ISO 25239-4 2020 搅拌摩擦焊 铝 焊接工艺评定(中文版)

ISO 25239-4:2020 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 焊接工艺评定及过程 4.1 概述

4.2 pWPS中技术内容

5 基于焊接工艺试验的评定 5.1 概述 5.2 试件

5.2.1 试件的形状和尺寸 5.2.2 试件的焊接

5.3 试件的检验和试验 5.3.1 试验的范围

5.3.2 外观检验和验收等级 5.3.3 破坏性试验 5.3.4 复试

5.4 认可范围 5.4.1 概述

5.4.2 关于制造商 5.4.3 其它参数

5.5 焊接工艺评定报告

6 基于预生产试验的评定 6.1 概述 6.2 试样

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

附录A（信息） 预备焊接工艺规范（pWPS）和焊接工艺规程（WPS）示例 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）

前言

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。

本文件的制订和进一步修订程序在ISO/IEC 指令中第1部分中有描述，须特别注意针对不同类型的ISO文件，有不同的审批标准。本文件的起草符合ISO/IEC 指令中第2部分的相关规则(见www.iso.org/directives)。

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www.iso.org/patent)。

本文档中使用的任何商业名称都是为了方便用户而提供的信息，而不是一种认可。

关于标准的自愿性质、ISO特定术语的含义以及与符合性评估有关的表达的含义，以及关于ISO 在技术性贸易壁垒(TBT)中遵守世界贸易组织(WTO)原则的信息，见www.iso.org/iso/foreword.html。

ISO 25239-1由IIW国际焊接学会起草，该学会已被批准为国际标准化机构，第三委员会，电阻焊，固态焊接及相关连接工艺，在焊接领域，通过与欧洲标准化委员会（CEN）技术委员会CEN/TC 121《焊接及相关工艺》的合作，ISO理事会根据ISO与CEN之间的技术合作协议（维也纳协议）。

此第二版代替失效的第一版（ISO 25239-4：2011），此版本有技术性修改。

与上一版相比，主要变化如下：

— 包括了可选择的其它过程控制方法（如温度控制）； — 改进了加热管理和热处理段落的措辞；

— 对所有试件的试样制备定义进行了修改，并相应地修改了示意图； — 删除了有焊态表面的横向试样进行试验的要求；

— 在表3中，增加了对5 mm以下可热处理合金的最小接头效率的新要求； — pWPS现在应根据ISO 25239-5中规定的验收等级进行评定； — 验收等级已包含在附录D的WPQR表格中。

ISO 25239系列标准的所有部分可在ISO网页搜索。

对于本标准的任何官方问题，应通过您所在国家标准委员会递交给ISO/TC44/SC10的秘书处。这些机构列表见www.iso.org。

引言

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。

1 范围

ISO25239系列标准的本部分规定了铝的搅拌摩擦焊（FSW）的焊接工艺规程及评定的要求。

本文件中，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，ISO 18785系列标准适用于搅拌摩擦焊点焊。

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/TR 25901系列, 和ISO 25239-1中的名词和术语适用于本标准。

4 焊接工艺评定及过程 4.1 概述

焊接工艺评定应在焊接生产之前进行。

缩写定义见ISO 15607:2019，表1。

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。应基于质量验收等级（ISO 25239-5:2020附录A）的要求编写pWPS。

pWPS应做为焊接工艺评定报告（WPQR）的基础。pWPS应根据第5条款（焊接工艺试验）或第6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5.2所示）准确的模拟时，应使用第5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5.2）准确的模拟，应使用第6条款。pWPS的要求见4.2。

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。

如果使用其它的过程控制方法，如温度控制。该过程控制方法应作为基本变量记录在pWPS中

4.2 pWPS中技术内容 pWPS应至少包括以下的信息。

a) 制造商信息

——制造商的名称； ——pWPS的编号；

b) 母材的类型、供货状态和引用标准

c) 母材的尺寸

——组成焊接接头的部件的厚度； ——管材的外径；

d) 设备的标识 ——型号； ——序列号； ——制造商；

e) 搅拌头标识 ——材料；

——图纸或图纸编号；

f) 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； ——装配的要求（例如间隙、错边）；

g) 接头设计

——焊接接头和尺寸简图； ——接头配置；

——焊道顺序和方向；

——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； ——匙口的位置；

h) 接头准备和清理方法

i) 焊接细节

——工艺方法（基本、固定轴肩、双轴肩等）；

——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；

——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

j) 焊接速度

——焊接速度，包括焊接过程中的任何变化