ISO 17279-1:2018

Welding — Micro joining of 2nd generation high temperature superconductors — Part 1: General requirements for the procedure

This document provides concepts, specification and qualification of 2G HTS joining procedure. A welding procedure specification (WPS) is needed to provide a basis for planning joining operations and for quality control during joining. Joining is considered as a special process in the terminology of standards for quality systems. Standards for quality systems usually require that special processes be carried out in accordance with written procedure specifications. This has resulted in the establishment of a set of rules for qualification of the joining procedure prior to the release of the WPS to actual production. This document defines these rules. This document does not cover soldering, brazing or any fillers, which are currently available in the industry. It can be applied for joining of all kinds of 2G HTSs. This document does not apply to 1st Generation Bismuth Strontium Calcium Copper Oxide (1G BSCCO) type HTS and Low Temperature Superconductor (LTS) Joining.

Soudage — Micro-assemblage des supraconducteurs à haute température de 2ème génération — Partie 1: Exigences générales pour la procédure

Le présent document fournit les concepts, le descriptif et la qualification d'un mode opératoire d'assemblage des supraconducteurs à haute température de deuxième génération (2G HTS). Un descriptif de mode opératoire de soudage (DMOS) est requis afin de servir de base à la planification des opérations d'assemblage et aux contrôles qualité pendant l'assemblage. L'assemblage est traité comme un procédé à part dans la terminologie des normes relatives aux systèmes qualité. Les normes de systèmes qualité exigent généralement d'exécuter les procédés spéciaux conformément à des descriptifs de mode opératoire écrits. Il est donc nécessaire d'établir un ensemble de règles de qualification de mode opératoire d'assemblage avant toute publication de DMOS en production réelle. Le présent document définit ces règles. Le présent document ne concerne pas les procédés de brasage fort ou tendre ou d'apport de matériaux existant à ce jour dans l'industrie. Le présent document peut s'appliquer aux assemblages de toutes sortes de supraconducteurs à haute température de deuxième génération (2G HTS). Le présent document ne s'applique pas aux assemblages de supraconducteurs à haute température (HTS) à base d'oxydes de bismuth, de strontium, de calcium et de cuivre de première génération (1G BSCCO) ni aux assemblages de supraconducteurs à basse température (LTS).

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 30-Sep-2018
• ICS: 25.160.01 - Welding, brazing and soldering in general
• Technical Committee: ISO/TC 44/SC 10 - Quality management in the field of welding
• Drafting Committee: ISO/TC 44/SC 10 - Quality management in the field of welding
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Completion Date: 25-Jun-2024

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 17279-1
First edition
2018-09
Welding — Micro joining of 2nd
generation high temperature
superconductors —
Part 1:
General requirements for the
procedure
Soudage — Micro-assemblage des supraconducteurs à haute
température de 2ème génération —
Partie 1: Exigences générales pour la procédure
Reference number
©
ISO 2018
© ISO 2018
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address
below or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: [phone]
Fax: [phone]
Email: [e-mail]
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2018 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols and abbreviated terms . 2
5 Requirements . 2
5.1 Joint design . 2
5.1.1 General. 2
5.1.2 Lap joint . 3
5.1.3 Bridge joint . 3
5.2 Equipment . 4
5.3 Welding procedure qualification . 5
5.4 Micro-joining and oxygenation-annealing process . 5
5.4.1 General. 5
5.4.2 Technical content of a pWPS and WPS . 8
5.5 Qualification based on standard test joint specimen . 9
5.5.1 General. 9
5.5.2 Test specimens. 9
5.5.3 Micro-joining and oxygenation-annealing procedure of test specimens . 9
5.5.4 Testing of test specimens . .13
5.5.5 Re-testing .16
5.5.6 Test record . .16
5.6 Range of qualification .16
5.6.1 General.16
5.6.2 Related to the manufacturer .16
5.6.3 Essential variables .16
5.6.4 Other variables .17
5.7 Micro-joining and oxygenation-annealing procedure specification and procedure
qualification record .17
5.8 Final treatment of production run joints .17
5.9 Acceptance criteria .18
5.10 Identification and traceability .19
6 Third-party check .19
Annex A (informative) Micro-joining and oxygenation-annealing procedure .20
Annex B (informative) Preliminary Welding Procedure Specification (pWPS) .24
Annex C (informative) Procedure qualification for micro-joining and oxygenation
annealing and Welding Procedure Qualification Record (WPQR) .27
Annex D (informative) Welding Procedure Specification (WPS) .33
Annex E (informative) Check list for micro-joining and oxygenation-annealing procedure
qualification .36
Bibliography .39
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www .iso
.org/iso/foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 44, Welding and allied processes,
Subcommittee SC 10, Quality management in the field of welding.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
A list of all parts in the ISO 17279 series can be found on the ISO website.
iv © ISO 2018 – All rights reserved

Introduction
The increasing use of 2nd generation high temperature superconductors (2G HTSs) and invention of
resistance-free joining on 2G HTSs have created the need for this document in order to ensure that
joining is carried out in the most effective way and that appropriate control is exercized over all aspects
of the operation. ISO standards for micro-joining and joint evaluation procedure are accordingly
essential to get the best and uniform quality of 2G HTS joint.
The technique in this document regarding resistance-free micro-joining is patent-registered and was
reported to patent.statements@iso .org using the “Patent Statement and Licensing Declaration Form”.
A superconductor is a material that conducts electricity without resistance and has diamagnetism below
critical temperature, T, critical magnetic field, B , and critical current density, J . Once set in motion,
c c
electrical current flows forever in a closed loop of superconducting material under diamagnetism.
A 2G HTS consists of multi-layers and its total thickness is around between 60 µm and 100 µm with or
without surrounding copper stabilizer. The superconducting layer made from ReBa Cu O -x (ReBCO,
2 3 7
abbreviated term of ReBa Cu O ) is only between 1 µm and 2 µm thick depending on manufacturer’s
2 3 7-x
specifications. Re stands for Rare Earth materials, of which gadolinium, yttrium and samarium are used
for 2nd generation high temperature superconducting materials. Figure 1 shows schematic drawing of
typical multiple layers with surrounded copper stabilizer, and the constituents and thicknesses of each
layer in the 2G HTS. The two layers of No. 1 in Figure 1 does not exist in stabilizer-free 2G HTS.
Key
1 20 µm Cu stabilizer 4 5 buffing layers (total 160 nm)
2 2 µm Ag overlayer 5 50 µm hastelloy substrate
3 between 1 µm and 2 µm ReBCO super-conducting
layer
NOTE Not to scale.
Figure 1 — Typical 2G HTS multi-layers, and the constituents and thicknesses of each layer
Currently soldering, brazing or any filler is applied in superconducting industry as shown in Figure 2,
which shows high electrical resistance at the joint providing fatal flaw in the superconductor.


a)  Lap joint b)  Bridge joint
Key
1 superconducting layer
2 solder
Figure 2 — Soldering to join 2G HTS
However, this document focuses on the direct autogenous joining of between 1 μm and 2 μm-
thick superconducting layers of 2G HTSs as shown in Figure 3 without filler metals and recovery of
superconducting properties by oxygenation annealing process, which shows almost no electrical
resistance at the joint.
a)  Lap joint b)  Bridge joint
Key
1 superconducting layer
Figure 3 — Direct autogenous joining of two superconducting layers of 2G HTSs for
superconducting joint
vi © ISO 2018 – All rights reserved

The International Organization for Standardization (ISO) draws attention to the fact that it is claimed
that compliance with this document may involve the use of patents concerning 2G HTS resistance-
free joining. ISO takes no position concerning the evidence, validity and scope of this patent right.
The holders of these patent rights have assured ISO that they are willing to negotiate licenses under
reasonable and non-discriminatory terms and conditions with applicants throughout the world. In this
respect, the statement of the holders of these patent rights is registered with ISO. Information may be
obtained from:
KJoins, Inc. Dae-A Internati
...

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 17279-1
First edition
2018-09
Welding — Micro joining of 2nd
generation high temperature
superconductors —
Part 1:
General requirements for the
procedure
Soudage — Micro-assemblage des supraconducteurs à haute
température de 2ème génération —
Partie 1: Exigences générales pour la procédure
Reference number
©
ISO 2018
© ISO 2018
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address
below or ISO’s member body in the country of the requester.
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Website: www.iso.org
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Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols and abbreviated terms . 2
5 Requirements . 2
5.1 Joint design . 2
5.1.1 General. 2
5.1.2 Lap joint . 3
5.1.3 Bridge joint . 3
5.2 Equipment . 4
5.3 Welding procedure qualification . 5
5.4 Micro-joining and oxygenation-annealing process . 5
5.4.1 General. 5
5.4.2 Technical content of a pWPS and WPS . 8
5.5 Qualification based on standard test joint specimen . 9
5.5.1 General. 9
5.5.2 Test specimens. 9
5.5.3 Micro-joining and oxygenation-annealing procedure of test specimens . 9
5.5.4 Testing of test specimens . .13
5.5.5 Re-testing .16
5.5.6 Test record . .16
5.6 Range of qualification .16
5.6.1 General.16
5.6.2 Related to the manufacturer .16
5.6.3 Essential variables .16
5.6.4 Other variables .17
5.7 Micro-joining and oxygenation-annealing procedure specification and procedure
qualification record .17
5.8 Final treatment of production run joints .17
5.9 Acceptance criteria .18
5.10 Identification and traceability .19
6 Third-party check .19
Annex A (informative) Micro-joining and oxygenation-annealing procedure .20
Annex B (informative) Preliminary Welding Procedure Specification (pWPS) .24
Annex C (informative) Procedure qualification for micro-joining and oxygenation
annealing and Welding Procedure Qualification Record (WPQR) .27
Annex D (informative) Welding Procedure Specification (WPS) .33
Annex E (informative) Check list for micro-joining and oxygenation-annealing procedure
qualification .36
Bibliography .39
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www .iso
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Subcommittee SC 10, Quality management in the field of welding.
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Introduction
The increasing use of 2nd generation high temperature superconductors (2G HTSs) and invention of
resistance-free joining on 2G HTSs have created the need for this document in order to ensure that
joining is carried out in the most effective way and that appropriate control is exercized over all aspects
of the operation. ISO standards for micro-joining and joint evaluation procedure are accordingly
essential to get the best and uniform quality of 2G HTS joint.
The technique in this document regarding resistance-free micro-joining is patent-registered and was
reported to patent.statements@iso .org using the “Patent Statement and Licensing Declaration Form”.
A superconductor is a material that conducts electricity without resistance and has diamagnetism below
critical temperature, T, critical magnetic field, B , and critical current density, J . Once set in motion,
c c
electrical current flows forever in a closed loop of superconducting material under diamagnetism.
A 2G HTS consists of multi-layers and its total thickness is around between 60 µm and 100 µm with or
without surrounding copper stabilizer. The superconducting layer made from ReBa Cu O -x (ReBCO,
2 3 7
abbreviated term of ReBa Cu O ) is only between 1 µm and 2 µm thick depending on manufacturer’s
2 3 7-x
specifications. Re stands for Rare Earth materials, of which gadolinium, yttrium and samarium are used
for 2nd generation high temperature superconducting materials. Figure 1 shows schematic drawing of
typical multiple layers with surrounded copper stabilizer, and the constituents and thicknesses of each
layer in the 2G HTS. The two layers of No. 1 in Figure 1 does not exist in stabilizer-free 2G HTS.
Key
1 20 µm Cu stabilizer 4 5 buffing layers (total 160 nm)
2 2 µm Ag overlayer 5 50 µm hastelloy substrate
3 between 1 µm and 2 µm ReBCO super-conducting
layer
NOTE Not to scale.
Figure 1 — Typical 2G HTS multi-layers, and the constituents and thicknesses of each layer
Currently soldering, brazing or any filler is applied in superconducting industry as shown in Figure 2,
which shows high electrical resistance at the joint providing fatal flaw in the superconductor.


a)  Lap joint b)  Bridge joint
Key
1 superconducting layer
2 solder
Figure 2 — Soldering to join 2G HTS
However, this document focuses on the direct autogenous joining of between 1 μm and 2 μm-
thick superconducting layers of 2G HTSs as shown in Figure 3 without filler metals and recovery of
superconducting properties by oxygenation annealing process, which shows almost no electrical
resistance at the joint.
a)  Lap joint b)  Bridge joint
Key
1 superconducting layer
Figure 3 — Direct autogenous joining of two superconducting layers of 2G HTSs for
superconducting joint
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The International Organization for Standardization (ISO) draws attention to the fact that it is claimed
that compliance with this document may involve the use of patents concerning 2G HTS resistance-
free joining. ISO takes no position concerning the evidence, validity and scope of this patent right.
The holders of these patent rights have assured ISO that they are willing to negotiate licenses under
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INTERNATIONALE 17279-1
Première édition
2018-09
Soudage — Micro-assemblage
des supraconducteurs à haute
température de 2ème génération —
Partie 1:
Exigences générales pour la procédure
Welding — Micro joining of 2nd generation high temperature
superconductors —
Part 1: General requirements for the procedure
Numéro de référence
©
ISO 2018
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2018
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: [phone]
Fax: [phone]
E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Terms et définitions . 1
4 Symboles et termes abrégés . 2
5 Exigences . 3
5.1 Conception de l'assemblage . 3
5.1.1 Généralités . 3
5.1.2 Assemblage à recouvrement . 3
5.1.3 Assemblage en pont . 3
5.2 Équipement . 4
5.3 Qualification du mode opératoire de soudage . 5
5.4 Procédé de micro-assemblage et de recuit d'oxygénation . 5
5.4.1 Généralités . 5
5.4.2 Contenu technique d'un DMOS-P et d'un DMOS . 8
5.5 Qualification sur la base d'une éprouvette d'essai d'assemblage normalisée . 9
5.5.1 Généralités . 9
5.5.2 Éprouvettes d'essai . 9
5.5.3 Mode opératoire de micro-assemblage et de recuit d'oxygénation des
éprouvettes d'essai .10
5.5.4 Essais des éprouvettes .13
5.5.5 Contre-essais .17
5.5.6 Rapport d'essai .17
5.6 Domaine de validité .17
5.6.1 Généralités .17
5.6.2 Validité établie par le fabricant .17
5.6.3 Variables essentielles .17
5.6.4 Autres variables .18
5.7 Descriptif de mode opératoire de micro-assemblage et de recuit d'oxygénation et
procès-verbal de qualification de mode opératoire .18
5.8 Traitement final des assemblages en phase de production .19
5.9 Critères d’acceptation .19
5.10 Identification et traçabilité .20
6 Vérifications tierces .21
Annexe A (informative) Mode opératoire de micro-assemblage et de recuit d'oxygénation .22
Annexe B (informative) Descriptif de mode opératoire de soudage préliminaire (DMOS-P) .26
Annexe C (informative) Qualification du mode opératoire de micro-assemblage et de recuit
d'oxygénation et procès-verbal de qualification du mode opératoire de soudage
(PV-QMOS) .29
Annexe D (informative) Descriptif de mode opératoire de soudage (DMOS) .35
Annexe E (informative) Liste de contrôles pour la qualification du mode opératoire de
micro-assemblage et de recuit d'oxygénation .38
Bibliographie .42
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/iso/fr/avant -propos .html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 44, Soudage et techniques connexes,
sous-comité SC 10, Gestion de la qualité dans le domaine du soudage.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/fr/members .html.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 17279 se trouve sur le site Web de l’ISO.
iv © ISO 2018 – Tous droits réservés

Introduction
L'utilisation croissante de supraconducteurs à haute température critique de deuxième génération
(2G HTS) et l'invention d'assemblages sans résistance sur les 2G HTS ont créé le besoin du présent
document afin de garantir que l'assemblage est réalisé de la manière la plus efficace possible et que tous
les aspects de l'opération sont correctement contrôlés. Les normes ISO relatives aux modes opératoires
de micro-assemblage et d'évaluation des assemblages sont par conséquent essentielles pour obtenir un
assemblage 2G HTS de qualité excellente et uniforme.
La technique utilisée dans ce document concernant le micro-assemblage sans résistance fait l'objet d'un
brevet enregistré et a été signalée à patent.statements@iso .org à l'aide du "formulaire Formulaire de
déclaration de détention de Brevets et d'octroi de licences"
Le supraconducteur est un matériau qui conduit l'électricité sans résistance et qui se caractérise par
un diamagnétisme en dessous de la température critique (T ), du champ magnétique critique (B ) et de
c c
la densité de courant critique (J ). Une fois déclenché, le courant électrique circule à l'infini en boucle
c
fermée dans le matériau supraconducteur en phase diamagnétique.
Le 2G HTS est constitué de plusieurs couches dont l'épaisseur totale se situe entre 60 µm et 100 µm
avec ou sans stabilisant en cuivre enveloppant et la couche supraconductrice, en ReBa Cu O , (ReBCO,
2 3 7-x
terme abrégé de ReBa Cu O ) ne fait qu'entre 1 µm et 2 µm d'épaisseur selon les spécifications du
2 3 7-x
fabricant. Re désigne les matériaux terrestres rares dont le gadolinium, l'yttrium et le samarium qui
sont utilisés pour les matériaux supraconducteurs à haute température de deuxième génération. La
Figure 1 montre un schéma des multiples couches avec stabilisant en cuivre enveloppe typiquement
présentes dans un 2G HTS, ainsi que les constituants et l'épaisseur de chaque couche. Les deux couches
de la légende 1 de la Figure 1 n'existent pas dans le HTS 2G sans stabilisant.
Légende
1 stabilisant en cuivre (Cu) de 20 µm 4 5 couches tampon (total 160 nm)
2 couche protectrice en argent (Ag) de 2 µm 5 substrat en Hastelloy de 50 µm
3 couche supraconductrice ReBCO entre 1 µm et 2 µm
NOTE Schéma non à l'échelle
Figure 1 — Multiples couches typiques d'un 2G HTS, constituants et épaisseur de chaque couche
Pour l'heure, l'industrie des supraconducteurs recourt aux techniques de brasage fort ou tendre,
ainsi qu'à tout procédé d'apport de métal comme l’indique la Figure 2, qui montre la haute résistance
électrique au niveau de l'assemblage, source de défaillance fatale dans le supraconducteur.


a)  Assemblage à recouvrement b)  Assemblage en pont
Légende
1 couche supraconductrice
2 produit d'apport de brasage tendre
Figure 2 — Brasage d'assemblage d'un 2G HTS
Néanmoins, le présent document s'intéresse plus particulièrement à l'assemblage autogène direct
des couches supraconductrices de 1 μm à 2 μm d'épaisseur des 2G HTS, comme l’indique la Figure 3,
sans métal d'apport et avec récupération des propriétés
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 17279-1
Première édition
2018-09
Soudage — Micro-assemblage
des supraconducteurs à haute
température de 2ème génération —
Partie 1:
Exigences générales pour la procédure
Welding — Micro joining of 2nd generation high temperature
superconductors —
Part 1: General requirements for the procedure
Numéro de référence
©
ISO 2018
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Terms et définitions . 1
4 Symboles et termes abrégés . 2
5 Exigences . 3
5.1 Conception de l'assemblage . 3
5.1.1 Généralités . 3
5.1.2 Assemblage à recouvrement . 3
5.1.3 Assemblage en pont . 3
5.2 Équipement . 4
5.3 Qualification du mode opératoire de soudage . 5
5.4 Procédé de micro-assemblage et de recuit d'oxygénation . 5
5.4.1 Généralités . 5
5.4.2 Contenu technique d'un DMOS-P et d'un DMOS . 8
5.5 Qualification sur la base d'une éprouvette d'essai d'assemblage normalisée . 9
5.5.1 Généralités . 9
5.5.2 Éprouvettes d'essai . 9
5.5.3 Mode opératoire de micro-assemblage et de recuit d'oxygénation des
éprouvettes d'essai .10
5.5.4 Essais des éprouvettes .13
5.5.5 Contre-essais .17
5.5.6 Rapport d'essai .17
5.6 Domaine de validité .17
5.6.1 Généralités .17
5.6.2 Validité établie par le fabricant .17
5.6.3 Variables essentielles .17
5.6.4 Autres variables .18
5.7 Descriptif de mode opératoire de micro-assemblage et de recuit d'oxygénation et
procès-verbal de qualification de mode opératoire .18
5.8 Traitement final des assemblages en phase de production .19
5.9 Critères d’acceptation .19
5.10 Identification et traçabilité .20
6 Vérifications tierces .21
Annexe A (informative) Mode opératoire de micro-assemblage et de recuit d'oxygénation .22
Annexe B (informative) Descriptif de mode opératoire de soudage préliminaire (DMOS-P) .26
Annexe C (informative) Qualification du mode opératoire de micro-assemblage et de recuit
d'oxygénation et procès-verbal de qualification du mode opératoire de soudage
(PV-QMOS) .29
Annexe D (informative) Descriptif de mode opératoire de soudage (DMOS) .35
Annexe E (informative) Liste de contrôles pour la qualification du mode opératoire de
micro-assemblage et de recuit d'oxygénation .38
Bibliographie .42
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/iso/fr/avant -propos .html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 44, Soudage et techniques connexes,
sous-comité SC 10, Gestion de la qualité dans le domaine du soudage.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/fr/members .html.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 17279 se trouve sur le site Web de l’ISO.
iv © ISO 2018 – Tous droits réservés

Introduction
L'utilisation croissante de supraconducteurs à haute température critique de deuxième génération
(2G HTS) et l'invention d'assemblages sans résistance sur les 2G HTS ont créé le besoin du présent
document afin de garantir que l'assemblage est réalisé de la manière la plus efficace possible et que tous
les aspects de l'opération sont correctement contrôlés. Les normes ISO relatives aux modes opératoires
de micro-assemblage et d'évaluation des assemblages sont par conséquent essentielles pour obtenir un
assemblage 2G HTS de qualité excellente et uniforme.
La technique utilisée dans ce document concernant le micro-assemblage sans résistance fait l'objet d'un
brevet enregistré et a été signalée à patent.statements@iso .org à l'aide du "formulaire Formulaire de
déclaration de détention de Brevets et d'octroi de licences"
Le supraconducteur est un matériau qui conduit l'électricité sans résistance et qui se caractérise par
un diamagnétisme en dessous de la température critique (T ), du champ magnétique critique (B ) et de
c c
la densité de courant critique (J ). Une fois déclenché, le courant électrique circule à l'infini en boucle
c
fermée dans le matériau supraconducteur en phase diamagnétique.
Le 2G HTS est constitué de plusieurs couches dont l'épaisseur totale se situe entre 60 µm et 100 µm
avec ou sans stabilisant en cuivre enveloppant et la couche supraconductrice, en ReBa Cu O , (ReBCO,
2 3 7-x
terme abrégé de ReBa Cu O ) ne fait qu'entre 1 µm et 2 µm d'épaisseur selon les spécifications du
2 3 7-x
fabricant. Re désigne les matériaux terrestres rares dont le gadolinium, l'yttrium et le samarium qui
sont utilisés pour les matériaux supraconducteurs à haute température de deuxième génération. La
Figure 1 montre un schéma des multiples couches avec stabilisant en cuivre enveloppe typiquement
présentes dans un 2G HTS, ainsi que les constituants et l'épaisseur de chaque couche. Les deux couches
de la légende 1 de la Figure 1 n'existent pas dans le HTS 2G sans stabilisant.
Légende
1 stabilisant en cuivre (Cu) de 20 µm 4 5 couches tampon (total 160 nm)
2 couche protectrice en argent (Ag) de 2 µm 5 substrat en Hastelloy de 50 µm
3 couche supraconductrice ReBCO entre 1 µm et 2 µm
NOTE Schéma non à l'échelle
Figure 1 — Multiples couches typiques d'un 2G HTS, constituants et épaisseur de chaque couche
Pour l'heure, l'industrie des supraconducteurs recourt aux techniques de brasage fort ou tendre,
ainsi qu'à tout procédé d'apport de métal comme l’indique la Figure 2, qui montre la haute résistance
électrique au niveau de l'assemblage, source de défaillance fatale dans le supraconducteur.


a)  Assemblage à recouvrement b)  Assemblage en pont
Légende
1 couche supraconductrice
2 produit d'apport de brasage tendre
Figure 2 — Brasage d'assemblage d'un 2G HTS
Néanmoins, le présent document s'intéresse plus particulièrement à l'assemblage autogène direct
des couches supraconductrices de 1 μm à 2 μm d'épaisseur des 2G HTS, comme l’indique la Figure 3,
sans métal d'apport et avec récupération des propriétés
...