ISO 7539-8:2000
(Main)Corrosion of metals and alloys — Stress corrosion testing — Part 8: Preparation and use of specimens to evaluate weldments
Corrosion of metals and alloys — Stress corrosion testing — Part 8: Preparation and use of specimens to evaluate weldments
Corrosion des métaux et alliages — Essais de corrosion sous contrainte — Partie 8: Préparation et utilisation des éprouvettes pour évaluer les assemblages soudés
La présente partie de l'ISO 7539 traite des modes opératoires existants pour les essais de corrosion sous contrainte . des éprouvettes soudées et étudie les facteurs supplémentaires à prendre en compte lorsqu'on effectue des essais sur des éprouvettes soudées. La présente partie de l'ISO 7539 donne notamment des recommandations concernant le choix des éprouvettes et fournit des méthodes d'essai pour déterminer la résistance d'un métal à la corrosion sous contrainte, quand il est soudé. Le terme «métal» utilisé dans la présente partie de l'ISO 7539 inclut également les alliages.
General Information
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 7539-8
First edition
2000-07-01
Corrosion of metals and alloys — Stress
corrosion testing —
Part 8:
Preparation and use of specimens to
evaluate weldments
Corrosion des métaux et alliages — Essais de corrosion sous contrainte —
Partie 8: Préparation et utilisation des éprouvettes pour évaluer les
assemblages soudés
Reference number
ISO 7539-8:2000(E)
©
ISO 2000
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ISO 7539-8:2000(E)
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ISO 7539-8:2000(E)
Contents Page
Foreword.iv
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions .2
4 Special considerations for weldments .3
5 Specimen types.4
6 Preparation of weldments and test specimens .8
7 Testing Procedures .10
8 Assessment.11
9 Test report .11
Annex A (informative) Terms and definitions which have not been internationally agreed .13
Bibliography.18
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ISO 7539-8:2000(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 3.
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 part of ISO 7539 may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard ISO 7539-8 was prepared by Technical Committee ISO/TC 156, Corrosion of metals and
alloys.
ISO 7539 consists of the following parts, under the general title Corrosion of metals and alloys — Stress corrosion
testing:
� Part 1: General guidance on testing procedures
� Part 2: Preparation and use of bent-beam specimens
� Part 3: Preparation and use of U-bend specimens
� Part 4: Preparation and use of uniaxially loaded tension specimens
� Part 5: Preparation and use of C-ring specimens
� Part 6: Preparation and use of pre-cracked specimens
� Part 7: Slow strain rate testing
� Part 8: Preparation and use of specimens to evaluate weldments
� Part 9: Preparation and use of pre-cracked specimens for tests under rising load or rising displacement
Annex A of this part of ISO 7539 is for information only.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 7539-8:2000(E)
Corrosion of metals and alloys — Stress corrosion testing —
Part 8:
Preparation and use of specimens to evaluate weldments
1 Scope
This part of ISO 7539 covers the procedures available for stress corrosion testing of welded specimens and
examines the additional factors which must be taken into account when conducting tests on welded specimens. In
particular this part of ISO 7539 gives recommendations for the choice of specimens and test procedures to
determine the resistance of a metal to stress corrosion when it is welded.
The term “metal”, as used in this part of ISO 7539, includes alloys.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this part of ISO 7539. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these publications
do not apply. However, parties to agreements based on this part of ISO 7539 are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated
references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC maintain
registers of currently valid International Standards.
ISO 857-1:1998, Welding and allied processes — Vocabulary — Part 1: Metal welding processes.
ISO 7539-2:1989, Corrosion of metals and alloys — Stress corrosion testing — Part 2: Preparation and use of
bent-beam specimens.
ISO 7539-3:1989, Corrosion of metals and alloys — Stress corrosion testing — Part 3: Preparation and use of
U-bend specimens.
ISO 7539-4:1989, Corrosion of metals and alloys — Stress corrosion testing — Part 4: Preparation and use of
uniaxially loaded tension specimens.
ISO 7539-5:1989, Corrosion of metals and alloys — Stress corrosion testing — Part 5: Preparation and use of
C-ring specimens.
1)
ISO 7539-6:— , Corrosion of metals and alloys — Stress corrosion testing — Part 6: Preparation and use of pre-
cracked specimens.
ISO 7539-7:1989, Corrosion of metals and alloys — Stress corrosion testing — Part 7: Slow strain rate testing.
IEC 60050-851 (1991-08), International Electrotechnical Vocabulary — Chapter 851: Electric Welding.
1) To be published. (Revision of ISO 7539-6:1989)
© ISO 2000 – All rights reserved 1
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ISO 7539-8:2000(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this part of ISO 7539 the following terms and definitions apply.
3.1
welding
operation which unites materials by means of heat or pressure, or both, in such a way that there is continuity in the
nature of the materials which have been joined and in which filler metal, the melting temperature of which is of the
same order as that of the parent metal(s), may or may not be used
NOTE This definition also includes surfacing.
[ISO 857-1]
3.1.1
fusion welding
welding involving localized melting without the application of force and with or without the addition of filler metal
[ISO 857-1]
3.1.2
arc welding
fusion welding in which heat for welding is obtained from an electric arc or arcs
[ISO 857-1; IEC 60050-851]
3.1.3
diffusion welding
pressure welding in which the workpieces are kept in contact under a specified continual pressure and are heated,
either on their faying surfaces or in their entirety, at a defined temperature for a controlled time
NOTE 1 This process results in local plastic deformation and also, owing to the very close contact between the surfaces, the
diffusion of the atoms through the interface. The end result is thus complete continuity of the material.
NOTE 2 The operation may take place in a vacuum, under a gas shield or in a fluid, preferably without the addition of a filler
metal.
SeeFigure1.
[ISO 857-1]
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ISO 7539-8:2000(E)
Key
1 Induction heating element
2 Work chamber
3Workpiece
4Weld
Figure 1 — Diffusion welding
3.2
arc voltage
voltage across the arc, including the anode and cathode voltage drop, measured as near as possible to the arc
[IEC 60050-851]
See annex A.
4 Special considerations for weldments
4.1 General
The factors given in this clause may all influence the corrosion and/or mechanical properties of a weldment relative
to that of the parent metal and their effects may require consideration in stress corrosion test procedures. Whilst
the considerations listed below are relevant to the more common fusion welding processes, similar consideration
shall also be given to solid phase (non-fusion) welding processes and diffusion welding.
Weld regions are more likely than the parent metal to contain defects which may influence corrosion and stress
corrosion behaviour, e.g. microcracking, lack of fusion and porosity. For this reason, examination of the weld shall
be undertaken to assess whether the failure of any specimen is the result of pre-existing defects rather than stress
corrosion.
It is recommended that the weldment be characterized with regard to residual welding stresses, surface condition
and weld defects prior to testing. See clause 7.
4.2 Changes in microstructure
In fusion welding, the application of heat to a parent metal produces microstructural changes in the heat affected
zone (HAZ) of the parent metal adjacent to the weld junction. A rapidly-cooled weld metal differs microstructurally
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and chemically from the parent metal and is more typical of a cast structure. These differences may influence both
weldment corrosion and mechanical properties, as well as susceptibility to stress corrosion cracking.
Some alloys such as C-Mn steels display a visible HAZ. However, in some alloys, welding may also produce
precipitation and segregation effects within the parent metal remote from the visible HAZ.
4.3 Non-metallic inclusions
In addition to changes in chemical composition, the welding procedure and conditions used may result in a weld
metal with a non-metallic inclusion content and distribution different from that of the parent metal. This may
influence weldment corrosion and stress corrosion cracking behaviour.
4.4 Stress concentration effects
Shrinkage stresses following welding will introduce residual welding stresses which will be both transverse and
longitudinal with respect to the welding direction (and through thickness in thick-walled samples). Tensile stresses
are usually generated at the weld, with balancing compressive stresses in the parent metal. In addition, weld
geometry may cause further stress concentration effects.
5 Specimen types
5.1 General
The design and type of specimen used depend on the form of the metal from which the specimen is to be made
and on the objective of the test.
The test specimens described in ISO 7539 parts 2-7 are suitable for tests on weldments, subject to the additional
considerations presented in this part of ISO 7539. In addition, a number of other types of specimens, as described
in 5.2.1 to 5.2.8 below, can be used.
Specimens can be prepared from weldments in the as-welded or post-weld heat-treated conditions. It is
recommended that specimens be tested in the same condition of heat treatment as that of the intended application.
5.2 Types of specimen
5.2.1 Flat weldment
SeeFigure2.
This type of weldment is applicable for all tension and bend specimens and for any welding procedure whether
involving single- or multi-pass welds. The weldment may also be used to evaluate the effect of residual welding
stresses.
5.2.2 Circular bead weldment
SeeFigure3.
The welding procedure involves one circular bead deposit of weld metal. The circular weld develops residual
welding stresses. It is applicable to any material form that can be machined to the recommended size as specified
in Figure 3.
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ISO 7539-8:2000(E)
5.2.3 Bead-on-bar weldment
SeeFigure4.
The longitudinal fusion welds at diametrically opposite positions on the bar develop residual welding stresses in the
bar. Hence, this weldment can be used to evaluate the tendency for stress corrosion cracking of the parent metal. It
is applicable to materials that can be machined to approximately 25 mm diameter.
5.2.4 Direct tension specimen
SeeFigure5.
This specimen type is stressed in uniaxially loaded tension (see ISO 7539-4 and ISO 7539-7). Notches, with or
without pre-cracks, may be introduced into the weld metal, parent metal or heat affected zone (see ISO 7539-6).
These specimens also may be made exclusively from weld metal.
5.2.5 U-bend specimen
SeeFigure6.
The U-bend specimen is applicable to any weldment that can be formed into a U-shape without mechanical
cracking or localized bending in the heat affected zone (see ISO 7539-3). The bending operation after welding
creates high levels of elastic and plastic strain resulting in a wide range of stresses in a single specimen. The
presence of residual welding stresses makes this a particularly severe test procedure.
5.2.6 Bent-beam specimens
SeeFigure7.
These specimens are machined from welded plate into rectangular bar with the welding direction normal to or
parallel to the axis of the specimen (see ISO 7539-2). They can be loaded in 3-point or 4-point bending to measure
the stress corrosion tendencies in the weld region.
5.2.7 Pre-cracked specimens
SeeFigure8.
Pre-cracked specimens can be used to measure the tendency for stress corrosion cracking (see ISO 7539-6) in
various parts of the weldment. Caution should be exercised in the interpretation and application of results for
specimens where the stress corrosion cracks deviate from their expected path and the presence of residual
welding stresses may affect the local stress intensity factor at the crack tip.
5.2.8 C-ring and slit-tube specimens
SeeFigure9.
In the C-ring test (see ISO 7539-5), the stress is applied externally. In the slit-tubing test, the stress is applied by a
wedge that is forced into the slit section. While any material form can be machined into a ring section, this test is
specifically designed for tubing.
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ISO 7539-8:2000(E)
Procedure:
a) Discard weld ends.
b) Remove test sections as required. Sections may be
taken across the weld or longitudinally with the weld.
Figure 2 — Flat weldment
Procedure:
a) Specimen size: 100� 100�3mm.
b) Clamp or tack weld the edges of the test specimen to
a base plate to obtain restraint.
c) Weld a 50 mm diameter circular bead using the
selected weld procedure.
d) Examine both sides of specimen after exposure.
Figure 3 — Circular bead weldment
Procedure:
a) Specimen size: 25 mm diameter � 150 mm long.
b) Fusion weld entire length on opposite sides.
c) Discard 6 mm from ends and remove 20-mm test
specimens.
d) Examine cross section for radial cracking.
Figure 4 — Bead-on-bar weldment
6 © ISO 2000 – All rights reserved
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ISO 7539-8:2000(E)
Procedure:
a) Direct tension specimens to be machined directly from
flat plate weldment (see Figure 2).
Figure 5 — Direct tension weldments
Procedure:
a) U-bend specimens to be machined directly from flat
plate weldment (see Figure 2).
NOTE The welds may be oriented 90� to the direction
shown.
Figure 6 — U-bend weldment
Procedure:
a) Bent-beam specimens to be machined directly from
flat plate weldment (see Figure 2). Fulcrum should be
notched so as not to contact weld bead.
b) Dimensions: as required.
NOTE Thewelds maybeorientedat 90� to the
direction shown.
Figure 7 — Bent-beam weldment
Procedure:
a) Specimens may be machined from flat plate weldment
(see Figure 2) or K-weld (see Figure 10) or half
K-weld preparations.
Figure 8 — Precracked cantilever beam weldment
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ISO 7539-8:2000(E)
NOTE It is also possible to deposit a circumferential weld.
Procedure:
a) Use plate, ba
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 7539-8
Première édition
2000-07-01
Corrosion des métaux et alliages — Essais
de corrosion sous contrainte —
Partie 8:
Préparation et utilisation des éprouvettes
pour évaluer les assemblages soudés —
Corrosion of metals and alloys — Stress corrosion testing —
Part 8: Preparation and use of specimens to evaluate weldments
Numéro de référence
ISO 7539-8:2000(F)
©
ISO 2000
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ISO 7539-8:2000(F)
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Imprimé en Suisse
ii © ISO 2000 – Tous droits réservés
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ISO 7539-8:2000(F)
Sommaire Page
Avant-propos.iv
1 Domaine d'application.1
2Références normatives .1
3Termesetdéfinitions.2
4 Considérations particulières relatives aux assemblages soudés.3
5Typesd'éprouvettes .4
6Préparation des zones de soudage et des éprouvettes .8
7 Modes opératoires.11
8 Évaluation.12
9 Rapport d'essai .12
Annexe A (informative) Termes et définitions n’ayant pas fait l'objet d'un accord à l'échelon international .14
Bibliographie .19
© ISO 2000 – Tous droits réservés iii
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ISO 7539-8:2000(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 confiéeaux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude aledroit de fairepartie ducomité
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 3.
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 delaprésente partie de l’ISO 7539 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.
La Norme internationale ISO 7539-8 a étéélaboréepar le comité technique ISO/TC 156, Corrosion des métaux et
alliages.
L'ISO 7539 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Corrosion des métaux et alliages —
Essais de corrosion sous contrainte:
� Partie 1: Guide général des méthodes d'essai
� Partie 2: Préparation et utilisation des éprouvettes pour essais en flexion
� Partie 3: Préparation et utilisation des éprouvettes cintrées en U
� Partie 4: Préparation et utilisation des éprouvettes pour essais en traction uniaxiale
� Partie 5: Préparation et utilisation des éprouvettes en forme d'anneau en C
� Partie 6: Préparation et utilisation des éprouvettes préfissurées
� Partie 7: Essais à faible vitesse de déformation
� Partie 8: Préparation et utilisation des éprouvettes pour évaluer les assemblages soudés
� Partie 9: Préparation et utilisation des éprouvettes préfissurées pour essais sous charge croissante ou sous
déplacement croissant
L’annexe A de la présente partie de l'ISO 7539 est donnée uniquement à titre d’information.
iv © ISO 2000 – Tous droits réservés
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NORME INTERNATIONALE ISO 7539-8:2000(F)
Corrosion des métaux et alliages — Essais de corrosion sous
contrainte —
Partie 8:
Préparation et utilisation des éprouvettes pour évaluer les
assemblages soudés
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 7539 traite des modes opératoires existants pour les essais de corrosion sous
contrainte des éprouvettes soudées et étudie les facteurs supplémentaires à prendre en compte lorsqu'on effectue
des essais sur des éprouvettes soudées. La présente partie de l'ISO 7539 donne notamment des
recommandations concernant le choix des éprouvettes et fournit des méthodes d’essai pour déterminer la
résistance d’un métal à la corrosion sous contrainte, quand il est soudé.
Le terme «métal» utilisé dans la présente partie de l'lSO 7539 inclut également les alliages.
2Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente partie de l'ISO 7539. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présentepartiedel'ISO7539sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s’applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
ISO 857-1:1998, Soudage et techniques connexes — Vocabulaire — Partie 1: Soudage des métaux.
ISO 7539-2:1989, Corrosion des métaux et alliages — Essais de corrosion sous contrainte — Partie 2: Préparation
et utilisation des éprouvettes pour essais en flexion.
ISO 7539-3:1989, Corrosion des métaux et alliages — Essais de corrosion sous contrainte — Partie 3: Préparation
et utilisation des éprouvettes cintrées en U.
ISO 7539-4:1989, Corrosion des métaux et alliages — Essais de corrosion sous contrainte — Partie 4: Préparation
et utilisation des éprouvettes pour essais en traction uniaxiale.
ISO 7539-5:1989, Corrosion des métaux et alliages — Essais de corrosion sous contrainte — Partie 5: Préparation
et utilisation des éprouvettes en forme d'anneau en C.
1)
ISO 7539-6:— , Corrosion des métaux et alliages — Essais de corrosion sous contrainte — Partie 6: Préparation
et utilisation des éprouvettes préfissurées.
1) À publier. (Révision de l’ISO 7539-6:1989)
© ISO 2000 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 7539-8:2000(F)
ISO 7539-7:1989, Corrosion des métaux et alliages — Essais de corrosion sous contrainte — Partie 7: Essais à
faible vitesse de déformation.
CEI 60050-851 (1991-08), Vocabulaire électrotechnique international — Chapitre 851: Soudage électrique.
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 7539, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
soudage
opération consistant à réunir deux ou plusieurs matériaux par chauffage, pression ou conjonction des deux
procédés, de manière à assurer une continuité de la nature du ou des matériaux réunis, le soudage pouvant se
faire avec ou sans utilisation d'un métal apport, dont la température de fusion est du même ordre de grandeur que
celle du ou des matériaux de base
NOTE Cette définition couvre également le rechargement.
[ISO 857-1]
3.1.1
soudage par fusion
procédés de soudage, par fusion localisée, sans application de pression et avec ou sans produit d'apport
[ISO 857-1]
3.1.2
soudage à l'arc
ensemble de procédés de soudage par fusion, où la source de chaleur nécessaire au soudage provient d'un ou
plusieurs arcs électriques
[ISO 857-1; CEI 60050-851]
3.1.3
soudage par diffusion
procédé de soudage par pression où les pièces à souder sont maintenues en contact par une pression continue
spécifiée, et chauffées soit au niveau de leur surface de contact, soit dans leur totalité, à une température définie et
pendant une durée contrôlée. Il en résulte une déformation plastique locale
NOTE 1 Il résulte deceprocédé une déformation plastique locale; de plus ce contact intime des surfaces provoque une
diffusion des atomes au niveau de la surface de contact qui réalise la continuité parfaite du matériau.
NOTE 2 L'opération peut avoir lieu sous vide, sous protection gazeuse ou dans un fluide, et de préférence sans ajout d'un
métal apport.
Voir Figure 1.
[ISO 857-1]
2 © ISO 2000 – Tous droits réservés
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ISO 7539-8:2000(F)
Légende
1 Élément de chauffage par induction
2 Chambre de travail
3Pièces à souder
4 Soudure
Figure 1 — Soudage par diffusion
3.2
tension d'arc
tension aux bornes de l'arc, y compris les chutes de tension anodique et cathodique, mesurée aussi prèsque
possible de l'arc
[CEI 60050-851]
Voir annexe A.
4 Considérations particulières relatives aux assemblages soudés
4.1 Généralités
Les facteurs donnés dans cet article peuvent tous affecter la corrosion et/ou les propriétésmécaniques d'une zone
de soudage par rapport à celles du métal apport; il peut donc se révéler nécessaire de tenir compte de leurs effets
pour choisir le mode opératoire des essais de corrosion sous contrainte. Ces considérations valent dans le cas des
procédés de soudage par fusion, qui sont les plus courants; d'autres considérations peuvent également être prises
en compte dans le cadre de procédés de soudage par pression (sans fusion) ou par diffusion.
Les zones de soudage sont davantage susceptibles de contenir des défauts, tels que microfissures, manque de
fusion et soufflures, pouvant induire une corrosion, y compris une corrosion fissurante sous contrainte, que le métal
de base. Pour cette raison, on doit examiner la soudure pour évaluer si la défaillance d'une éprouvette résulte de
défauts antérieurs à la corrosion sous contrainte elle-même.
Avant l'essai, il est recommandé de caractériser la zone de soudage au niveau des contraintes résiduelles de
soudage, de l'état de surface et des défauts de soudage. Voir article 7.
© ISO 2000 – Tous droits réservés 3
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ISO 7539-8:2000(F)
4.2 Changements de microstructure
Dans le soudage par fusion, l'application d'une source de chaleur au métal de base entraîne des modifications de
la microstructure dans la zone affectée thermiquement (ZAT) du métal de base au voisinage de la zone de liaison.
La microstructure et la composition chimique d'un métal fondu rapidement refroidi sont différentes de celles du
métal de base et plus proches d'une structure moulée. Ces différences peuvent affecter à la fois la corrosion de la
zone de soudage et les propriétésmécaniques, ainsi que la sensibilité du métal à la corrosion fissurante sous
contrainte.
Certains alliages, tels que les aciers C-Mn, présentent une ZAT visible. Cependant dans certains alliages, le
soudage peut également provoquer des phénomènes de précipitation et de ségrégation dans la structure du métal
de base, même à distance de la ZAT directement visible.
4.3 Inclusions non métalliques
Outre les modifications de la composition chimique, le procédé et les conditions de soudage peuvent provoquer
une différence entre la teneur en inclusions non métalliques du métal apport et celle du métal de base. Ce facteur
peut influencer tant la corrosion de la zone de soudage que sa sensibilitéà la corrosion fissurante sous contrainte.
4.4 Effets de concentration de contraintes
Les contraintes dues au retrait faisant suite au soudage sont à l'origine des contraintes résiduelles de soudage, qui
se produisent tant le long du cordon de soudure que perpendiculairement à celui-ci (et, dans le cas d'échantillons à
paroi épaisse, dans toute l'épaisseur). Les contraintes de traction partent en général de la soudure, et sont
compensées par des contraintes en compression dans le métal de base. En outre, la géométrie de la soudure elle-
même peut contribuer à augmenter les effets de concentration de contraintes.
5Typesd'éprouvettes
5.1 Généralités
La conception et le type des éprouvettes utilisées sont fonction de la forme du métal dans lequel les éprouvettes
sont confectionnées, ainsi que de l'objectif visé par l'essai.
Les éprouvettes décrites dans l’ISO 7539-2 à l’ISO 7539-7 conviennent pour les essais sur les assemblages
soudés, sous réserve des considérations supplémentaires formulées dans la présente partiedel’ISO 7539. Il est
également possible d'utiliser d'autres types d'éprouvettes, comme indiqué en 5.2.1 et 5.2.8.
Les éprouvettes peuvent être confectionnées dans les assemblages soudés à l'état brut ou traités thermiquement
après soudage. Il est recommandé que le traitement thermique des éprouvettes soumises à l'essai soit le même
queceluidelapièce, pour l'utilisation envisagée.
5.2 Types d'éprouvettes
5.2.1 Assemblage soudé plan
Voir Figure 2.
Ce type de soudage peut s'appliquer à tous types d'éprouvettes pour essais de traction et de flexion, ainsi qu'à tout
type de procédé de soudage en une ou en plusieurs passes. Il peut également être utilisé pour évaluer les effets
des contraintes résiduelles dues au soudage.
5.2.2 Assemblage à cordon de soudure circulaire
Voir Figure 3.
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ISO 7539-8:2000(F)
Ce procédé de soudage implique le dépôtd'uncordondesoudurecirculairedumétal apport. La soudure circulaire
est à l'origine de contraintes de soudage résiduelles. Ce procédé peut être appliquéà toute forme de matériau
pouvant être usiné aux dimensions recommandées, spécifiées à la Figure 3.
5.2.3 Cordon de soudure déposé sur un barreau
Voir Figure 4.
Les soudures par fusion longitudinales situées de part et d'autre de la barre sont à l'origine de contraintes de
soudage résiduelles s'exerçant sur la barre. En conséquence, ce type de soudage peut être utilisé pour évaluer la
sensibilité du métal de base à la corrosion fissurante sous contrainte. Ce procédé peut être appliquéà des
matériaux pouvant être usinés pour obtenir une barre d’environ25mm dediamètre.
5.2.4 Éprouvettes pour essais en traction directe
Voir Figure 5.
Ce type d'éprouvette est soumis à une contrainte de traction uniaxiale (voir l’ISO 7539-4 et l’ISO 7539-7). Il est
possible de pratiquer des entailles, avec ou sans préfissuration, dans le métal de base, dans le métal apport ou
dans la zone affectée thermiquement (voir l’ISO 7539-6). Il est également possible de confectionner ces
éprouvettes uniquement à partir de métal apport.
5.2.5 Éprouvettes cintrées en U
Voir Figure 6.
Les éprouvettes cintrées en U peuvent être utilisées pour toutes les zones de soudage pouvant être cintrées en U
sans présenter, sur la zone affectée thermiquement, de fissuration mécanique ni de pliage rémanent localisé (voir
l’ISO 7539-3). L'opération de cintrage faisant suite au soudage engendre des contraintes élastiques et des
contraintes de déformation très importantes, et soumet une même éprouvette à une large gamme de contraintes.
Les contraintes résiduelles dues au soudage en font une méthode d'essai particulièrement rigoureuse.
5.2.6 Éprouvettes pour essais en flexion
Voir Figure 7.
Ces éprouvettes sont confectionnées en forme de barre rectangulaire dans une tôle soudée, le sens du soudage
étant perpendiculaire ou parallèle à l'axedel'éprouvette (voir l'ISO 7539-2). Elles peuvent être mises sous charge
en 3 points ou en 4 points, pour mesurer leur tendance à la corrosion sous contrainte autour de la soudure.
5.2.7 Éprouvettes préfissurées
Voir Figure 8.
Il est possible de mesurer la sensibilitéà la corrosion fissurante sous contrainte sur des éprouvettes préfissurées
(voir l'ISO 7539-6) en différents points de la zone de soudage. Il convient d'interpréter et d'appliquer avec
précaution les résultats obtenus à partir d'éprouvettes sur lesquelles les fissures dévient du trajet prévu, la
présence de contraintes résiduelles dues au soudage pouvant affecter, en front de fissure, le facteur d'intensité des
contraintes locales.
5.2.8 Éprouvettes en forme d'anneau en C et sur tube fendu
Voir Figure 9.
Pour les essais sur éprouvettes en forme d'anneau en C (voir l'ISO 7539-5), la contrainte est exercéesur
l'extérieur. Dans l'essai sur tube fendu, la contrainte est exercée par un coin inséré dans la fente. Même si un
grand nombre de pièces peuvent être usinées pour obtenir un anneau, cet essai a été spécialement mis au point
pour les tubes.
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ISO 7539-8:2000(F)
Mode opératoire:
a) Ne pas tenir compte des extrémités de la soudure.
b) Prélever les tronçons d'essai comme indiqué. Les
tronçons peuvent être prélevésen travers de la
soudure, ou dans le sens de la longueur, soudure
comprise.
Figure 2 — Assemblage soudé plan
Mode opératoire:
a) Dimensions de l'éprouvette:100 mm� 100 mm � 3 mm.
b) Pour obtenir un bridage, fixer les bords de l'éprouvette
sur une plaque, au besoin par une soudure de pointage.
c) Souder un cordon de soudure circulaire de 50 mm de
diamètre par le procédé de soudage choisi.
d) Contrôler les deux côtésde l'éprouvette après
exposition.
Figure 3 — Cordon de soudure circulaire
Mode opératoire:
a) Dimensions de l'éprouvette:
25 mm de diamètre � 150 mm de long.
b) Souder par fusion les deux côtés opposés sur toute la
longueur.
c) Ne pas tenir compte des 6 premiers ni des 6 derniers
millimètres, et prélever des tronçons pour essai de
20 mm de long.
d) Rechercher sur la section droite la présence éventuelle
de fissures.
Figure 4 — Cordon de soudure déposé sur un barreau
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ISO 7539-8:2000(F)
Mode opératoire:
a) Éprouvettes pour essai en traction directe destinées à
être directement prélevées sur la zone de soudage
plane d'une tôle (voir Figure 2).
Figure 5 — Assemblage soudé sur éprouvettes pour essais en traction directe
Mode opératoire:
a) Éprouvettes cintrées en U à prélever directement sur la
zone de soudage d'une tôle plate (voir Figure 2).
NOTE Les soudures peuvent être perpendiculaires à la direction indiquée.
Figure 6 — Assemblage soudé sur éprouvettes cintrées en U
Mode opératoire:
a) Éprouvettes pour essais en flexion destinées àêtre
prélevées sur la zone de soudage d'une tôle plate (voir
Figure 2). Il convient que le point d'appui du levier soit
entaillé de façon à ne pas êtreencontact avecle
cordon de soudure.
b) Dimensions: selon les cas.
NOTE Les soudures peuvent être perpendiculaires à la direction indiquée.
Figure 7 — Assemblage soudé sur éprouvettes pour essais en flexion
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ISO 7539-8:2000(F)
Mode opératoire:
a) Les éprouvettes peuvent être prélevées sur la zone de
soudage d'une tôle plate (voir Figure 2) ou sur des
préparations de joint en K (voir Figure 10) ou en demi-
K.
Figure 8 — Assemblage avec cordon de soudure préfissuré pour essais en porte-à-faux
NOTE Il est également possible de réaliser une soudure sur la circonférence.
Mode opératoire:
a) Utiliser une tôle, une barre, un tube de dimensions appropriées pour y prélever des éprouvettes en forme d'anneau en
...
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