliages de cuivre — Fils pour usages généraux
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 14555 ainsi que les
suivants s'appliquent.
3.1
lot d'inspection
ensemble d'éléments unitaires dans lequel un échantillon est prélevé au hasard en vue d'essais; un lot
d'inspection exige la même composition chimique du matériau de base, le même diamètre du produit fini et le
même mode de fabrication lors de la production des goujons
3.2
lot de fabrication
quantité de goujons de même désignation, y compris le type de goujon, la taille de goujon, la classe de qualité
et le matériau, fabriqués à partir de barres, de fils ou de produits plats issus de la même coulée et ayant subi
simultanément ou pendant une période de temps continue le même processus de fabrication et, le cas
échéant, le même traitement thermique et/ou le même processus de revêtement
NOTE Le même traitement thermique ou le même processus de revêtement a la signification suivante:
⎯ pour un procédé continu, le même cycle de traitement sans modification de réglage;
⎯ pour un procédé discontinu, le même cycle de traitement pour des charges identiques et consécutives (sous-lots).
Le lot de fabrication peut être divisé en plusieurs charges pour les besoins de fabrication, ces charges étant ensuite
réassemblées dans le même lot de fabrication.
[Adapté de l'ISO 15330:1999, définition 3.3]
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ISO 13918:2008(F)
4 Symboles et termes abrégés
b longueur de filetage
c profondeur de la fissure dans la tête
d
d diamètre nominal
1
d diamètre de la zone fondue
2
d diamètre du bourrelet
3
d diamètre de la pointe d'amorçage
4
d diamètre de la tête des goujons avec tête
5
D diamètre de filetage intérieur
6
D diamètre nominal de la bague en céramique
7
d diamètre de mandrin
8
d diamètre de la base de la bague en céramique
9
h hauteur de l'épaulement
1
h hauteur de la bague en céramique
2
h hauteur de la tête des goujons avec tête
3
h hauteur du bourrelet
4
h hauteur de la partie non filetée du goujon de type PS et PT
5
l longueur totale du goujon (non compris la bille en aluminium ou la pointe d'amorçage)
1
l longueur nominale du goujon
2
l longueur de la pointe d'amorçage
3
y longueur de la partie non filetée
α angle d'extrémité
5 Exigences
5.1 Informations à la commande
Au moment de la commande, le fabricant doit obtenir les informations suivantes:
a) référence à la présente Norme internationale, si l'acheteur en demande la conformité;
b) quantités à livrer;
c) désignation complète du produit;
d) autres exigences agréées avec le fournisseur (par exemple exigences pour utilisation à basse
température).
5.2 Substances dangereuses
Les matériaux utilisés dans les produits ne doivent pas dégager des quantités de substances dangereuses
supérieures aux niveaux maximaux autorisés par la législation applicable du pays de destination.
5.3 Exigences relatives aux produits
5.3.1 Dimensions et tolérances sur les dimensions, la forme et les positions
Les dimensions et tolérances sur les dimensions, la forme et les positions doivent être en conformité avec les
exigences indiquées à l'Article 9.
Dans le cas des goujons filetés revêtus, les tolérances doivent s'appliquer avant revêtement.
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5.3.2 Revêtement
Sauf spécification contraire, les goujons de types PS, US, IS, PT, UT, IT de la classe de propriété 4.8 doivent
être fournis avec un dépôt électrolytique de cuivre (C1E).
5.3.3 Matériaux et caractéristiques mécaniques
5.3.3.1 Généralités
Les matériaux listés dans le Tableau 2 doivent être utilisés, sous réserve des dispositions de 5.3.4.
Les caractéristiques mécaniques des goujons doivent être en conformité avec les spécifications du Tableau 2.
5.3.3.2 Résistance au cisaillement
La résistance au cisaillement doit être vérifiée à l'aide d'essais de détermination de la résistance minimale à la
traction des goujons.
Tableau 2 — Matériaux et caractéristiques mécaniques des goujons finis
Matériau/
Caractéristiques mécaniques
Symbole groupe de matériau/ Norme
des goujons finis
classe de propriétés
PD 4.8 ISO 898-1 Voir ISO 898-1
RD
A2-50, A2-70, A4-50,
UD
ISO 3506-1 Voir ISO 3506-1
A4-70, A5-50, A5-70
ID
2
R W 450 N/mm
m
Groupe de matériaux 1 avec
2
SD1 R W 350 N/mm
eH
les limites suivantes:
A W 15 %
5
a
C u 0,2 %
ISO/TR 15608 2 2
R = 400 N/mm à 550 N/mm
m
a
2
CEV u 0,35
R W 235 N/mm
eH
SD2
2
R W 235 N/mm
a, b p0,2
Al W 0,02 %
A W 20 %
5
2 2
R = 500 N/mm à 780 N/mm
1.4301
m
2
SD3 EN 10088-1 R W 350 N/mm
p0,2
1.4303
A W 25 %
5
PS 4.8 ISO 898-1 Voir ISO 898-1
US
A2-50 ISO 3506-1 Voir ISO 3506-1
IS
4.8 ISO 898-1 Voir ISO 898-1
A2-50 ISO 3506-1 Voir ISO 3506-1
PT
2
UT CuZn37 EN 12166 R W 370 N/mm
m
IT
2
1050A EN 573-3 R W 100 N/mm
m
2
5754 EN 1301-2 R W 230 N/mm
m
a
Valeurs de l'analyse sur coulée.
b
Dans le cas où d'autres éléments de calmage sont utilisés, ils doivent être rapportés dans le document d'inspection.
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ISO 13918:2008(F)
5.3.4 Soudabilité
Seuls des matériaux soudables doivent être utilisés pour fabriquer les goujons.
Les goujons réalisés en acier non allié sont soudables si l'augmentation de dureté est faible. En général, c'est
le cas lorsque la teneur en carbone est u 0,20 %. Les goujons en acier de décolletage ne sont généralement
pas soudables. Des matériaux calmés doivent être utilisés.
Les goujons en acier inoxydable austénitique sont généralement soudables. Les goujons en acier de
décolletage ne sont généralement pas soudables.
5.4 Durabilité
La durabilité des goujons est fonction de leur utilisation et de l'environnement auquel ils sont exposés.
La durabilité mécanique des goujons est assurée pour une durée de vie économiquement raisonnable dans le
cas où les goujons sont conformes aux exigences de la présente Norme internationale.
6 Examens et essais pour l'évaluation de conformité
6.1 Généralités
Lorsqu'une évaluation de conformité est exigée, 6.2 à 6.5 s'appliquent.
6.2 Contrôle des substances dangereuses
Le dégagement de substances dangereuses peut être évalué de façon indirecte en contrôlant la teneur de
ces substances dans les matériaux utilisés.
6.3 Contrôle des exigences dimensionnelles des goujons
Les dimensions des goujons données aux Tableaux 6 à 16 doivent être vérifiées à l'aide de calibres standard
ou de matériel de mesure ayant une précision u 10 % des tolérances indiquées.
6.4 Contrôle des caractéristiques mécaniques des goujons
Les caractéristiques mécaniques des goujons doivent être soumises à des essais conformément au
Tableau 3.
Tableau 3 — Caractéristiques mécaniques des goujons contrôlés
Norme de référence
Caractéristique
Goujons filetés Goujons non filetés
Essais
mécanique
Acier au carbone
Acier inoxydable
et acier allié
Allongement
Résistance à la traction
Essai
ISO 898-1 ISO 3506-1 ISO 6892
de traction
Limite d'élasticité
Résistance au cisaillement
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ISO 13918:2008(F)
L'essai de traction à utiliser doit être un essai de traction sur éprouvette de dimension normale. Dans le cas
où les dimensions des goujons ne permettent pas d'utiliser une éprouvette de dimension normale, l'essai peut
être pratiqué sur le matériau de base sous réserve que les caractéristiques mécaniques correspondant à
celles de la partie courante du goujon ne soient pas modifiées par le processus de fabrication.
Dans le cas où il n'est pas possible de réaliser un essai de traction, un essai de dureté doit être réalisé sur les
matériaux ferritiques, ce qui permet de déterminer la résistance à la traction conformément à l'ISO 4964. Les
propriétés particulières des matériaux formés à froid dans la zone périphérique doivent être prises en compte.
Dans le cas des goujons formés à froid, la valeur moyenne d'au moins trois résultats d'essai doit être
déterminée, ce qui permet de cette manière d'intéresser la totalité de la section droite. Cette valeur moyenne
doit être au moins égale à la résistance à la traction donnée au Tableau 3. Pour les autres propriétés
mécaniques, on doit utiliser celles du matériau de base.
La corrélation entre la dureté et la résistance à la traction est également indiquée dans l'ISO/TR 10108.
6.5 Soudabilité
Un matériau est considéré soudable si un mode opératoire qualifié de soudage peut être développé pour le
matériau (voir ISO 14555).
7 Évaluation de conformité
7.1 Généralités
Lorsqu'une évaluation de conformité est exigée, 7.2 et 7.3 s'appliquent.
La conformité des goujons vis-à-vis des exigences de la présente Norme internationale doit être démontrée
comme suit:
⎯ à l'aide d'un essai de type initial;
⎯ à l'aide d'un contrôle de fabrication en usine effectué par le fabricant, incluant une évaluation de produit.
Pour les besoins du contrôle, les produits peuvent être groupés en familles, les propriétés sélectionnées étant
considérées comme communes à tous les produits d'une même famille.
7.2 Essai de type initial
7.2.1 Généralités
Un essai de type initial est une série complète d'essais ou d'autres procédures, qui détermine la performance
des échantillons de produits représentatifs du type de produit.
Un essai de type initial doit être effectué afin de montrer la conformité à la présente Norme internationale lors
de la première utilisation de la norme pour des produits mis sur le marché et aux stades indiqués ci-après:
⎯ au démarrage de la fabrication d'un nouveau type de goujon ou matériau de base différent;
⎯ au démarrage d'une nouvelle méthode de fabrication ou d'une méthode de fabrication modifiée.
Dans le cas de produits pour lesquels un essai de type initial en conformité avec la présente Norme
internationale a déjà été effectué, les essais peuvent être limités
⎯ s'il a été établi que les caractéristiques de performance comparées à celles des produits déjà soumis aux
essais n'ont pas été altérées, ou
⎯ en conformité avec les règles de groupement et/ou l'application directe ou l'application par extrapolation
des résultats d'essais.
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ISO 13918:2008(F)
NOTE Les goujons présentant le marquage CE conformément aux spécifications appropriées peuvent être présumés
présenter les performances indiquées par le marquage CE, bien que cela ne se substitue pas à la responsabilité du
fabricant de goujons qui doit assurer que le goujon est convenablement conçu et qu'il dispose des valeurs de performance
nécessaires pour satisfaire à la conception.
7.2.2 Caractéristiques
Toutes les caractéristiques de l'Article 5 doivent être vérifiées par l'essai de type initial, avec l'exception
suivante:
⎯ les dégagements de substances dangereuses peuvent être évalués de façon indirecte en contrôlant la
teneur de la substance concernée.
7.2.3 Utilisation de données antérieures
Les contrôles réalisés sur les mêmes produits conformément aux dispositions de la présente Norme
internationale [même(s) caractéristique(s), même méthode d'essai, même procédure d'échantillonnage,
même système d'attestation de conformité, etc.] peuvent être pris en compte.
7.2.4 Échantillonnage, contrôles et essais et critères de conformité
7.2.4.1 Échantillonnage
L'essai de type initial doit être réalisé sur des échantillons de produits représentatifs du type de produit
fabriqué.
7.2.4.2 Contrôles et essais et critères de conformité
Le nombre de goujons soumis aux contrôles et essais doit être en conformité avec le Tableau 4. Tous les
échantillons doivent satisfaire aux contrôles et essais.
Les résultats de tous les essais de type doivent être enregistrés et conservés par le fabricant pendant au
moins dix ans après que le produit auquel se rapporte l'essai ait cessé d'être mis sur le marché.
Tableau 4 — Nombre d'échantillons à soumettre aux contrôles et essais lors de l'essai de type initial
Exigence,
Caractéristique Type d'essai Nombre d'essais
voir paragraphe
a
Dimensions 5.3.1 Selon 6.3 5
Résistance à la traction
minimale
Limité d'élasticité inférieure
b
5.3.3 Essai de traction
3
ou limite d'élasticité
à 0,2 % d'allongement
Allongement A
5
a
Pour chacune des dimensions.
b
L'essai doit être réalisé sur le plus petit et le plus grand des diamètres utilisés en fabrication pour chacun des
types de matériau.
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ISO 13918:2008(F)
7.3 Contrôle de la production en usine (CPU)
7.3.1 Généralités
Le fabricant doit établir, documenter et maintenir un système de CPU afin de s'assurer que les produits mis
sur le marché sont en conformité avec les caractéristiques de performance déclarées. Le système de CPU
doit être constitué de procédures écrites (manuel de travail), d'examens, contrôles et essais et/ou
d'évaluations réguliers, ainsi que de l'utilisation des résultats de contrôle des matériaux de base et des autres
matériaux constitutifs, des composants, des matériels, du processus de fabrication et du produit.
Un système de CPU en conformité avec les exigences de l'ISO 9001, et rendu spécifique du produit
conformément aux exigences de la présente Norme internationale, doit être considéré comme satisfaisant aux
exigences qui précèdent.
Les résultats des examens, contrôles et essais ou des évaluations exigeant une action doivent être
enregistrés, tout comme doit l'être toute action entreprise. Les actions à entreprendre, lorsque des valeurs ou
des critères de contrôle ou d'essai ne sont pas satisfaits, doivent être enregistrées et conservées pendant une
période spécifiée dans les procédures de CPU du fabricant.
7.3
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.