ISO 16338:2017
(Main)Welding for aerospace applications - Resistance spot and seam welding
Welding for aerospace applications - Resistance spot and seam welding
ISO 16338:2017 specifies requirements for resistance spot and seam welding for aerospace applications. ISO 16338:2017 does not apply if resistance welding is simply an intermediate operation and does not affect the quality of the end product, for example when tacking basic parts prior to assembly with another process. Resistance welding of dissimilar material group combinations is not covered by this document. Safety and health issues and concerns are not covered by this document.
Soudage pour applications aérospatiales — Soudage par résistance par points et à la molette
Le présent document spécifie les exigences de soudages par résistance par points et à la molette pour applications aérospatiales. Le présent document ne s'applique pas si le soudage par résistance est simplement une opération intermédiaire et n'affecte pas la qualité du produit final, par exemple en cas de pointage de pièces de base avant leur assemblage avec d'autres procédés. Le soudage par résistance de la combinaison de groupes de matériaux dissemblables n'est pas couvert par le présent document. Les problèmes de sécurité et de santé ne sont pas couverts par le présent document.
General Information
- Status
- Published
- Publication Date
- 02-Jan-2017
- Technical Committee
- ISO/TC 44/SC 14 - Welding and brazing in aerospace
- Drafting Committee
- ISO/TC 44/SC 14 - Welding and brazing in aerospace
- Current Stage
- 9093 - International Standard confirmed
- Start Date
- 29-Jun-2022
- Completion Date
- 13-Dec-2025
Relations
- Effective Date
- 02-Jul-2016
Overview
ISO 16338:2017 - "Welding for aerospace applications - Resistance spot and seam welding" - specifies requirements for resistance spot and seam welding used in aerospace structures and components. The standard sets out engineering, production and qualification requirements for processes, equipment, personnel and inspection where resistance welding affects the final product quality. It excludes resistance welding performed only as an intermediate operation (e.g., temporary tacking), resistance welding of dissimilar material group combinations, and does not address safety and health issues.
Key topics and technical requirements
ISO 16338:2017 covers the full lifecycle of resistance spot and seam welding activities relevant to aerospace manufacturing. Major technical topics include:
- Scope and exclusions - Clear limits on applicability (intermediate operations and dissimilar-material combinations are excluded).
- Terminology and symbols - Harmonized welding vocabulary referenced to ISO/TR 25901 and ISO 17677-1.
- Engineering and joint classification - Specific engineering requirements and classification of joints for spot and seam welds.
- Material groups and part preparation - Requirements for material grouping, cleaning, surface coatings and assembly prior to welding.
- Equipment and electrodes - Qualification and performance requirements for welding machines, electrodes, jigs and fixtures.
- Welding machine qualification - Methods, test pieces and reporting for machine qualification and periodic verification.
- Welding procedure (WPS) and WPQR - Determination of weld settings, WPS preparation, procedure qualification records (WPQR) and requalification rules.
- Personnel requirements - Competence, roles and responsibilities for welding coordination and operators.
- Production requirements and witness testing - Production controls, witness test specimens, parameter adjustment rules and alternate testing options.
- Inspection, testing and acceptance criteria - Visual, radiographic, metallographic and mechanical testing methods; criteria for nugget size, penetration, imperfections and electrode indentation.
- Test pieces and mechanical tests - Standard and special test-piece configurations and mechanical test methods for spot and seam welds.
Practical applications and who uses this standard
ISO 16338:2017 is intended for organizations involved in aerospace welding where resistance spot or seam welding directly affects product quality. Typical users include:
- Aerospace OEMs and tiered suppliers specifying welding requirements for airframe and subassembly production
- Welding engineers and process development teams establishing WPS/WPQR for resistance welding
- Quality managers and inspectors performing production witness testing, nondestructive testing (radiography) and acceptance assessments
- Manufacturing engineers responsible for machine qualification, fixtures and electrode selection
- Repair and overhaul facilities performing structural repairs when resistance welding is a final-process operation
Using ISO 16338 helps ensure consistent weld quality, traceability of qualifications, and alignment with aerospace procurement and certification expectations.
Related standards (examples)
- ISO 17677-1:2009 - Resistance welding vocabulary (spot, projection, seam)
- ISO/TR 25901 series - Welding vocabulary and processes
- ISO 6520-2 - Classification of geometric imperfections in welded metallic materials
- ISO 14731 - Welding coordination - Tasks and responsibilities
Keywords: ISO 16338, resistance spot welding, seam welding, aerospace welding standards, welding procedure specification (WPS), machine qualification, welding inspection, WPQR.
ISO 16338:2017 - Welding for aerospace applications — Resistance spot and seam welding Released:1/3/2017
ISO 16338:2017 - Soudage pour applications aérospatiales — Soudage par résistance par points et à la molette Released:11/7/2019
Frequently Asked Questions
ISO 16338:2017 is a standard published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Welding for aerospace applications - Resistance spot and seam welding". This standard covers: ISO 16338:2017 specifies requirements for resistance spot and seam welding for aerospace applications. ISO 16338:2017 does not apply if resistance welding is simply an intermediate operation and does not affect the quality of the end product, for example when tacking basic parts prior to assembly with another process. Resistance welding of dissimilar material group combinations is not covered by this document. Safety and health issues and concerns are not covered by this document.
ISO 16338:2017 specifies requirements for resistance spot and seam welding for aerospace applications. ISO 16338:2017 does not apply if resistance welding is simply an intermediate operation and does not affect the quality of the end product, for example when tacking basic parts prior to assembly with another process. Resistance welding of dissimilar material group combinations is not covered by this document. Safety and health issues and concerns are not covered by this document.
ISO 16338:2017 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 25.160.01 - Welding, brazing and soldering in general. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
ISO 16338:2017 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to ISO 16338:2013. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16338
Second edition
2017-01
Welding for aerospace applications —
Resistance spot and seam welding
Soudage pour applications aérospatiales — Soudage par résistance
par points et à la molette
Reference number
©
ISO 2017
© ISO 2017, Published in Switzerland
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or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior
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Tel. +41 22 749 01 11
Fax +41 22 749 09 47
copyright@iso.org
www.iso.org
ii © ISO 2017 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols and abbreviated terms . 4
5 Specific engineering requirements . 4
6 Classification of the joint . 4
7 Production requirements . 4
8 Welding personnel requirements . 5
9 Person responsible for welding procedure qualification and welding machine
qualification tests . 5
10 Material groups . 5
11 Preparation of parts to be welded . 5
11.1 General . 5
11.2 Cleaning requirements . 5
11.3 Surface coatings . 6
11.4 Assembly . 6
12 Equipment requirements . 6
12.1 Welding machines . 6
12.2 Electrodes . 6
12.3 Shear testing machines . 6
12.3.1 General. 6
12.3.2 Stationary shear testing machines . 6
12.3.3 Portable shear testing machines . 6
12.4 Jigs and fixtures . 6
13 Welding machines . 6
13.1 Qualification requirements . 6
13.1.1 General. 6
13.1.2 Method of welding machine qualification . 7
13.2 Test piece configuration and examination requirements . 8
14 Welding procedure (WPS) . 9
14.1 Qualification requirements . 9
14.1.1 General. 9
14.1.2 Determination of weld settings . 9
14.1.3 Methods of welding procedure qualification . 9
14.1.4 Thickness combination limits .10
14.1.5 Welding procedure specification (WPS) .10
14.1.6 Welding procedure requalification .11
14.2 Test piece configuration and examination requirements .11
15 Quality requirements for production .13
15.1 General .13
15.2 Production witness testing .13
15.2.1 General.13
15.2.2 Witness test specimens .13
15.2.3 Surface resistance .13
15.2.4 Parameter adjustments .13
15.2.5 Production witness test specimen configuration and examination .14
15.2.6 Alternate testing requirements in lieu of production witness testing .16
15.3 Production parts .16
15.3.1 Examination requirements .16
15.3.2 Deterioration of welding quality .16
15.3.3 Tack welds .16
16 Test pieces .16
16.1 Standard test pieces.16
16.2 Test pieces for specific purposes .20
17 Examination, testing and acceptance criteria .20
17.1 General .20
17.2 Visual examination .20
17.2.1 Visible imperfections in test specimens or production parts .20
17.2.2 Sheet separation between welded members .21
17.2.3 Electrode indentation .21
17.3 Radiographic examination .22
17.4 Metallographic examination .24
17.4.1 General.24
17.4.2 Electrode indentation .24
17.4.3 Internal imperfections .25
17.4.4 Nugget penetration .25
17.4.5 Nugget diameter or seam weld width .26
17.5 Mechanical testing .27
17.5.1 Spot welds — Sheet .27
17.5.2 Spot welds — Foil.31
17.5.3 Seam welds — Foil .31
17.5.4 Multiple members test specimen .31
18 Welding procedure qualification record (WPQR) .32
Annex A (informative) Machine qualification test report form .33
Annex B (informative) WPS form .36
Annex C (informative) Forms for welding procedure qualification record (WPQR) — Examples .37
Annex D (informative) Commentary on machine qualification .39
Bibliography .42
iv © ISO 2017 – All rights reserved
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment,
as well as information about ISO’s adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the
Technical Barriers to Trade (TBT) see the following URL: www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by ISO/TC 44, Welding and allied processes, Subcommittee SC 14, Welding
and brazing in aerospace.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 16338:2013), of which it constitutes a
minor revision.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
a) notes on different determination of clear annulus zone for radiographic and metallographic
examination have been added under the keys of Figures 8 and 9;
b) transposed numbering in column t in Table 14 has been corrected: row changed for 0,60 mm and
0,65 mm;
c) 17.5.1.2 Span S is no longer expressed in %;
d) to correct a hanging paragraph, a 14.1.3.1 “General” subheading has been introduced;
e) other editorial revisions.
Requests for official interpretations of any aspect of this document should be directed to the Secretariat
of ISO/TC 44/SC 14 via your national standards body. A complete listing of these bodies can be found at
www.iso.org.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 16338:2017(E)
Welding for aerospace applications — Resistance spot and
seam welding
1 Scope
This document specifies requirements for resistance spot and seam welding for aerospace applications.
This document does not apply if resistance welding is simply an intermediate operation and does not
affect the quality of the end product, for example when tacking basic parts prior to assembly with
another process.
Resistance welding of dissimilar material group combinations is not covered by this document.
Safety and health issues and concerns are not covered by this document.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 6520-2, Welding and allied processes — Classification of geometric imperfections in metallic
materials — Part 2: Welding with pressure
ISO 14731, Welding coordination — Tasks and responsibilities
ISO 17677-1:2009, Resistance welding — Vocabulary — Part 1: Spot, projection and seam welding
ISO/TR 25901-1:2016, Welding and allied processes — Vocabulary — Part 1: General terms
ISO/TR 25901-3, Welding and allied processes — Vocabulary — Part 3: Welding processes
ISO/TR 25901-4, Welding and allied processes — Vocabulary — Part 4: Arc welding
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 6520-2, ISO 14731, ISO 17677-1,
ISO/TR 25901-1, ISO/TR 25901-3, ISO/TR 25901-4 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— IEC Electropedia: available at http://www.electropedia.org/
— ISO Online browsing platform: available at http://www.iso.org/obp
3.1
chisel test
destructive or non-destructive test in which welds are tested by applying a predominantly tensile force
that results in stresses primarily normal to the surface of the joint interface
[SOURCE: ISO 10447:2015, 3.1, modified — “or non-destructive test” has been added and the note 1 to
entry has been deleted.]
3.2
close spaced welds
spot welds with weld pitch of less than two diameters
3.3
coring
incipient melting
melting and resolidification of material at the grain boundaries of the heat affected zone and/or in the
weld nugget
Note 1 to entry: These features appear to be cracks when examined at low magnification, but when examined at
high magnification, are seen to be completely filled. This occurs primarily in nickel alloys.
3.4
design authority
engineering authority
organization having the responsibility for the structural integrity or maintenance of airworthiness of
the hardware and compliance with all relevant documents
3.5
foil
joint member with a thickness of 0,20 mm or less
3.6
metallographic section
transverse cut on the diameter of a spot weld or across
a seam weld, or a longitudinal cut down the centre of a seam weld
3.7
nugget
zone in spot, projection or seam weld where the metal has been melted
[SOURCE: ISO 17677-1:2009, 4.10, modified — “See Figure 2.” following the term has been deleted.]
3.8
nugget diameter
diameter of nugget measured at the faying surface
3.9
nugget penetration
extent of the nugget or fusion zone into the thickness of a joined member
3.10
peel test
destructive test in which a resistance-welded lap joint is tested by applying a peel force which results in
stresses mainly in the thickness direction of the weld
3.11
preliminary welding procedure specification
pWPS
document containing the required variables of the welding procedure which has to be qualified
[SOURCE: ISO/TR 25901-1:2016, 2.5.6]
3.12
production witness test specimen
weld of test specimen made in production setups and destructively tested to provide data on the
qualities of production welds
2 © ISO 2017 – All rights reserved
3.13
resistance seam welding
resistance welding process which produces coalescence
at the faying surfaces by the heat obtained from resistance to electric current through the work parts
held together under pressure by electrodes
Note 1 to entry: The resulting weld is a series of overlapping resistance spot welds made progressively along a
joint by turning wheel electrodes or indexing the part under fixed electrodes.
3.14
resistance spot welding
resistance welding process that produces a weld at the faying surfaces between overlapping parts by the
heat obtained from resistance to the flow of welding current through the workpieces from electrodes
that serve to concentrate the welding current and pressure at the weld area
[SOURCE: ISO 17677-1:2009, 1.12]
3.15
roll spot welding
resistance welding process variant that makes intermittent spot welds using one or more rotating
circular electrodes
Note 1 to entry: The rotation of the electrodes might or might not be stopped during the making of a weld.
[SOURCE: ISO 17677-1:2009, 3.5]
3.16
seam weld width
width of the weld metal in the plane of the faying surfaces in a direction normal to the longitudinal axis
of the linear seam weld
[SOURCE: ISO 17677-1:2009, 4.14]
3.17
sheet
joint member with a thickness of more than 0,20 mm
3.18
weld pitch
centre-to-centre distance between adjacent spot welds
[SOURCE: ISO 14373:2015, 3.4]
3.19
welding condition
provision for the manufacture of a given weld, including
material, configuration, material preparation, cooling, electrode material, electrode geometry, welding
machine number, and all weld parameters that have a direct influence on the quality of the weld
3.20
welding parameter
machine setting or adjustment
EXAMPLE Examples are electrode force, welding current, welding speed, welding time.
3.21
welding procedure specification
WPS
document that has been qualified and provides the required variables of the welding procedure to
ensure repeatability during production welding
[SOURCE: ISO/TR 25901-1:2016, 2.5.4]
4 Symbols and abbreviated terms
D minimum required nugget diameter or seam weld width (see Table 11)
s
e lower electrode indentation
l
e upper electrode indentation
u
F force
l length of test specimen
s actual nugget diameter or seam weld width, as determined by metallographic examination
M
t thickness of the thinner sheet
t thickness of outer member
o
w test specimen width/overlap
Ac test lot average
NDT non-destructive testing
pWPS preliminary welding procedure specification
QA quality assurance
SPC statistical process control
WPQR welding procedure qualification record
WPS welding procedure specification
5 Specific engineering requirements
In the event of any conflict between the requirements of this document and those requirements
specified in the engineering definition, the engineering definition shall take precedence.
The classification of the joint (see Clause 6) shall be designated on the part specification or drawing.
6 Classification of the joint
Classification of the joint is based on the following.
— Class I: a welded joint whose failure under operating conditions causes the loss of the
aircraft/spacecraft or one of its main components, or constitutes a direct hazard to people.
— Class II: a welded joint whose failure causes malfunctions without compromising continued safe
flight until the end of the mission.
— Class III: a welded joint whose failure does not affect the safety and the transport function of the
aircraft/spacecraft.
7 Production requirements
Prior to production, the following requirements shall be met:
a) personnel qualification;
4 © ISO 2017 – All rights reserved
b) welding machine qualification;
c) welding procedure qualification.
8 Welding personnel requirements
The welding personnel shall be trained and be competent for the process. If requested by the
design/engineering authority, ISO 14732 may be invoked.
9 Person responsible for welding procedure qualification and welding machine
qualification tests
The welding coordinator (see ISO 14731) shall be designated, in writing, as responsible for welding
procedure qualification and welding machine qualification test. The welding coordinator shall have
knowledge and experience relevant to the welding process, and be acceptable to the responsible
design/engineering authority or recognized examining body.
It is recommended that the welding coordinator be qualified as International Welding Engineer (IWE)
according to IIW IAB-252-11.
The welding coordinator may authorize another person to administer the welding procedure
qualification or welding machine qualification test.
10 Material groups
Material group A: unalloyed steel, low-alloyed steels, high-alloyed ferritic steels.
Material group B: high-alloyed austenitic and martensitic steels, nickel and nickel alloys, cobalt alloys.
Material group C: titanium and titanium alloys, niobium, zirconium and other reactive metals.
Material group D: aluminium and aluminium alloys, magnesium and magnesium alloys.
Material group E: materials that do not conform to material groups A to D (e.g. molybdenum, tungsten
and copper alloys).
11 Preparation of parts to be welded
11.1 General
External and faying surfaces of the parts to be welded shall be free from contaminants, such as heavy
oxides, scale, ink, grease, dirt or other substances, or surface conditions detrimental to the welding
process. The surfaces shall be regular, this being a determining factor in ensuring good reproducibility
of the weld.
11.2 Cleaning requirements
A specific cleaning procedure (e.g. pickling) shall be determined according to the materials and
precisely defined by each manufacturer in line with the design/engineering authority requirements.
The cleaning procedure used to prepare materials for welding procedure qualification shall be
specified on the pWPS. For materials in group D, surface resistance requirements shall be specified by
the design/engineering authority.
Time limits between cleaning and welding shall be specified in the pWPS or other manufacturing
documentation.
11.3 Surface coatings
Surface coatings, specified by the design/engineering authority, shall be identified in the pWPS.
11.4 Assembly
Mating parts assembled for welding shall fit so that before the first and each subsequent weld is made,
the surfaces to be joined by the weld are in contact with one another or can be made to contact one
another by manual pressure.
12 Equipment requirements
12.1 Welding machines
The welding machine shall be qualified according to Clause 13, calibrated and maintained according to
manufacturer recommendations and/or any other requirements as defined by the design/engineering
authority.
A preventative maintenance procedure shall be established and maintenance records kept.
12.2 Electrodes
All electrodes in use shall be permanently marked with the electrode material designator, as a
minimum.
12.3 Shear testing machines
12.3.1 General
Shear testing machines shall be accurate to within ± 2 % of the indicated reading. The shear testing
speed shall not exceed 13 mm/min.
12.3.2 Stationary shear testing machines
Stationary shear testing machines shall be calibrated for accuracy at intervals not to exceed one year.
12.3.3 Portable shear testing machines
Portable shear testing machines shall be calibrated for accuracy at intervals not to exceed two months.
12.4 Jigs and fixtures
Jigs and fixtures shall be so designed as to minimize the shunting of welding current through them
instead of passing through the workpieces. All tooling that is required to locate welds or assist in the
assembly of welded parts that passes through the magnetic field during the welding operation should
be made of nonmagnetic materials insofar as possible.
13 Welding machines
13.1 Qualification requirements
13.1.1 General
Existing machine qualifications to other standards prior to the release of this document are considered
qualified, unless otherwise specified by the design/engineering authority.
6 © ISO 2017 – All rights reserved
Prior to production, qualification shall be performed on each resistance spot or seam welding machine
to determine its ability and consistency of operation. The purpose of qualification is to identify and
verify the range of welding for which a welding machine may be considered capable. Welding conditions
shall be documented on a WPS as part of a machine qualification test report. Typical examples of
report forms are given in Annexes A and B. Such forms may be modified or expanded as required. After
approval is obtained, these reports shall be available for review.
Machines shall be qualified to meet the weld requirements for the most critical class (see Clause 6) in
each material group (see Clause 10) for which it is intended to be used in production. A welding machine
qualified to weld to the requirements of one class in a material group shall be automatically considered
qualified for less critical classes in the same material group. A spot welding machine qualified for
spot welding is also qualified for overlap spot welding. Machines used for class III foil welding may be
qualified by establishing a WPS. Machines qualified to a class for seam welding shall be considered
qualified for roll spot welding to the same class.
13.1.2 Method of welding machine qualification
13.1.2.1 General
No maintenance work or control adjustments are permitted during the welding of test specimens.
13.1.2.2 Test materials
Test materials for material groups A, B, C and D qualification may be any material from that group
commonly used in production.
Qualification with material of group A qualifies for welding material of group A only.
Qualification with material of group B qualifies for welding material of group B only.
Qualification with material of group C qualifies for welding material of group C only.
Qualification with material of group D qualifies for welding material of group D only.
Qualification with a specific material of group E qualifies for welding with the same material only.
13.1.2.3 Test requirements
Weld tests listed in 13.2 shall be performed and shall meet applicable acceptance criteria. For each
material group, two test sets shall be required: the high-end (thickest) machine qualification test and the
low-end (thinnest) machine qualification test. Typically, the high-end and low-end machine qualification
tests are each made up of two members of equal thickness. Alternatively, members of different thicknesses
and/or a weld combination of more than two members may be used. The following requirements shall be
used to determine the required machine qualification tests to cover production work.
a) The total thickness of all members in a production weld combination shall not be more than the
total thickness of all members in the high-end machine qualification test and shall not be less than
the total thickness of all members in the low-end machine qualification test.
b) The thinnest contact member (member in contact with the electrode) of any production weld
combination shall not be thicker than the thinnest member in the high-end machine qualification test
c) The thinnest contact member (member in contact with the electrode) of any production weld
combination shall not be thinner than the thinnest member in the low-end machine qualification test.
d) If a machine is used for a specific weld combination then it need only be qualified for that weld
combination according to the quantities and methods specified in 13.2.
NOTE 1 For examples of the application of rules stated in this subclause, see Annex D.
NOTE 2 If more than one welding machine of the same type is to be qualified, the extent of testing can be
reduced at the discretion of the design/engineering authority.
13.1.2.4 Welding machine requalification
Requalification shall be required if the welding machine is rebuilt or if significant operational changes
(e.g. replacement of main components, facility relocation and change of power supply) are made. The
number of test specimens for sheet welding may be reduced (see Table 2).
Unless otherwise authorized by the design/engineering authority, when welding machine requalification
is required, all WPS shall be requalified prior to production use.
Changes that do not require requalification of the welding machine are as follows:
a) change of location within a plant, which maintains the same electrical circuit;
b) general machine maintenance;
c) replacement of parts, such as electrodes and electrode holders, which do not affect the pressure or
power characteristics.
13.2 Test piece configuration and examination requirements
Tests shall be as specified in Table 1 and as shown in Figure 1 and Figures 3 to 5.
Table 1 — Welding machine qualification test pieces and examination requirements
Examination
Class Test piece Amount per test set
Visual Radiographic Mechanical Metallographic
Spot welds — Sheet
Figure 1 a)
I 105 weld spots all all 100 shear 5 microsections
or 1 b)
Figure 1 a)
II 105 weld spots all all 100 shear 5 macrosections
or 1 b)
Figure 1 a)
III 53 weld spots all none 50 shear 3 macrosections
or 1 b)
Spot welds — Foil
l = 300 mm continu-
a
I, II, III Figure 3 all none peel none
ous length of weld
Seam welds — Sheet
l = 600 mm 8 microsections
I Figure 5 continuous length all all none (4 transverse,
of weld 4 longitudinal)
l = 600 mm 8 macrosections
II Figure 5 continuous length all all none (4 transverse,
of weld 4 longitudinal)
l = 300 mm 4 macrosections
III Figure 5 continuous length all none none (2 transverse,
of weld 2 longitudinal)
Seam welds — Foil
l = 300 mm
a
I, II, III Figure 4 continuous length all none peel none
of weld
a
Machines used for class III foil welding may be qualified by establishing a WPS.
For welding machine requalification, the number of test specimens for sheet welding may be reduced
according to Table 2.
8 © ISO 2017 – All rights reserved
Table 2 — Machine requalification test pieces and examination requirements
Examination
Class Test piece Amount per test set
Visual Radiographic Mechanical Metallographic
Spot welds — Sheet
Figure 1 a) or
I 53 weld spots all all 50 shear 3 microsections
1 b)
Figure 1 a) or
II 53 weld spots all none 50 shear 3 macrosections
1 b)
Figure 1 a) or
III 28 weld spots all none 25 shear 3 macrosections
1 b)
Seam welds —Sheet
l = 300 mm 4 microsections
I Figure 5 continuous length all all none (2 transverse,
of weld 2 longitudinal)
l = 300 mm 4 macrosections
II Figure 5 continuous length all all none (2 transverse,
of weld 2 longitudinal)
l = 150 mm 2 macrosections
III Figure 5 continuous length all none none (1 transverse,
of weld 1 longitudinal)
14 Welding procedure (WPS)
14.1 Qualification requirements
14.1.1 General
Existing WPS qualifications to other standards prior to the release of this document are considered
qualified, unless otherwise specified by the design/engineering authority.
Prior to production, a WPS shall be established to produce the minimum strength, nugget diameter
or seam weld width or quality requirement specified in this document or as defined by the
design/engineering authority. Qualification results shall be entered on the test report, which includes
the settings used to weld the test specimens. Weld settings shall not be adjusted during the welding of
the qualification test specimens. After qualification acceptance, production setups shall be allowed to
deviate from the WPS as allowed by 15.2.4.
NOTE If production parts are used for qualification, design/engineering authority approval can be required.
14.1.2 Determination of weld settings
For each welding machine and each combination of relevant material conditions (such as alloy, heat
treatment, surface conditions, geometry, material stack-up and thickness combinations), effective
welding machine settings for test and production parts shall be determined. The conditions and
parameters shall be defined on a pWPS before welding the qualification test pieces. Typical examples
of report forms are given in Annexes A and B. These shall be modified or expanded as required. After
acceptance, production setups shall be made to the qualified pWPS, with the variation of 15.2.4 allowed.
14.1.3 Methods of welding procedure qualification
14.1.3.1 General
A welding procedure shall be qualified by one of the following methods.
14.1.3.2 Standard welding procedure qualification
Tests shall be conducted to demonstrate that on a given set of materials and a particular welding
machine, the welding procedure produces resistance welds that conform to the requirements of
Tables 12 to 14 (sheet), 14.2 and Clause 17.
14.1.3.3 Design allowable qualification
The design allowable qualification method shall be used when specific requirements are defined by the
design/engineering authority. Tests shall be conducted to demonstrate that on a given set of materials
and a particular welding machine, the welding procedure produces resistance welds that conform to
these requirements.
The pWPS shall state that the design allowable qualification method was used and shall give reference
to the specific requirements.
14.1.4 Thickness combination limits
Thickness combinations falling within the following limits shall not require a separate qualified welding
procedure, provided the qualified average nugget diameter or seam weld width can be reproduced with
a weld heat (current) setting that lies within ± 10 % of the value established by the original WPS; all
other conditions being the same.
a) Foil. The variation in thickness (with regard to the original procedure) of either outer sheet is
within ± 0,03 mm and the variation in the sum of the thicknesses (with regard to the original
procedure) of the combination is within ± 0,08 mm.
b) Outer sheet ≤ 1,02 mm, inclusive:
1) the variation in thickness of either outer sheet is within ± 0,10 mm;
2) the variation in the sum of the thicknesses of the combination is within ± 0,15 mm.
c) Outer sheet > 1,02 mm:
1) the variation in thickness of either outer sheet is within ± 10 % for material groups D and E
alloys, or ± 20 % for material groups A, B and C alloys;
2) the variation in the sum of the thicknesses of the combination is within ± 10 %.
14.1.5 Welding procedure specification (WPS)
After qualification, the WPS shall be available to machine operators and quality assurance (QA). The
following parameters shall be included in the WPS and any changes of these critical parameters outside
the allowable limits of 15.2.4 shall require requalification:
a) force;
b) electrode (geometry and material group);
c) weld settings (time, current, number of cycles);
d) surface preparation;
e) weld overlap (number of spots in seam weld unit length) on seam welds;
f) travel speed on roller seam welds.
The purpose of qualification is to replicate the results expected on production components; therefore,
test conditions for qualification shall correspond with expected production conditions.
10 © ISO 2017 – All rights reserved
A suggested form for a WPS is given in Annex B. Further information on WPS guidelines is given in
ISO 15609-5.
14.1.6 Welding procedure requalification
Requalification of the WPS shall be required if the welding machine was requalified (see 13.1.2.4) or if
significant operational changes are made to the WPS as specified in 14.1.5.
Requalification of the WPS shall also be required if a change in the cleaning procedure produces
different results (nugget and strength ranges) than the former method.
NOTE An existing WPS need not be requalified for another contract or design, provided all material
conditions (such as alloy, heat treatment, surface conditions, geometry, material stack-up and thickness
combinations) are equivalent as defined by the existing WPS.
Requalification of a welding procedure shall be required at any time if there is any reason to doubt the
ability of a welding machine to produce satisfactory welds using the existing WPS.
14.2 Test piece configuration and examination requirements
Tests shall be as specified in Tables 3 to 6 and as shown in Figures 1 to 5. Welds shall be located
within ± 1,5 mm of the centre of the overlap. Test piece size tolerance shall be ± 1,5 mm.
Table 3 — pWPS test pieces and examination requirements — Spot welds — Sheet
Number Examination
Material
Type Class Test piece of weld
group a
Visual Radiographic Mechanical Metallographic
a
spots
Figure 1 a)
I 13 all all 10 shear 3 microsections
or 1 b)
Figure 1 a)
A, B, C II 8 all all 5 shear 3 macrosections
or 1 b)
Figure 1 a)
Isolated
III 5 all none 3 shear 2 macrosections
or 1 b)
or roll
spot
Figure 1 a)
I 25 all all 20 shear 5 microsections
weld
or 1 b)
Figure 1 a)
D, E II 15 all all 10 shear 5 macrosections
or 1 b)
Figure 1 a)
III 5 all none 3 shear 2 macrosections
or 1 b)
I Figure 2 20 all all none 10 microsections
Close
A, B, C,
spaced II Figure 2 10 all all none 5 macrosections
D, E
welds
III Figure 2 3 all none none 3 macrosections
a
If more than two sheets are assembled, the mechanical tests are to be repeated for separate examination of each
assembly joint face in the final c
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 16338
Deuxième édition
2017-01
Soudage pour applications
aérospatiales — Soudage par
résistance par points et à la molette
Welding for aerospace applications — Resistance spot and seam
welding
Numéro de référence
©
ISO 2017
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Publié en Suisse
ii © ISO 2017 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles et abréviations . 4
5 Exigences techniques particulières . 5
6 Classification du joint . 5
7 Exigences de production . 5
8 Qualification des personnels soudeurs . 5
9 Responsable de la qualification du procédé de soudage et des essais de
qualification des machines de soudage . 5
10 Groupes de matériaux . 5
11 Préparation des pièces à souder . 6
11.1 Généralités . 6
11.2 Exigences en matière de préparation de surface . 6
11.3 Revêtements de surface . 6
11.4 Assemblage . 6
12 Exigences relatives aux équipements . 6
12.1 Machines de soudage . 6
12.2 Électrodes . 6
12.3 Machines d’essais de cisaillement . 7
12.3.1 Généralités . 7
12.3.2 Machines d’essais statique de cisaillement . 7
12.3.3 Machines portables d’essais de cisaillement . 7
12.4 Gabarits et fixations . 7
13 Machines de soudage . 7
13.1 Exigences de qualification . 7
13.1.1 Généralités . 7
13.1.2 Méthode de qualification de la machine de soudage . 7
13.2 Configuration des éprouvettes et exigences de contrôles . 9
14 Procédure de soudage (DMOS) .10
14.1 Exigences de qualification .10
14.1.1 Généralités .10
14.1.2 Détermination des paramètres de soudage .10
14.1.3 Méthodes de qualification du procédé de soudage .11
14.1.4 Limites des combinaisons d'épaisseurs . .11
14.1.5 Descriptif du mode opératoire de soudage (DMOS) .11
14.1.6 Requalification du procédé de soudage .12
14.2 Configuration des éprouvettes et exigences de contrôles .12
15 Exigences de qualité pour la production .14
15.1 Généralités .14
15.2 Essais témoins de production .14
15.2.1 Généralités .14
15.2.2 Éprouvettes témoins .14
15.2.3 Résistance électrique de surface .14
15.2.4 Réglage des paramètres .15
15.2.5 Configuration d'essais témoins de production et contrôles .15
15.2.6 Exigences d'essais alternatifs effectués à la place des essais témoins de
production .17
15.3 Pièces de production .18
15.3.1 Exigences de contrôle .18
15.3.2 Détérioration de la qualité du soudage .18
15.3.3 Soudures de pointage .18
16 Éprouvettes .18
16.1 Éprouvettes standards .18
16.2 Éprouvettes pour utilisations spécifiques .21
17 Contrôles, essais et critères d'acceptation .22
17.1 Généralités .22
17.2 Contrôle visuel .22
17.2.1 Imperfections visibles sur éprouvettes ou sur pièces de production .22
17.2.2 Espacement de tôles entre les éléments soudés .22
17.2.3 Indentation d'électrode .23
17.3 Contrôle radiographique .23
17.4 Contrôle métallographique .25
17.4.1 Généralités .25
17.4.2 Indentation d'électrode .26
17.4.3 Imperfections internes .26
17.4.4 Pénétration du noyau de soudure .27
17.4.5 Diamètre du noyau de soudure ou largeur du cordon de soudure.28
17.5 Essais mécaniques .29
17.5.1 Points de soudure — Tôle .29
17.5.2 Points de soudure — Feuille .33
17.5.3 Cordons de soudure — Feuille .33
17.5.4 Éprouvettes à éléments multiples.33
18 Rapport de qualification du mode opératoire de soudage (RQMOS) .34
Annexe A (informative) Formulaire de rapport d'essai de qualification de la machine .35
Annexe B (informative) Formulaire de DMOS .38
Annexe C (informative) Formulaires pour rapport de qualification de procédé de soudage
(RQMOS) — Exemples .39
Annexe D (informative) Commentaire relatif à la qualification de la machine.41
Bibliographie .45
iv © ISO 2017 – Tous droits réservés
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures employées afin de développer ce document et celles destinées à ses ultérieures
maintenances sont décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. En particulier les différents critères
d'approbation requis pour les différents types de documents ISO doivent y être notés. Ce document
a été élaboré conformément aux règles données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2. (www .iso .org/
directives).
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments de ce document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié
de tels droits de propriété. Les détails de tout droit de propriété intellectuel identifié pendant le
développement de ce document seront indiqués dans l'introduction et/ou dans la liste ISO de déclaration
de brevets reçue (www .iso .org/ patents).
Toute marque commerciale utilisée dans ce document est donnée à titre informatif pour la commodité
des utilisateurs et ne constitue pas une obligation.
Pour une explication de la signification des termes et expressions ISO liés à l'évaluation de la
conformité, ainsi que des informations concernant l'appartenance de l'ISO aux principes de la World
Trade Organization (WTO) dans la Technical Barriers to Trade (TBT) voir l'URL suivant: www .iso .org/
iso/ foreword .html.
Ce document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 44, Soudage et techniques connexes, sous-
comité SC 14, Soudage et brasage dans l'aérospatial.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 16338:2013), dont elle fait l'objet
d'une révision mineure.
Les principales modifications comparées à l'édition précédente sont les suivantes:
a) des notes sur différentes déterminations de zone de l'anneau libre pour des contrôles
radiographiques et métallographiques ont été ajoutée en dessous des légendes des Figures 8 et 9;
b) des transpositions de nombres dans la colonne t du Tableau 14 ont été corrigées: lignes modifiées
pour 0,60 mm et 0,65 mm;
c) 17.5.1.2 L'étendue S n'est plus exprimée en %;
d) afin de corriger un paragraphe sans titre, un titre 14.1.3.1 “Généralités” a été introduit;
e) autres revisions éditoriales.
Les demandes d'interprétations officielles de tout aspect de ce document doivent être retournées au
Secrétariat de l'ISO/TC 44/SC 14 par le biais de votre organisme national de normalisation. Une liste
complète de ces organismes peut être trouvée à www .iso .org.
NORME INTERNATIONALE ISO 16338:2017(F)
Soudage pour applications aérospatiales — Soudage par
résistance par points et à la molette
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie les exigences de soudages par résistance par points et à la molette pour
applications aérospatiales.
Le présent document ne s'applique pas si le soudage par résistance est simplement une opération
intermédiaire et n'affecte pas la qualité du produit final, par exemple en cas de pointage de pièces de
base avant leur assemblage avec d’autres procédés.
Le soudage par résistance de la combinaison de groupes de matériaux dissemblables n'est pas couvert
par le présent document.
Les problèmes de sécurité et de santé ne sont pas couverts par le présent document.
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 s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 6520-2, Soudage et techniques connexes — Classification des défauts géométriques dans les soudures
des matériaux métalliques — Partie 2: Soudage avec pression
ISO 14731, Coordination en soudage — Tâches et responsabilités
ISO 17677-1:2009, Soudage par résistance — Vocabulaire — Partie 1: Soudage par points, par bossages et
à la molette
ISO/TR 25901-1:2016, Soudage et techniques connexes — Vocabulaire — Partie 1: Termes généraux
ISO/TR 25901-3, Soudage et techniques connexes — Vocabulaire — Partie 3: Procédés de soudage
ISO/TR 25901-4, Soudage et techniques connexes — Vocabulaire — Partie 4: Soudage à l'arc
3 Termes et définitions
Pour les besoins de ce document, les termes et définitions figurant dans les normes ISO 6520-2,
ISO 14731, ISO 17677-1, ISO/TR 25901-1, ISO/TR 25901-3, ISO/TR 25901-4 et suivantes s’appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse http:// www .iso .org/ obp
3.1
essai de déboutonnage au burin
essai destructif ou non-destructif avec un burin lors duquel les soudures sont soumises à un effort
essentiellement de traction, qui produit des contraintes, principalement perpendiculaires à la surface
de l’interface du joint
[SOURCE: ISO 10447:2015, 3.1, modifiée — “ou non-destructif” a été ajouté et la note 1 à l'article a été
supprimée.]
3.2
soudages par points rapprochés
soudage par points avec un pas de moins de deux diamètres
3.3
noyau
début de fusion
fusion et solidification du matériau aux frontières des grains dans la zone affectée thermiquement et/
ou dans le noyau de soudure
Note 1 à l'article: Sous grossissement modéré, ces éléments ressemblent à des fissures, mais examinés à
grossissement élevé, ils s’avèrent complètement remplis de métal. Effet se produisant principalement dans les
alliages de nickel.
3.4
responsable de la conception
responsable des études techniques
organisme qui a la responsabilité de l'intégrité structurale ou du maintien de la navigabilité du matériel
et de la conformité à tous les documents applicables
3.5
feuille
pièce assemblée de 0,20 mm d’épaisseur maximale
3.6
coupe métallographique
coupe transversale au niveau du diamètre
d'un point de soudure ou coupe au travers d'un joint de soudure ou coupe longitudinale le long du centre
d'un cordon de soudure
3.7
noyau
zone, dans une soudure par points, par bossages ou à la molette, où le métal a été fondu
[SOURCE: ISO 17677-1:2009, 4.10, modifiée — “Voir Figure 2.” a été supprimé.]
3.8
diamètre du noyau
diamètre du noyau mesuré au niveau de la surface de contact
3.9
pénétration du noyau
étendue de la zone de fusion du noyau dans l'épaisseur d'une pièce assemblée
3.10
essai de pelage
essai destructif dans lequel un assemblage à recouvrement soudé par points est soumis à un effort de
pelage provoquant des contraintes essentiellement dans le sens de l’épaisseur de l’assemblage
2 © ISO 2017 – Tous droits réservés
3.11
descriptif d’un mode opératoire de soudage préliminaire
DMOS-P
document comportant les variables exigées d’un mode opératoire de soudage qui est à qualifier
[SOURCE: ISO/TR 25901-1:2016, 2.5.6]
3.12
éprouvette témoin de production
soudage d’une éprouvette réalisée pendant le réglage de la production et analysé par essai destructif
pour fournir les données sur les qualités des soudages réalisés en production
3.13
soudage par résistance à la molette
procédé de soudage par résistance des
surfaces en contact grâce à la chaleur produite par le passage du courant et la résistance électrique des
pièces pressées l’une contre l’autre par les électrodes
Note 1 à l'article: La soudure qui en résulte est une série de points de soudure par résistance qui se chevauchent,
réalisée progressivement en continue le long d’une jointure par molettes électrodes, ou par avancement de la
pièce sous électrodes fixes.
3.14
soudage par résistance par points
soudage par résistance produisant une soudure au niveau des surfaces de contact entre des pièces se
recouvrant du fait de la chaleur provoquée par la résistance au flux de courant de soudage dans les
pièces à souder de la part des électrodes qui servent à concentrer le courant de soudage et la pression
dans la région de la soudure
[SOURCE: ISO 17677-1:2009, 1.12]
3.15
soudage à la molette
variante du soudage par résistance qui produit des soudures par points intermittentes au moyen d’une
ou de plusieurs électrodes circulaires rotatives
Note 1 à l'article: La rotation des électrodes peut être interrompue ou non pendant la réalisation d’une soudure.
[SOURCE: ISO 17677-1:2009, 3.5]
3.16
largeur du cordon
largeur du métal fondu dans le plan des surfaces de contact perpendiculairement à l'axe longitudinal de
la soudure à la molette linéaire
[SOURCE: ISO 17677-1:2009, 4.14]
3.17
tôle
pièce assemblée d’une épaisseur supérieure
à 0,20 mm
3.18
entraxe des points
entraxe des points de soudure adjacents
[SOURCE: ISO 14373:2015, 3.4]
3.19
conditions de soudage
dispositions pour la fabrication d'une
soudure donnée, y compris le matériel, la configuration, la préparation du matériel, le refroidissement,
le matériau des électrodes, la géométrie d’électrodes, le numéro de la machine à souder et tous les
paramètres de soudure influençant directement la qualité de la soudure
3.20
paramètres de soudage
configuration ou réglage de la machine
EXEMPLE Des exemples sont la pression d'électrode, le courant de soudage, la vitesse de soudage, le temps
de soudage.
3.21
descriptif d'un mode opératoire de soudage
DMOS
document ayant été qualifié et fournissant les variables exigées d’un mode opératoire de soudage afin
d’en assurer la répétabilité au cours du soudage de production
[SOURCE: ISO/TR 25901-1:2016, 2.5.4]
4 Symboles et abréviations
D diamètre minimal requis du noyau ou de la largeur du cordon (voir Tableau 11)
s
e empreinte d’électrode inférieure
l
e empreinte d’électrode supérieure
u
F force
l longueur de l’éprouvette
s diamètre réel du noyau ou de la largeur du cordon, déterminé par contrôle
M
métallographique
t épaisseur de la tôle la plus mince
t épaisseur de la partie extérieure
o
w largeur de l’éprouvette/recouvrement
Ac quantité moyenne du lot soumis à essai
END essai non-destructifs
DMOS-P descriptif de mode opératoire de soudage préliminaire
AQ assurance qualité
CSP contrôle statistique du procédé
QMOS qualification du mode opératoire de soudage
DMOS descriptif de mode opératoire de soudage
4 © ISO 2017 – Tous droits réservés
5 Exigences techniques particulières
La définition technique prévaut en cas de conflit entre les exigences du présent document et celles
spécifiées dans la définition d'ingénierie.
La classification du joint (voir Article 6) doit figurer sur la spécification ou le plan de la pièce.
6 Classification du joint
La classification du joint est basée sur les critères suivants.
— Classe I: un joint de soudure dont la défaillance opérationnelle provoque la perte de l’aéronef/
astronef ou d’un de ses principaux composants, ou représente un risque direct pour les personnes.
— Classe II: un joint de soudure dont la défaillance entraîne des dysfonctionnements sans pour autant
compromettre la poursuite du vol en toute sécurité jusqu'à la fin de la mission ou du vol.
— Classe III: un joint de soudure dont la défaillance n'affecte pas la sécurité, ni la fonctionnalité de
transport de l’aéronef/astronef.
7 Exigences de production
Avant la production, il faut répondre aux exigences suivantes:
a) qualification du personnel;
b) qualification de la machine de soudage;
c) qualification du procédé de soudage.
8 Qualification des personnels soudeurs
Les personnels soudeurs doivent être formés et doivent maîtriser le procédé à mettre en œuvre. La
norme ISO 14732 peut s’appliquer, si elle est demandée par l’autorité responsable de la conception ou de
l’ingénierie.
9 Responsable de la qualification du procédé de soudage et des essais de
qualification des machines de soudage
Le coordinateur de soudage (voir ISO 14731) doit être désigné par écrit, comme responsable de
la qualification du procédé de soudage et des essais de qualification de la machine à souder. Le
coordinateur de soudage doit posséder les connaissances et expériences pertinentes en matière de
procédés de soudage et doit être accepté par l’autorité responsable de la conception ou de l’ingénierie
ou par l'organisme de contrôle approuvé.
Il est recommandé que le coordinateur de soudage soit qualifié comme Ingénieur International de
Soudage (IWE), conformément à IIW IAB-252-11.
Le coordinateur de soudage peut confier à une autre personne la gestion de la qualification du procédé
de de soudage ou l'essai de qualification de la machine à souder.
10 Groupes de matériaux
Groupe de matériaux A: acier non allié, aciers faiblement alliés, aciers ferritiques fortement alliés.
Groupe de matériaux B: aciers austénitiques fortement alliés et aciers martensitiques, nickel et alliages
de nickel, alliages de cobalt.
Groupe de matériaux C: titane et alliages de titane, niobium, zirconium et autres métaux réactifs.
Groupe de matériaux D: aluminium et alliages d'aluminium, magnésium et alliages de magnésium.
Groupe de matériaux E: les matériaux qui ne correspondent pas aux groupes de matériaux A à D (par
exemple, le molybdène, le tungstène et les alliages de cuivre).
11 Préparation des pièces à souder
11.1 Généralités
Les surfaces externes et de contact des pièces à souder doivent être exemptes de contaminants, tels que
les oxydes lourds, calamine, encre, graisse, saletés ou autres substances ou conditions préjudiciables au
procédé de soudage. Les surfaces doivent être régulières. La régularité est un facteur déterminant pour
une bonne reproductibilité des soudures.
11.2 Exigences en matière de préparation de surface
Une procédure spécifique de préparation de surface (par exemple, le décapage) doit être déterminée
selon les matériaux. En fonction des exigences de l’autorité responsable de la conception ou de
l’ingénierie, le procédé de préparation de surface doit précisément être défini par chaque fabricant.
La procédure de préparation de surface utilisée pour préparer les matériaux à la qualification du
soudage doit être précisée dans le DMOS-P. Pour les matériaux du groupe D, les exigences relatives à la
résistance électrique de surface doivent être spécifiées par l’autorité responsable de la conception ou
de l’ingénierie.
Les périodes entre la préparation de surface et le soudage doivent être définies dans le DMOS-P ou dans
une autre documentation de fabrication.
11.3 Revêtements de surface
Les revêtements de surface, spécifiés par l’autorité responsable de la conception ou de l’ingénierie,
doivent figurer dans le DMOS-P.
11.4 Assemblage
Les parties complémentaires, assemblées pour le soudage, doivent être conçues de sorte que les
surfaces à fixer par soudage soient en contact avant que la première, et chaque soudure suivante, ne soit
réalisée, ou puissent être mis en contact par pression manuelle.
12 Exigences relatives aux équipements
12.1 Machines de soudage
La machine à souder doit être qualifiée conformément à l’Article 13, calibrée et entretenue conformément
aux recommandations du fabricant et/ou à d’autres exigences définies par le responsable conception/
d’études techniques.
Une procédure de maintenance préventive doit être établie et des rapports de maintenance doivent être
conservés.
12.2 Électrodes
Toutes les électrodes utilisées doivent être durablement marquées par, au minimum, la désignation du
matériau de l'électrode.
6 © ISO 2017 – Tous droits réservés
12.3 Machines d’essais de cisaillement
12.3.1 Généralités
Les machines d'essais de cisaillement doivent être précises à ± 2 % de la valeur indiquée. La vitesse
d'essai de cisaillement ne doit pas être supérieure à 13 mm/min.
12.3.2 Machines d’essais statique de cisaillement
La précision de machines d'essais statique de cisaillement doit au minimum être étalonnée une fois par an.
12.3.3 Machines portables d’essais de cisaillement
La précision de machines portables d'essais de cisaillement doit au minimum être étalonnée une fois
tous les deux mois.
12.4 Gabarits et fixations
Les gabarits et fixations doivent être conçus de façon à minimiser le courant de soudage les traversant,
au lieu de passer par les pièces à souder. Les outils nécessaires à la localisation de soudures ou à
l’assemblage des pièces à souder, passant dans le champ magnétique pendant l'opération de soudure
doivent de préférence être en matériaux antimagnétiques.
13 Machines de soudage
13.1 Exigences de qualification
13.1.1 Généralités
Les qualifications de machines effectuées suivant d’autres normes avant la parution de ce document
restent valables, sauf indication contraire du responsable conception/d’études techniques.
La qualification de toute machine de soudage par résistance par points ou à la molette doit être effectuée
préalablement à la production afin de déterminer sa capacité et son uniformité de fonctionnement.
L'objet de la qualification consiste à identifier et à vérifier la gamme de soudures que cette machine de
soudage est capable d’effectuer. Les conditions de soudage doivent être documentées dans un DMOS et
font partie du rapport de l'essai de qualification de la machine. Des exemples typiques de formulaires
de rapport sont montrés aux Annexes A et B. Ces formulaires peuvent être modifiés ou complétés en
fonction des besoins. Après validation, ces rapports doivent pouvoir être disponibles.
Les machines doivent être qualifiées pour répondre aux exigences en matière de soudure pour la
classe la plus critique (voir Article 6) dans chaque groupe de matériaux (voir Article 10) pour laquelle
la machine est prévue dans la production. Une machine de soudage qualifiée pour les exigences d’une
classe de matériaux est automatiquement qualifiée pour les classes moins critiques du même groupe
de matériaux. Une machine à souder qualifiée pour soudage par points est également qualifiée pour
soudage par points par recouvrement. Les machines utilisées pour le soudage de feuilles en classe III
peuvent être qualifiées en rédigeant un DMOS. Les machines qualifiées pour une classe de soudage à la
molette sont également qualifiées pour le soudage par points au rouleau de la même classe de matériaux.
13.1.2 Méthode de qualification de la machine de soudage
13.1.2.1 Généralités
Il est interdit d’effectuer des réglages ou des travaux de maintenance pendant le soudage d’éprouvettes.
13.1.2.2 Matériaux d’essais
Les matériaux d'essai pour la qualification et les groupes de matériaux A, B, C et D peuvent être tous les
matériaux du groupe couramment utilisé dans la production.
La qualification pour les matériaux du groupe A n’accorde la qualification que pour le soudage de
matériaux appartenant au groupe A.
La qualification pour les matériaux du groupe B n’accorde la qualification que pour le soudage de
matériaux appartenant au groupe B.
La qualification pour les matériaux du groupe C n’accorde la qualification que pour le soudage de
matériaux appartenant au groupe C.
La qualification pour les matériaux du groupe D n’accorde la qualification que pour le soudage de
matériaux appartenant au groupe D.
La qualification pour un matériau spécifique du groupe E n’accorde la qualification que pour le soudage
de ce même matériau.
13.1.2.3 Exigences d’essais
Les essais de soudage listés en 13.2 doivent être effectués pour répondre aux critères d'acceptation
en vigueur. Pour chaque groupe de matériaux, deux jeux d’essais sont nécessaires: l’essai pour la
qualification forte épaisseur (métaux les plus épais) de la machine et l’essai de qualification faible
épaisseur (métaux les plus fins) de la machine. Généralement, les essais forte épaisseur et faible
épaisseur pour la qualification de la machine contiennent chacun deux éprouvettes d'épaisseur
identique. Il est par ailleurs possible d’utiliser deux ou plus de deux éléments d’épaisseurs différentes.
Les exigences suivantes sont à utiliser pour déterminer les essais de la qualification de la machine
nécessaires pour couvrir les travaux de production:
a) L'épaisseur totale de tous les éléments d’une production de soudage combinée ne doit pas être
supérieure à l'épaisseur totale des éléments utilisés pour la qualification forte épaisseur de la
machine et ne doit pas non plus être inférieure à l'épaisseur totale des éléments utilisés pour la
qualification faible épaisseur de la machine.
b) La pièce la plus mince (pièce en contact avec l'électrode) de n’importe quelle production de soudage
combinée ne doit pas être plus épaisse que la pièce la plus mince utilisée pour la qualification
machine forte épaisseur.
c) La pièce la plus mince (pièce en contact avec l'électrode) de n’importe quelle production de soudage
combinée ne doit pas être plus mince que la pièce la plus mince utilisée pour la qualification
machine faible épaisseur.
d) Si la machine est utilisée pour une seule combinaison de pièces à souder, il suffit qu’elle soit qualifiée
pour cette combinaison spécifique et en fonction des quantités et procédés indiquées en 13.2.
NOTE 1 Des exemples pour l'application des règles énoncées dans ce paragraphe figurent à l'Annexe D.
NOTE 2 Si plus d'une machine de soudage du même type doit être qualifiée, le nombre d'essais peut être réduit
à la discrétion du responsable conception/d’études techniques.
13.1.2.4 Requalification d’une machine de soudage
La requalification sera nécessaire si la machine de soudage a été reconstruite ou si d’importants
changements opérationnels sont intervenus (par exemple, remplacement de composants principaux,
déménagement d’usine ou de l’emplacement de la machine au sein de l’usine, modification de
l’alimentation électrique). Le nombre d’éprouvettes d'essai pour soudage de tôles peut être réduit (voir
Tableau 2).
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Sauf autorisation préalable du responsable conception/d’études techniques, tous les DMOS doivent
à nouveau être qualifiés avant qu’une machine de soudage requalifiée puisse être utilisée pour la
fabrication.
Les modifications ne nécessitant pas de requalification de la machine de soudage sont:
a) Modification de l'emplacement de la machine au sein d'une usine en gardant le raccordement au
même circuit électrique;
b) maintenance générale de la machine;
c) remplacement de pièces, telles que les électrodes et les porte-électrodes n'affectant pas les
caractéristiques de pression, ni de puissance.
13.2 Configuration des éprouvettes et exigences de contrôles
Les essais doivent correspondre au Tableau 1 de la Figure 1 et aux Figures 3 à 5.
Tableau 1 — Éprouvettes de qualification de la machine de soudage et exigences de contrôles
Contrôle
Classe Éprouvette Quantité par essai
Métallo-
Visuel Radiographique Mécanique
graphique
Soudures par points — Tôle
Figure 1 a) 105 points 100
I tous tous 5 microcoupes
ou 1 b) de soudure cisaillements
Figure 1 a) 105 points 100
II tous tous 5 macrocoupes
ou 1 b) de soudure cisaillements
Figure 1 a) 53 points 50
III tous aucun 3 macrocoupes
ou 1 b) de soudure cisaillements
Soudures par points — Feuille
l = 300 mm
a
I, II, III Figure 3 de longueur continue tous aucun pelage aucun
de soudure
Cordons de soudure — Tôle
l = 600 mm 8 microcoupes
I Figure 5 de longueur continue tous tous aucun (4 transversales,
de soudure 4 longitudinales)
l = 600 mm 8 macrocoupes
II Figure 5 de longueur continue tous tous aucun (4 transversales,
de soudure 4 longitudinales)
l = 300 mm 4 macrocoupes
III Figure 5 de longueur continue tous aucun aucun (2 transversales,
de soudure 2 longitudinales)
Cordons de soudure — Feuille
l = 300 mm
a
I, II, III Figure 4 de longueur continue tous aucun pelage aucun
de soudure
a
Les machines utilisées pour soudage de feuilles de classe III peuvent être qualifiées en établissant un DMOS.
Pour la requalification de machines de soudage, le nombre d’éprouvettes pour soudage de tôles peut
être réduit selon le Tableau 2.
Tableau 2 — Éprouvettes de requalification de la machine de soudage et exigences de contrôles
Contrôles
Classe Éprouvette Quantité par essai
Métallo-
Visuel Radiographique Mécanique
graphique
Soudures par points — Tôles
Figure 1 a) 53 points 50
I tous tous 3 microcoupes
ou 1 b) de soudure cisaillements
Figure 1 a) 53 points 50
II tous aucun 3 macrocoupes
ou 1 b) de soudure cisaillements
Figure 1 a) 28 points 25
III tous aucun 3 macrocoupes
ou 1 b) de soudure cisaillements
Cordons de soudures — Tôles
l = 300 mm 4 microcoupes
I Figure 5 de longueur continue tous tous aucun (2 transversales,
de soudure 2 longitudinales)
l = 300 mm 4 macrocoupes
II Figure 5 de longueur continue tous tous aucun (2 transversales,
de soudure 2 longitudinales)
l = 150 mm 2 macrocoupes
III Figure 5 de longueur continue tous aucun aucun (1 transversale,
de soudure 1 longitudinale)
14 Procédure de soudage (DMOS)
14.1 Exigences de qualification
14.1.1 Généralités
Les qualifications de DMOS effectués suivant d’autres normes avant la parution de ce document restent
valables, sauf indication contraire du responsable conception/d’études techniques.
Préalablement à la production, un DMOS doit être établi afin de préciser les valeurs minimales de la
force appliquée, du diamètre du noyau ou de la largeur du cordon de soudure ou les exigences minimum
en matière de qualité définies par le présent document ou par le responsable de conception/d’études
techniques. Les résultats de la qualification sont à noter dans le rapport d'essai comprenant également
les paramètres utilisés pour le soudage des éprouvettes. Les paramètres du soudage ne doivent pas être
ajustés pendant le soudage des éprouvettes de qualification. Après acceptation de la qualification, il est
admis que les configurations en série puissent différer du DMOS conformément au chapitre 15.2.4.
NOTE Si des pièces de production sont utilisées pour la qualification, il peut être nécessaire que le
responsable conception/d’études techniques donne son approbation.
14.1.2 Détermination des paramètres de soudage
Les paramètres de soudage des pièces d'essais et de série sont à déterminer pour chaque machine de
soudage et chaque combinaison pertinente de matériaux (alliages, traitements thermiques, états de
surface, géométrie, empilage de matériaux et combinaisons d'épaisseur). Avant de souder les pièces
pour l'essai de qualification, les conditions et paramètres doivent être définies dans un DMOS-P.
Des exemples typiques de formulaires de rapport sont montrés aux Annexes A et B. Ils peuvent être
modifiés ou complétés en fonction des besoins. Après acceptation, la configuration de production doit
être ajoutée à la DMOS-P qualifiée avec la variation autorisée au 15.2.4.
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14.1.3 Méthodes de qualification du procédé de soudage
14.1.3.1 Généralités
Un procédé de soudage doit être qualifié par l'une des méthodes suivantes.
14.1.3.2 Qualification d'un procédé de soudage standard
Des essais doivent être effectués pour démontrer qu'avec une machine de soudage définie, sur un lot de
matériaux donné, le procédé de soudage produit des soudures par résistance répondant aux exigences
des Tableaux 12 à 14 (tôle), 14.2 et Article 17.
14.1.3.3 Qualification en fonction de la conception
La méthode de qualification en fonction de la conception doit être utilisée si des exigences particulières
sont définies par le responsable conception/d'études techniques. Des essais doivent être effectués pour
démontrer que les soudures par résistance, effectués par le procédé prévu avec une machine de soudage
spécifique et sur un ensemble de matériaux donné, sont conformes à ces exigences.
Le DMOS-P doit indiquer que la méthode de qualificatio
...
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