ISO 25239-4 2011搅拌摩擦焊 铝 焊接工艺评定(中文版)

ISO 25239-4:2011搅拌摩擦焊—铝第4部分：焊接工艺评定狮子十之八九译目录前言引言1 范围2 引用标准（略）3 名词和术语4 符号和缩写5 焊接工艺评定及过程5.1 概述5.2 pWPS中技术内容6 基于焊接工艺试验的评定6.1 概述6.2 试件6.3 试件的检验和试验6.4 认可范围6.5 焊接工艺评定报告7 基于预生产试验的评定7.1 概述7.2 试样7.3 试件的检验和试验7.4 认可范围7.5 焊接工艺评定报告附录A（信息）预备焊接工艺评定附录B（信息）非破坏试验附录C（信息）搭接接头的锤击S弯曲试验附录D（信息）焊接工艺评定报告格式文献（略）ISO（国际标准化组织）是一个世界范围内的国家标准学会（ISO成员组织）的联合体。

制定国际标准的工作经由ISO技术委员会归口负责。

每个成员组织开发一个项目，由此便形成一个技术委员会，此成员组织有权代表该技术委员会。

国际组织、政府与非政府机构协同ISO共同参与工作。

ISO针对于电工标准化所有事宜和国际电工委员会（IEC）紧密合作。

本文件的起草符合ISO/IEC 指令中第2部分的相关规则。

由技术委员会通过国际标准草案提交成员国投票表决，需要得至少75%参加表决的成员国的同意，才能作为国际标准正式发布。

ISO25239-4是由国际焊接学会制订的，国际焊接学会已被ISO理事会批准为焊接领域的国际标准化机构。

ISO25239（总的的题目：搅拌摩擦焊—铝）系列标准有以下部分组成：——第1部分：术语——第2部分：焊接接头的设计——第3部分：焊接操作工的资质——第4部分：焊接工艺评定——第5部分：质量和检验的要求对于ISO25239的本部分的任何官方问题，应通过您所在国家标准委员会递交给ISO秘书处。

焊接广泛应用于工程结构制造。

在第二十世纪后半叶以来，熔化焊接工艺（其中熔化指母材和通常是填充金属的熔化），主导了大量结构的焊接。

在1991年，韦恩托马斯（Wayne Thomas）在TWI发明的摩擦搅拌焊接（FSW），其原理是固相连接技术（不熔化）。

随着FSW应用日益增加，产生了制订国际标准的需求，以确保其能以最有效的方式进行焊接，并在所有的操作方面进行合理的控制。

本国际标准着重于铝的搅拌摩擦焊，因为在出版时，搅拌摩擦焊的大多数商业应用与铝有关。

例如轨道车辆、消费品、食品加工设备、航空航天结构和船舶。

本系列标准包括以下部分：第1部分：规定了FWS的术语第2部分；规定了铝焊接接头的设计要求第3部分：规定了焊接操作工的资质的要求第4部分：规定了铝的焊接工艺评定的要求。

焊接工艺规程（WPS）提供相关参数，以满足焊接操作和焊接过程中的质量控制。

在质量体系标准中，焊接被认为是一个特殊过程。

质量体系标准通常要求此特殊过程按照书面的工艺规程进行。

冶金偏差是一个特殊的问题。

由于在目前的技术水平下不可能对机械性能进行无损检测，因此在WPS投入实际生产之前，建立了一套焊接工艺评定的规则。

ISO25239的这一部分定义了这些规则。

第5部分：规定了制造商使用FSW工艺生产特定质量的铝产品的能力的方法。

它定义了特定的质量要求，但没有规定特定产品的质量要求。

焊接结构在生产和维护过程中应有效的避免严重问题的出现。

为了实现这一目标，应从设计阶段开始、从材料的选择、制造和检验各方面进行控制。

例如，不合理的设计会造成产品在车间、现场或维护过程中严重的制造困难和昂贵的成本。

不正确的材料选择会导致焊接问题，如裂纹。

必须编制正确的焊接工艺，以避免缺欠。

为了确保制造高质量的产品，管理人员应该了解潜在的问题来源，并建立适当的质量和检验工艺。

其过程应进行监督，以确保焊接质量。

国际标准化组织（ISO）提请注意以下情况，即遵守本文件可能涉及到下列有关搅拌摩擦焊的专利，即第5条款至第7条款。

ISO不对专利权的证据、效力和范围产生任何立场。

以下的专利权持有人保证，愿意与世界范围内的申请人在合理和非歧视的条款和条件下进行谈判。

在这方面，该专利权持有人的声明已在ISO注册。

进一步信息可以联系以下方式：TWI LtdGranta Park, Great AbingtonCAMBRIDGECB21 6ALUnited Kingdom电话：+44 1223 891162 （国际）)；01223 891162（国内）传真：+44 1223 892588（国际）；01223 892588 （国内）E-mail: twi@请注意本文件有些部分可能涉及专利权。

ISO不识别这些专利权。

关于制订该文件所涉专利权的细节，见ISO 专利声明清单(见/patent)。

1 范围ISO25239系列标准的本部分规定了铝的搅拌摩擦焊（FSW）的焊接工艺评定的要求，术语“铝”指铝及其合金。

ISO25239系列标准的本部分不适用与搅拌摩擦焊点焊。

注应用要求、材料或制造条件可能需要比ISO 25239本部分中规定的更全面的试验。

2 引用标准（略）3 名词和术语ISO 209、ISO 857-1、ISO 3134、ISO 6520-1、ISO 10042、ISO 15607、ISO 15613、ISO 15614-2、ISO/TR 17671-1, 和ISO 25239-1中的名词和术语适用于本标准。

4 符号和缩写ISO15607：2003表1中的中符号和缩写适用于本标准。

5 焊接工艺评定及过程5.1 概述焊接工艺评定应在焊接生产之前进行。

制造商应编写预备焊接工艺规范（pWPS），并确保其适用于使用生产工作，其基于以前的焊接生产经验和基本焊接技术知识。

pWPS应做为形成焊接工艺评定报告（WPQR）的基础。

pWPS应根据第6条款（焊接工艺试验）或第7条款（预生产的焊接试验）中列出的方法之一进行评定。

当生产部件或接头几何形状可以由标准试件或试样（如6.2所示）准确的模拟时，应使用第6条款。

当生产部件或接头的几何形状不能用标准试件（如条款6.2）准确的模拟，应使用第7条款。

pWPS的要求见5.2。

注对于某些应用领域，可能需要对其补充或删减。

某一焊接工艺规程（WPS）会适用于某一范围的铝合金的某一材料的厚度范围。

根据相关的国际标准（见条款2）和制造商的经验，应适时的规定认可的范围和误差。

pWPS的格式见附录A。

5.2 pWPS中技术内容5.2.1 概述pWPS应至少包括以下的信息。

5.2.2 制造商信息——制造商的信息——pWPS的信息5.2.3 母材的类型、供货状态和引用标准5.2.4 母材的尺寸——组成焊接接头的部件的厚度——管材的外径5.2.5 设备的标识——型号——序列号——制造商5.2.6 搅拌头标识——材料——图纸或图纸编号5.2.7 夹具——装夹的方法和工具（尺寸和材料）——如果需要，点固焊及条件—pWPS应指出任何的点固焊要求或禁止点固焊5.2.8 接头设计——焊接接头和尺寸简图——焊道顺序和方向，如要求——引入板和引出板、材料类型、引用标准和引入板和引出板的尺寸——出口的位置5.2.9 接头准备和清理方法5.2.10 焊接规范——搅拌头的运动（例如顺时针或逆时针方向的旋转，包括向下和向上运动的旋转速度）——搅拌头的位置（如倾斜插入深度）或轴向力，如适用——搅拌头冷却（内部、外部、冷却介质），如适用——倾角——侧倾角——开始停留时间——结束停留时间——接头示意图——管对接接头或搭接接头的搭接面积（WOA）——搭接接头：上板边缘位置的前进或后退，焊接方向5.2.11 焊接速度——焊接速度，包括焊接过程中的任何变化——上升/下降或向上/向下的速度，如适用5.2.12 焊接位置——应用的焊接位置5.2.13 焊前热处理——需要规定焊前热处理时5.2.14 预热温度——需要规定预热温度时——ISO 13916在本条款5.2.15和5.2.16中的应用——需要规定搅拌摩擦头需要预热温度时5.2.15 预热维持温度——需要规定预热维持温度5.2.16 道间温度——需要规定维持的道间温度5.2.17 保护气体——保护气体标识根据ISO 14175 ，如果要求，包括成分、制造商名称和其它流量5.2.18 焊后处理——固溶处理、时效处理和消除应力（或校正变形的方法），焊趾的平滑加工或其它焊后处理的工艺——焊后热处理——应规定焊后热处理或时效的温度范围和最低要求时间或引用其它标准的要求6 基于焊接工艺试验的评定6.1 概述试件的准备、焊接和试验应根据条款6.2和6.3。

满足ISO 25239这一部分的要求也可以满足焊接操作工的要求（见ISO25249-3）。

6.2 试件6.2.1 试件的形状和尺寸6.2.1.1 概述试件的长度或数量应能满足所有需要的试验。

允许超过最小尺寸的试件可用于提供额外的试件，用于重新测试试件或两者（见6.3.4）。

轧制方向或挤压方向应在试件中标记。

6.2.1.2 板对接全熔透接头试件的准备见图1。

尺寸mm关键词b 部件的宽度l 部件的长度t 材料的厚度a 接头的准备和装配，见pWPS规定图1板对接全熔透接头试件6.2.1.3 管对接全熔透接头试件的准备见图2。

尺寸mm关键词D 管材的直径l 部件的长度t 材料的厚度a 接头的准备和装配，见pWPS规定图2 管对接全熔透接头试件6.2.1.4 搭接接头试件的准备见图3。

焊缝可能是部分熔透或熔透所有板材。

尺寸mm关键词1 焊缝b1上板边缘到焊缝中心线的距离，在pWPS中规定b2 下板边缘到焊缝中心线的距离，在pWPS中规定b3 板边缘到焊缝中心线的距离l 试件的长度t1 上板的厚度t2 下板的厚度图3搭接接头试件6.2.2 试件的焊接试件应根据pWPS焊接。

如果点固焊包含在产品的搅拌摩擦焊接过程中，那么试样的焊接也应包括点固焊。

点焊的位置应做标记。

试件的焊接应由考官见证。

6.3 试件的检验和试验6.3.1 试验的范围试验包括非破坏性检验（NDT）和破坏性试验。

试验应根据表1和表2的要求进行。

附件B提供了附加的无损检验的信息。

试件的检验应由考官见证。

表1 对接接头的试件的检验和试验（图1和图2）表2 搭接接头的试件的检验和试验（图3）试件的检验和试验（包括点固焊或管对接接头开始/结束位置），应符合设计规范。

特定的应用、材料或制造条件可能需要更全面的检验，以便获得额外的试验数据。

6.3.2 外观检验和验收要求在截取试样之前，应根据ISO 17637对试件进行外观检验。

试验范围应根据6.3.1中的表1或表2进行。

验收等级见ISO25259-5:2011，附件A。

6.3.3 破坏性试验6.3.3.1 概述试验范围应根据6.3.1中的表1或表2进行。

6.3.3.2 试样的截取位置试件通过外观检验之后，应截取试样。

试样的截取位置见图4、图5和图6。