ISO 11970:2001
(Main)Specification and approval of welding procedures for production welding of steel castings
Specification and approval of welding procedures for production welding of steel castings
Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour le soudage de production sur aciers moulés
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11970
First edition
2001-01-15
Specification and approval of welding
procedures for production welding of steel
castings
Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour le
soudage de production sur aciers moulés
Reference number
ISO 11970:2001(E)
©
ISO 2001
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ISO 11970:2001(E)
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ISO 11970:2001(E)
Contents Page
Foreword.iv
Introduction.v
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions .2
4 Preliminary welding procedure specification (pWPS) .2
5 Welding procedure test.3
6 Test piece .3
7 Examination and testing .5
8 Range of approval.8
9 Welding procedure approval record (WPAR) .12
Annex A (informative) Welding procedure approval — Record form (WPAR) welding procedure
approval — Test certificate.13
Annex B (normative) Details of weld test .14
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ISO 11970:2001(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 International Standard may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard ISO 11970 was prepared by Technical Committee ISO/TC 17, Steel, Subcommittee SC 11,
Steel castings.
Annex B forms a normative part of this International Standard. Annex A is for information only.
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ISO 11970:2001(E)
Introduction
All welding procedure approvals for production welding of steel castings shall be in accordance with this
International Standard from the date of its issue.
Previous procedure approvals that conform to the range of approval of clause 8 are valid under this International
Standard.
Where additional tests have to be carried out to complete the approval it is only necessary to perform the additional
tests to the requirements of clauses 6 and 7.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 11970:2001(E)
Specification and approval of welding procedures for production
welding of steel castings
1 Scope
This International Standard specifies how a welding procedure specification (WPS) for production welding of steel
castings is approved,
It defines the conditions for the execution of welding procedure approval tests and the limits of validity of an
approved welding procedure for all practical welding operations within the range of essential variables.
Tests shall be carried out in accordance with this International Standard unless additional tests are specified by the
purchaser or by agreement between the contracting parties.
This International Standard applies to the arc welding of steel castings. The principles of this International Standard
may be applied to other fusion welding processes subject to agreement between the contracting parties.
In the case of specific service, material or manufacturing conditions, more comprehensive tests may be specified
by the purchaser, than are specified by this International Standard, in order to gain more information, e.g.
longitudinal weld tensile tests, bend tests, chemical analyses, ferrite determination in austenitic stainless steels,
elongation, Charpy “V” impact tests, radiography, etc.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this International Standard. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these
publications do not apply. However, parties to agreements based on this International Standard 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 148:1983, Steel — Charpy impact test (V-notch).
ISO 857-1:1998, Welding and allied processes — Vocabulary —Part 1: Metal welding processes.
ISO 4969:1980, Steel — Macroscopic examination by etching with strong mineral acids.
ISO 4986:1992, Steel castings — Magnetic particle inspection.
ISO 4987:1992. Steel castings — Penetrant inspection.
1)
ISO 4992:— , Steel castings — Ultrasonic inspection.
ISO 4993:1987, Steel castings — Radiographic inspection.
1) To be published.
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ISO 11970:2001(E)
2)
ISO 5817:— , Welding — Fusion-welded joints in steel, nickel, titanium and their alloys (beam welding
excluded) — Quality levels for imperfections.
ISO 6507-1:1997, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 1: Test method.
ISO 6892:1998, Metallic Materials — Tensile testing at ambient temperature.
ISO 6947:1990, Welds — Working positions — Definition of angles of slope and rotation.
ISO 9606-1:1994, Approval testing of welders — Fusion welding — Part 1: Steels.
3)
ISO 9692-1:— , Welding and allied processes — Recommendations for joint preparation — Part 1: Manual metal-
arc welding, gas-shielded metal-arc welding and gas welding of steels.
ISO 9956-1:1995, Specification and approval of welding procedures for metallic materials — Part 1: General rules
for fusion welding.
ISO 9956-2:1995, Specification and approval of welding procedures for metallic materials — Part 2: Welding
procedure specification for arc welding.
3 Terms and definitions
For the purposes of this International Standard, the terms and definitions given in ISO 857-1 and ISO 9956-1 as
well as the following apply.
3.1
production welding
any welding carried out during manufacturing before final delivery to the purchaser including joint welding of
castings and finishing welding
3.1.1
joint welding
welding used to weld cast components together or weld cast components to wrought steels in order to obtain an
integral unit
3.1.2
finishing welding
welding carried out in order to ensure the agreed quality of the casting
3.2
repair welding
any welding carried out after delivery to the end user, i.e. after the casting has been in service
4 Preliminary welding procedure specification (pWPS)
A preliminary welding procedure specification shall be prepared. It shall specify the range of all the relevant
parameters according to ISO 9956-2.
2) To be published. (Revision of ISO 5817:1992)
3) To be published. (Partial revision of ISO 9692:1992)
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ISO 11970:2001(E)
5 Welding procedure test
The making and testing of test pieces representing the type and the position of welding used in production shall be
in accordance with clauses 6 and 7.
The welder who undertakes the welding procedure test satisfactorily in accordance with this International Standard
is approved for the appropriate range of approval according to ISO 9606-1. Additional welders shall be qualified in
accordance with 7.6.
6 Test piece
6.1 General
The test piece shall be in accordance with that shown in Figure 1.
6.2 Shape and dimensions of test piece
Additional test pieces, or longer test pieces than the minimum size may be prepared in order to allow for extra
and/or retesting specimens (in accordance with 7.5).
6.3 Welding of test piece
The preparation and welding of the test piece shall be carried out in accordance with the relevant pWPS. Angular
tolerances may be agreed between the contracting parties or by the relevant application standard.
The dimensions and shape of the groove shall be in accordance with ISO 9692-1.
If tack welds are to be fused into the final joint they shall be included in the test piece.
Unless otherwise specified in the purchase order or contract review, welding and testing of the test piece(s) shall
be witnessed by an examiner (or test body). When the examiner (or test body) is not specified in the purchase
order the manufacturer may appoint a suitable examiner.
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ISO 11970:2001(E)
Dimensions in millimetres
a) Plate
b) Tube
Key
1 Discard
2 Inspection length
NOTE The dimensions shown are for information only and may be adjusted to meet production and testing requirements.
a
c=3tW 150 mm.
b
b =6tW 350 mm.
c
tW 15 mm.
d
t W 0,5t.
1
e
a =5mm to15mm or�=5° to 20°.
f
Edge preparation and fit-up as detailed in the preliminary Welding Procedure Specification (pWPS).
g
eW 150 mm.
h
d = outside diameter.
Figure 1 — Test piece
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ISO 11970:2001(E)
7 Examination and testing
7.1 Extent of testing
The examination and testing includes both non-destructive examination (NDE) and destructive testing (DT) which
shall be in accordance with the requirements of Table 1.
Table 1 — Examination and testing of the test pieces
Type of test Extent
Visual 100 %
a b
100 %
Radiographic or ultrasonic
c
100 %
Surface crack detection
1specimen
Transverse tensile test
d
2sets
Impact test
if required by the purchase order or by the relevant application standard
Hardness test
if required by the purchase order or by the relevant application standard
Macro-examination
if required by the purchase order or by the relevant application standard
Micro-examination
if required by the purchase order or by the relevant application standard
Bend tests
if required by the purchase order or by the relevant application standard
Corrosion tests
if required by the purchase order or by the relevant application standard
Additional tests
a
Radiographic testing shall be carried out in accordance with ISO 4993.
b
Ultrasonic testing shall be carried out in accordance with ISO 4992.
c
Magnetic particle testing in accordance with ISO 4986 or, dye penetrant in accordance with ISO 4987.
d
Impact V-notch tests are only required when the parent metal requires impact testing The same number of tests are
required in the weld metal and HAZ.
All tests shall be carried out after any required post weld heat treatment.
7.2 Location and cutting of test pieces
Location and cutting of test pieces shall be in accordance with Figure 2.
Test pieces shall be taken after non-destructive examination (NDE) has given satisfactory results.
7.3 Non-destructive examination
The quality requirements of the HAZ shall be in accordance with the requirements for the parent metal.
The acceptance requirements of the weld deposit shall comply with level C of ISO 5817:1982 except for excess
weld metal and excessive convexity for which level D shall apply. Standards for acceptance criteria relating to NDE
methods shall be used for the evaluation of imperfections.
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ISO 11970:2001(E)
Dimensions in millimetres
Key
1 Discard
a
Area1for:
1 tensile specimen
b
Area2for:
Impact and additional test specimens if required
c
Area3for:
1 macro/micro test specimen
1 hardness test specimen
a) Plate
Key
1 Top for fixed pipe
a
Area1for:
1 tensile specimen
1 root and 1 face or 2 side bend specimens
b
Area2for:
impact and additional test specimens if required
c
Area3for:
1 tensile specimen
1 root and 1 face or
2 side
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 11970
Première édition
2001-01-15
Descriptif et qualification d'un mode
opératoire de soudage pour le soudage de
production sur aciers moulés
Specification and approval of welding procedures for production welding of
steel castings
Numéro de référence
ISO 11970:2001(F)
©
ISO 2001
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ISO 11970:2001(F)
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ii © ISO 2001 – Tous droits réservés
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ISO 11970:2001(F)
Sommaire Page
Avant-propos.iv
Introduction.v
1 Domaine d'application.1
2Références normatives .1
3Termesetdéfinitions.2
4 Descriptif de mode opératoire de soudage préliminaire (DMOS-p) .2
5 Épreuve de qualification du mode opératoire de soudage .3
6 Coupon d’essai .3
7 Contrôles, examens et essais .5
8 Domaine de validité .8
9Procès-verbal de qualification d’un mode opératoire de soudage (PV-QMOS).12
Annexe A (informative) Procès-verbal de qualification d’un mode opératoire de soudage (PV-QMOS) —
Certificat d’essai .13
Annexe B (normative) Détails de soudage .14
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ISO 11970:2001(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 Norme internationale 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 11970 a étéélaboréepar le comité technique ISO/TC 17, Acier, sous-comité SC 11,
Acier moulé.
L’annexe B constitue un élément normatif de la présente Norme internationale. L’annexe A est donnée uniquement
à titre d’information.
iv © ISO 2001 – Tous droits réservés
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ISO 11970:2001(F)
Introduction
Toute qualification de mode opératoire de soudage de production pour des pièces moulées en acier doit être
obtenue en conformité avec la présente Norme internationale dès parution.
Les qualifications de modes opératoires existantes qui répondent au domaine de validité de l'article 8 sont validées
par la présente Norme internationale.
Si des essais complémentaires sont nécessaires pour réaliser la qualification, il y a seulement lieu d'effectuer les
essais complémentaires conformément aux prescriptions des articles 6 et 7.
© ISO 2001 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 11970:2001(F)
Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour le
soudage de production sur aciers moulés
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie comment un descriptif de mode opératoiredesoudage(DMOS) pour le
soudage de production sur des pièces en acier moulé est qualifié.
Elle définit les conditions d'exécution des épreuves de qualification et les limites de validité d'un mode opératoire
qualifié, pour toutes les opérations pratiques de soudage dans la limite de variation des paramètres considérés.
Les essais doivent être réalisés conformément à la présente Norme internationale, sauf si des essais
complémentaires sont spécifiés par l'acheteur ou par accord entre les parties contractantes.
La présente Norme internationale ne s'applique qu’au soudage à l'arc des pièces en acier moulé. Les principes de
la présente Norme internationale peuvent s'appliquer à d'autres procédés de soudage par fusion, sous réserve
d'accord préalable entre les parties contractantes.
Dans le cas d'une utilisation d'un matériau ou de conditions de fabrication spécifiques, des essais plus étendus que
ceux spécifiés par la présente Norme internationale peuvent être demandés par l'acheteur, afin d'obtenir plus
d'informations, par exemple essai de traction longitudinale dans la soudure, essais de pliage, analyses chimiques,
détermination de la teneur en ferrite dans les aciers inoxydables austénitiques, allongement, essais de flexion par
choc Charpy «V», contrôle radiographique, etc.
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 Norme internationale. 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 présente Norme internationale sont 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 148:1983, Acier — Essai de résilience Charpy (entaille en V).
ISO 857-1:1998, Soudage et techniques connexes — Vocabulaire — Partie 1: Soudage des métaux.
ISO 4969:1980, Acier — Examen macroscopique par attaque aux acides minéraux forts.
ISO 4986:1992, Pièces moulées en acier — Contrôle par magnétoscopie.
ISO 4987:1992, Pièces moulées en acier — Contrôle par ressuage.
1)
ISO 4992:— , Pièces moulées en acier — Contrôle par ultrasons.
1) À publier.
© ISO 2001 – Tous droits réservés 1
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ISO 11970:2001(F)
ISO 4993:1987, Pièces moulées en acier — Contrôle radiographique.
2)
ISO 5817:— , Soudage — Assemblages en acier, nickel, titane et leurs alliages soudés par fusion (soudage par
faisceau exclu) — Niveaux de qualité par rapport aux défauts.
ISO 6507-1:1997, Matériaux métalliques — Essai de dureté Vickers — Partie 1: Méthode d'essai.
ISO 6892:1998, Matériaux métalliques — Essai de traction à température ambiante.
ISO 6947:1990, Soudures — Positions de travail — Définitions des angles d'inclinaison et de rotation.
ISO 9606-1:1994, Qualification des soudeurs — Soudage par fusion — Partie 1: Aciers.
3)
ISO 9692-1:— , Soudage et techniques connexes — Recommandations pour la préparation de joints — Partie 1:
Soudage manuel à l'arc avec électrode enrobée, soudage à l'arc avec électrode sous protection gazeuse et
soudage aux gaz des aciers.
ISO 9956-1:1995, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques —
Partie 1: Règles générales pour le soudage par fusion.
ISO 9956-2:1995, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques —
Partie 2: Descriptif d'un mode opératoire de soudage pour le soudage à l'arc.
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes et définitions donnés dans l'ISO 857-1 et dans
l’ISO 9956-1, ainsi que les suivants s'appliquent.
3.1
soudage de production
tout soudage effectué pendant la fabrication avant livraison finale à l'acheteur, ce qui comprend les soudages
d'assemblage et les soudages de finition des pièces moulées
3.1.1
soudage d'assemblage
soudage effectué pour assembler des pièces moulées ensemble ou des pièces moulées à des aciers corroyés, en
vued'enfaireunepièce complète
3.1.2
soudage de finition
soudage effectué afin d'assurer la qualité convenue des pièces moulées
3.2
soudage de réparation
tout soudage effectué aprèslalivraison à l'utilisateur final, c'est-à-dire après la mise en service de la pièce moulée
4 Descriptif de mode opératoire de soudage préliminaire (DMOS-p)
Un descriptif de mode opératoire de soudage préliminaire doit être préparé.Il doit spécifier le domaine de tous les
paramètres correspondants selon l’ISO 9956-2.
2) À publier. (Révision de l’ISO 5817:1992)
3) À publier. (Révision partielle de l’ISO 9692:1992)
2 © ISO 2001 – Tous droits réservés
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ISO 11970:2001(F)
5 Épreuve de qualification du mode opératoire de soudage
La réalisation ainsi que les contrôles et essais des coupons d’essai représentatifsdu typeetdelapositionde
soudage utilisés en fabrication doivent être conformes aux prescriptions des articles 6 et 7.
Le soudeur qui accomplit de manière satisfaisante l'épreuve de qualification du mode opératoire de soudage
conformément à la présente Norme internationale est qualifié pour le domaine de validité correspondant selon
l’ISO 9606-1. Les autres soudeurs doivent être qualifiésconformément à 7.6.
6 Coupon d’essai
6.1 Généralités
Le coupon d’essai doit être conforme à la Figure 1.
6.2 Forme et dimensions du coupon d’essai
Des coupons d’essai supplémentaires ou des coupons d’essai de longueur supérieure au minimum indiqué
peuvent être préparés en vue d'essais supplémentaires et/ou de contre-essais éventuels (conformément à 7.5).
6.3 Soudage du coupon d’essai
La préparation et le soudage du coupon d’essai doivent s’effectuer conformément au DMOS-p correspondant. Les
tolérances angulaires peuvent faire l'objet d'un accord entre les parties contractantes ou selon la norme
d’application concernée.
Les dimensions et la forme du chanfrein doivent être conformes à l'ISO 9692-1.
Si l'assemblage final incorpore le pointage, celui-ci doit faire partie intégrante du coupon d’essai.
Sauf spécification contraire à la commande ou à la revue de contrat, le soudage ainsi que l’examen, le contrôle ou
l’essai du coupon d’essai doivent être attestés par un inspecteur (ou un organisme d’inspection). Si l'inspecteur (ou
l’organisme d’inspection) n'est pas spécifiéà la commande, le constructeur peut désigner un inspecteur approprié.
© ISO 2001 – Tous droits réservés 3
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ISO 11970:2001(F)
Dimensions en millimètres
a) Tôle
b) Tube
Légende
1Extrémitéà chuter
2 Longueur à examiner
NOTE Les dimensions sont données pour information uniquement et peuvent être adaptées afin de satisfaire aux
prescriptions de fabrication et de contrôles et essais.
a
c=3tW 150 mm.
b
b =6tW 350 mm.
c
tW 15 mm.
d
t W 0,5t.
1
e
a =5mm à 15 mm ou�=5°à 20°.
f
Préparation et accostage des bords suivant le descriptif du mode opératoire de soudage préliminaire (DMOS-p).
g
eW 150 mm.
h
d =diamètre extérieur.
Figure 1 — Coupon d’essai
4 © ISO 2001 – Tous droits réservés
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ISO 11970:2001(F)
7 Contrôles, examens et essais
7.1 Étendue des contrôles, examens et essais
Les contrôles, examens et essais comportent à la fois des contrôles non destructifs (CND) et des examens et
essais destructifs conformément aux exigences du Tableau 1.
Tableau 1 — Contrôles, examens et essais des coupons d’essai
Type du contrôle, de l'examen ou de l'essai Étendue des contrôles, examens ou essais
Contrôle visuel 100 %
a b
100 %
Contrôle par radiographie ou par ultrasons
c
100 %
Contrôle de surface
Essai de traction transversale 1 éprouvette
d
2 jeux
Essai de flexion par choc
Essai de dureté si requis à la commande ou par la norme concernée
Examen macrographique si requis à la commande ou par la norme concernée
Examen micrographique si requis à la commande ou par la norme concernée
Essais de pliage si requis à la commande ou par la norme concernée
Essais de corrosion si requis à la commande ou par la norme concernée
Essais complémentaires si requis à la commande ou par la norme concernée
a
Le contrôle par radiographie doit être effectué conformément à l'ISO 4993.
b
Le contrôle par ultrasons doit être effectué conformément à l'ISO 4992.
c
Contrôle par magnétoscopie conformément à l'ISO 4986 ou par ressuage conformément à l'ISO 4987.
d
L'essai de flexion par choc sur entaille en V est seulement requis lorsque le métal de base exige un essai de flexion par choc.
Le même nombre d’essais est requis dans le métal déposé et dans la ZAT (zone affectée thermiquement).
Tous les contrôles, examens ou essais doivent être effectués après tout traitement thermique post soudure, si
requis.
7.2 Positionnement et prélèvement des coupons d’essai
Le positionnement et le prélèvement des coupons d’essai doivent être conformes à la Figure 2.
Les coupons d’essai doivent être prélevés aprèsque lescontrôles non destructifs (CND) aient donné des résultats
satisfaisants.
7.3 Contrôle non destructif
Les prescriptions relatives à la qualité de la ZAT doivent être conformes à celles du métal de base.
Les prescriptions relatives à l'acceptation du métal déposé doivent satisfaire au niveau C de l'ISO 5817:1982, sauf
pour les surépaisseurs excessives et les convexités excessives pour lesquelles le niveau D doit être appliqué. Pour
l'évaluation des défauts, des normes sur les critères d'acceptation des méthodes de contrôle non destructif doivent
être utilisées.
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ISO 11970:2001(F)
Dimensions en millimètres
Légende
1Extrémitéà chuter
a
Zone 1 pour:
1 éprouvette de traction
b
Zone 2 pour:
éprouvettes de flexion par choc et éprouvettes additionnelles si exigées
c
Zone 3 pour:
1 coupe macro/micrographique
1 coupe pour essai de dureté
a) Tôle
Légende
1 Partie supérieure pour un tube en position fixe
a
Zone 1 pour:
1 éprouvette de traction
1 éprouvette de pliage envers et 1 éprouvette de pliage endroit ou
2 pliages côtés
b
Zone 2 pour:
éprouvettes de flexion par choc et éprouvettes additionnelles si exigées
c
Zone 3 pour:
1 éprouvette de traction
1 éprouvette de pliage envers et 1 éprouvette de pliage endroit ou
2 pliages côtés
d
Zone 4 pour:
1 coupe macrographique
1 coupe pour essai de dureté
2 pliages côtés
b) Tube
Figure 2 — Positionnement des coupons d’essai
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ISO 11970:2001(F)
7.4 Essais destructifs
7.4.1 Essai de traction transversale (perpendiculaire à l’axe de soudure)
Les éprouvettes et la conduite de l'essai de traction transversale doivent être conformes à l'ISO 6892.
Les résultats des essais de traction doivent correspondre aux valeurs spécifiées pour le métal de base. Si
l'éprouvette casse en dehors de la soudure ou de la lign
...
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