この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
3 用語と定義
このドキュメントの目的のために、ISO/TR 25901 (すべての部分) に記載されている用語と定義、および以下が適用されます。
ISO および IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。
3.1
調整可能なツールのサンプル
プローブの長さ、回転速度、プローブの回転方向を調整できるツール。プローブ回転の回転速度と方向は、溶接時にショルダーの回転速度と異なる場合があります
注記 1:図 1 を参照。
図 1 —調整可能なツール プローブ
Key
| 1 | ショルダー | 6 | 溶接に必要な位置のプローブ |
| 2 | 未溶接ワーク | 7 | プローブが上に移動 |
| 3 | サンプル | a | プローブの回転方向。 |
| 4 | プローブが下に移動 | b | 肩の回転方向。 |
| 5 | 溶接ワーク | c | 溶接の方向。 |
3.2
前進側
ツールの回転方向が溶接方向と同じである溶接側。
図2−摩擦攪拌接合の基本原理
Key
| 1 | ワークピース | a | ツールの回転方向。 |
| 2 | 道具 | 注 この図では、時計回りの回転が示されています。 | |
| 3 | ショルダー | b | ツールの下向きの動き。 |
| 4 | サンプル | c | 軸力。 |
| 5 | 溶接面 | d | 溶接の方向。 |
| 6 | 溶接後側 | e | ツールの上向きの動き。 |
| 7 | 溶接の進行側 | ||
| 8位 | 出口穴 |
3.3
軸力
＜摩擦攪拌接合＞ツール回転軸方向にワークにかかる力
注記 1:図 2 を参照。
3.4
ボビンツール
固定長または長さ調節可能なプローブで区切られた 2 つのショルダーを備えたツール
注記 1:自己反応型ボビン ツールにより、ショルダーがワークピースとの接触を自動的に維持します。
注記 2:図 3 を参照。
3.5
溶接終了時の滞留時間
<摩擦攪拌接合> 移動が停止してから、回転ツールが溶接部から後退し始めるまでの時間間隔
注記 1:図 4 のt5を参照。
3.6
溶接開始時の滞留時間
<摩擦攪拌接合> 突入フェーズ終了から移動開始までの間隔
注記 1:図 4 のt3を参照。
3.7
出口穴
ツールを引き抜いた後に溶接の最後に残る穴。
図 3 —ボビン ツール
| a) 等角図 | b) 側面図 |
Key
| 1 | ワークピース | 6 | 下肩 |
| 2 | アッパーツール | a | ツールの回転方向。 |
| 3 | 上肩 | b | 溶接の方向。 |
| 4 | サンプル | c | 肩上部に力を入れます。 |
| 5 | 下部ツール | d | 肩の下に力を入れます。 |
図 4 —図 2 に示す摩擦攪拌接合の一般化された図
Key
| Fa | 軸力（一点鎖線） | 1 | 回転し始める |
| n | 回転速度（破線） | 2 | 工具が工作物に接触 |
| t | 時間 | 3 | 肩がワークピースに接触 |
| t_ | ツールがワークピースに向かって移動する時間 | 4 | 旅行を始める |
| t2 | プランジ段階の時間 | 5 | 旅行をやめる |
| t3 | 溶接開始時の滞留時間 | 6 | ツールは溶接からリトラクトします |
| t4 | ツール移動時間 | 7 | 回転を止める |
| t5 | 溶接終了時の滞留時間 | 8位 | 軸力の上昇 |
| t 6 | 工具がワークから離れる時間 | 9 | 一定軸力 |
注記回路図は基本的なプロセスを表したものです。一般に、個々のパラメータはプロセス中に変化する可能性があります。
3.8
接合面
ジョイントを形成するために別のコンポーネントの表面と接触するように意図されているコンポーネントの表面
[出典: ISO 17659:2002, 3.4]
3.9
固定プローブ
肩から突き出ている固定長のプローブで、その回転と動きは肩と同じです
3.10
力制御
〈摩擦攪拌接合〉接合時に工具に必要な力を加える方法
3.11
関節部の変形
<摩擦攪拌接合> 接合部の片側または両側の接合部付近で溶接中に生じる変形
図 5 —関節領域の変形
Key
| h | 関節部変形深さ |
| t | 厚さ |
3.12
摩擦攪拌接合
FSW
接合:工具経路に沿って移動する回転工具によって生じる塑性状態の材料の摩擦加熱と混合によって溶接を生成するプロセス
注記 1:図 2 および 4 を参照。
3.13
かかと
<摩擦攪拌接合> ツールの前進運動に対してツールの後部にあるツール ショルダーの部分
注記 1:図 6 を参照。
3.14
ヒールの踏み込み深さ
ヒールが溶接金属に伸びる距離
図 6 —側面傾斜角度、ヒール、ヒール プランジ深さ、および傾斜角度
| a) バットジョイント側面図 | b) テーラー溶接ブランクの溶接方向から見た図 |
Key
| 1 | ワークピース | b | ツールの回転。 |
| 2 | 道具 | c | 傾斜角。 |
| 3 | かかと | d | 溶接の方向。 |
| a | かかとの踏み込み深さ。 | e | 側面傾斜角度。 |
3.15
針
<摩擦攪拌接合> 重ね溶接の前進側または後進側の接合面が未接着で曲面
注記 1フックは上向きにも下向きにも回転できる。図 7 c) はフックが上向きになっている様子を示しています。
3.16
横オフセット
<摩擦攪拌接合> 通常、突き合わせ溶接では、ツール軸から接合面までの横方向の距離です。
図 7フックを示す摩擦スターラップ溶接の断面
| a) 溶接前 | b) 溶接中 | c) 溶接後 |
Key
| w | 幅 | 3 | 後退側フック（上ワーク） |
| t | 上部ワークピースの元の厚さ | 4 | 前進側フック（上ワーク） |
| t_ | 後退側のフックのサイズ | 5 | 道具 |
| t2 | 前進側フックのサイズ | a | ツールの回転方向。 |
| 1 | 上ワーク | b | 溶接の方向。 |
| 2 | 下部ワーク | c | 接合面間のインターフェース。 |
図 8 —全厚突合せ溶接のルート欠陥の例を示す断面図
| a) 溶接前 | |
| b) 溶接後 | |
| c) 結合していない関節の残骸 | d) 接着した関節残 |
Key
| 1 | ワークピース |
| 2 | 溶接 |
| a | ジョイント（接合面）。 |
3.17
複数のスピンドル
2つ以上のスピンドルを備えた摩擦攪拌接合システム
3.18
オペレーター
<摩擦攪拌接合> 自動摩擦攪拌接合装置のみを操作し、溶接継手の品質に直接影響を与えない者
注記 1オペレーターは、ISO 25239-3 に従って資格を必要としません。
注記2溶接作業者については，3.37を参照。
3.19
急落期
<摩擦攪拌接合> プローブ接触からプログラムされた値までのツール貫通シーケンス (例: 貫通深さ、軸力)
3.20
位置制御
〈摩擦攪拌接合〉接合時にツールを必要な位置に保持する方法
3.21
サンプル
<摩擦攪拌接合>溶接を行うために母材に突き出たツールの一部
注記 1:プローブは固定式または調整式のいずれでもよい。図 1, 2, および 10 を参照。
3.22
製作サンプル溶接試験
生産からの溶接製品のテスト
3.23
後退側
ツールの回転方向が溶接方向と反対である溶接側
注記 1:図 2 を参照。
3.24
根の欠陥
＜摩擦攪拌接合＞溶接部ルート部の混合不足領域
注記 1:図 8 を参照。
3.25
ショルダー
〈摩擦攪拌接合〉接合時にツールがワーク表面に接触する部分
注記 1:回転速度および/または回転方向は、プローブの回転速度とは異なる場合があります。
注記 2:図 10 を参照。
3.26
横傾斜角
溶接方向に垂直な面で測定した、工具の中心線とワークピースの表面に垂直な線との間の角度
図 9 —ツールの中心線がジョイントの中心にないことを示す横方向のオフセット
Key
| 1 | ワークピース | b | 溶接の方向。 |
| 2 | 道具 | c | ジョイント（接合面）。 |
| 3 | サンプル | d | 横オフセット。 |
| 4 | 溶接面 | e | 溶接前の接合位置。 |
| a | ツールの回転方向。 | f | ツールの中心線。 |
図 10 —摩擦攪拌接合ツールの例
Key
| 1 | 道具 |
| 2 | ショルダー |
| 3 | サンプル |
3.27
シングルスピンドル
＜摩擦攪拌接合＞ 1スピンドルの摩擦攪拌接合システム
3.28
標準溶接試験
溶接作業者を認定するための標準化された試験片の溶接および試験
3.29
静止ショルダーツール
プローブと一緒に移動するが回転しない肩を持つ工具。
3.30
攪拌ゾーン
細粒で等軸の微細構造が存在する溶接部の中心の領域
3.31
温度管理
〈摩擦攪拌接合〉接合時に必要な温度を維持する方法
3.32
傾斜角
<摩擦攪拌接合> ツールの中心線とワークピースの表面に垂直な線との間の角度で、接合方向と反対
注記 1:図 6 を参照。
注記 2:一般的な傾斜角度は 0°～5°です。
3.33
トーフラッシュ
溶接面の上に突出した過剰な金属、または溶接中に止端に沿って放出された材料からなる欠陥
図 11 —トウフラッシュ
Key
| 1 | ワークピース |
| 2 | トーフラッシュ |
| 3 | 溶接面 |
3.34
道具
ショルダとプローブを含む＜摩擦攪拌接合＞部品
注記 1工具には通常肩とプローブがありますが、工具には複数の肩または複数のプローブがあってもかまいません。また、ツールにショルダーやプローブがない場合もあります。
注記 2:図 10 を参照。
3.35
アンダーフィル
溶接面が隣接する母材表面の下にある場合に生じるくぼみ
注記 1:図 12 を参照。
図 12 —アンダーフィル
Key
| h | アンダーフィルの深さ |
| t | 厚さ |
3.36
溶接重複領域
うわー
次の溶接が前の溶接の一部と重なる領域
注記 1:溶接の終点が溶接の始点に重なる WOA は、パイプ溶接中によく見られます。
3.37
溶接オペレーター
<摩擦攪拌接合>完全機械化・自動化された摩擦攪拌接合ができ、溶接継手の品質に直結できる人
注記 1溶接作業者は、ISO 25239-3 に従った資格を必要とする。
3.38
溶接手順仕様
WPS
資格のある溶接手順を提供する文書
参考文献
| [1] | ISO 6520-1, 溶接および関連プロセス — 金属材料の幾何学的欠陥の分類 — Part 1: 融接 |
| [2] | ISO 10042, 溶接 — アルミニウムおよびその合金のアーク溶接接合部 — 欠陥に対する品質レベル |
| [3] | ISO 15607, 金属材料の溶接手順の仕様と資格 — 一般規則 |
| [4] | ISO 17637, 溶接部の非破壊検査 — 融接継手の目視検査 |
| [5] | ISO 17659:2002, 溶接 — 溶接継手の多言語用語とイラスト |
| [6] | ISO 1878, 摩擦攪拌スポット溶接 — アルミニウム |
| [7] | ISO 2523, 摩擦攪拌接合 — アルミニウム |
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO/TR 25901 (all parts) and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
adjustable tool probe
tool whose probe length, rotation speed and direction of probe rotation are adjustable. Rotation speed and direction of probe rotation may be different from those of the shoulder during welding
Note 1 to entry: See Figure 1.
Figure 1—Adjustable tool probe
Key
| 1 | shoulder | 6 | probe at required position for welding |
| 2 | unwelded workpiece | 7 | probe moving upward |
| 3 | probe | a | Direction of probe rotation. |
| 4 | probe moving downward | b | Direction of shoulder rotation. |
| 5 | welded workpiece | c | Direction of welding. |
3.2
advancing side
side of the weld where the direction of tool rotation is the same as the direction of welding
Figure 2—Basic principle of friction stir welding
Key
| 1 | workpiece | a | Direction of tool rotation. |
| 2 | tool | NOTE A clock-wise rotation is shown in this figure. | |
| 3 | shoulder | b | Downward motion of tool. |
| 4 | probe | c | Axial force. |
| 5 | weld face | d | Direction of welding. |
| 6 | retreating side of weld | e | Upward motion of tool. |
| 7 | advancing side of weld | ||
| 8 | exit hole |
3.3
axial force
<friction stir welding> force applied to the workpiece along the axis of tool rotation
Note 1 to entry: See Figure 2.
3.4
bobbin tool
tool with two shoulders separated by a fixed length or an adjustable length probe
Note 1 to entry: The self-reacting bobbin tool allows the shoulders to automatically maintain contact with the workpiece.
Note 2 to entry: See Figure 3.
3.5
dwell time at end of weld
<friction stir welding> time interval after travel has stopped, but before the rotating tool has begun to withdraw from the weld
Note 1 to entry: See t5 in Figure 4.
3.6
dwell time at start of weld
<friction stir welding> interval between the end of the plunge phase and the start of travel
Note 1 to entry: See t3 in Figure 4.
3.7
exit hole
hole remaining at the end of a weld after the withdrawal of the tool
Figure 3—Bobbin tool
| a) Isometric view | b) Side view |
Key
| 1 | workpiece | 6 | lower shoulder |
| 2 | upper tool | a | Direction of tool rotation. |
| 3 | upper shoulder | b | Direction of welding. |
| 4 | probe | c | Force on the upper shoulder. |
| 5 | lower tool | d | Force on the lower shoulder. |
Figure 4—Generalized diagram of friction stir welding as shown in Figure 2
Key
| Fa | axial force (chain dotted line) | 1 | start rotation |
| n | rotational speed (dashed line) | 2 | tool contacts workpiece |
| t | time | 3 | shoulder contacts workpiece |
| t1 | time where the tool moves toward workpiece | 4 | start travel |
| t2 | time of plunge phase | 5 | stop travel |
| t3 | dwell time at start of weld | 6 | tool retracts from the weld |
| t4 | tool travel time | 7 | stop rotation |
| t5 | dwell time at end of weld | 8 | rise in axial force |
| t6 | time where the tool moves away from workpiece | 9 | constant axial force |
NOTE The schematic is representation of the basic process. In general, the individual parameters can vary during the process.
3.8
faying surface
surface of one component that is intended to be in contact with a surface of another component to form a joint
[SOURCE: ISO 17659:2002, 3.4]
3.9
fixed probe
fixed length probe protruding from the shoulder, whose rotation and movement are the same as the shoulder
3.10
force control
<friction stir welding> method of maintaining the required force on the tool during welding
3.11
joint area deformation
<friction stir welding> deformation produced during welding near the joint at one or both sides of the weld
Figure 5—Joint area deformation
Key
| h | depth of joint area deformation |
| t | thickness |
3.12
friction stir welding
FSW
joining process producing a weld by the friction heating and mixing of material in the plastic state caused by a rotating tool that traverses along the tool path
Note 1 to entry: See Figures 2 and 4.
3.13
heel
<friction stir welding> portion of the tool shoulder at the rear of the tool relative to its forward motion
Note 1 to entry: See Figure 6.
3.14
heel plunge depth
distance the heel extends into the weld metal
Figure 6—Side tilt angle, heel, heel plunge depth, and tilt angle
| a) Side view of butt joint | b) View in the direction of welding of a tailor welded blank |
Key
| 1 | workpiece | b | Tool rotation. |
| 2 | tool | c | Tilt angle. |
| 3 | heel | d | Direction of welding. |
| a | Heel plunge depth. | e | Side tilt angle. |
3.15
hook
<friction stir welding> un-bonded and curved faying surfaces on the advancing or retreating side of a lap weld
Note 1 to entry: The hook can either turn upward or downward. Figure 7 c) shows a hook turning upward.
3.16
lateral offset
<friction stir welding> typically in a butt weld it is the lateral distance from the tool axis to the faying surface
Figure 7—Cross-section of friction stir lap weld showing hook
| a) Before welding | b) During welding | c) After welding |
Key
| w | width | 3 | retreating side hook (upper workpiece) |
| t | original thickness of the upper workpiece | 4 | advancing side hook (upper workpiece) |
| t1 | size of the hook on the retreating side | 5 | tool |
| t2 | size of the hook on the advancing side | a | Direction of tool rotation. |
| 1 | upper workpiece | b | Direction of welding. |
| 2 | lower workpiece | c | Interface between faying surfaces. |
Figure 8—Cross-section showing example of root flaws in full thickness butt weld
| a) Before welding | |
| b) After welding | |
| c) Unbonded joint remnant | d) Bonded joint remnant |
Key
| 1 | workpiece |
| 2 | weld |
| a | Joint (faying surfaces). |
3.17
multiple spindles
friction stir welding system with two or more spindles
3.18
operator
<friction stir welding> person who operates automatic friction stir welding equipment only and has no direct influence on the welded joint quality
Note 1 to entry: An operator does not require qualification in accordance with ISO 25239-3.
Note 2 to entry: For welding operators, see 3.37.
3.19
plunge phase
<friction stir welding> tool penetration sequence from probe contact to a programmed value e.g. penetration depth, axial force
3.20
position control
<friction stir welding> method of maintaining the required position of the tool during welding
3.21
probe
<friction stir welding> part of the tool extending into the parent material to make the weld
Note 1 to entry: The probe can be either fixed or adjustable, see Figures 1, 2, and 10.
3.22
production sample welding test
test of a welded product from production
3.23
retreating side
side of the weld where the direction of tool rotation is opposite to the direction of welding
Note 1 to entry: See Figure 2.
3.24
root flaw
<friction stir welding> region at the root of the weld with insufficient mixing
Note 1 to entry: See Figure 8.
3.25
shoulder
<friction stir welding> portion of the tool in contact with the surface of the workpiece during welding
Note 1 to entry: The rotational speed and/or rotational direction can differ from that of the probe.
Note 2 to entry: See Figure 10.
3.26
side tilt angle
angle between the centreline of the tool and a line perpendicular to the surface of the work piece, measured in a plane perpendicular to the direction of welding
Figure 9—Lateral offset showing the centreline of the tool not centred on the joint
Key
| 1 | workpiece | b | Direction of welding. |
| 2 | tool | c | Joint (faying surfaces). |
| 3 | probe | d | Lateral offset. |
| 4 | weld face | e | Location of joint before welding. |
| a | Direction of tool rotation. | f | Tool centreline. |
Figure 10—Example of a friction stir welding tool
Key
| 1 | tool |
| 2 | shoulder |
| 3 | probe |
3.27
single spindle
<friction stir welding> friction stir welding system with one spindle
3.28
standard welding test
welding and testing of a standardized test piece in order to qualify a welding operator
3.29
stationary shoulder tool
tool having a shoulder that travels with the probe but does not rotate
3.30
stirred zone
region in the centre of the weld where a fine-grained, equiaxed microstructure exists
3.31
temperature control
<friction stir welding> method of maintaining the required temperature during welding
3.32
tilt angle
<friction stir welding> angle between the centreline of the tool and a line perpendicular to the surface of the work piece, opposite to the direction of welding
Note 1 to entry: See Figure 6.
Note 2 to entry: Typical tilt angles are 0° to 5°.
3.33
toe flash
imperfection consisting of excessive metal protruding above the weld face or material expelled along the toe during welding
Figure 11—Toe flash
Key
| 1 | workpiece |
| 2 | toe flash |
| 3 | weld face |
3.34
tool
<friction stir welding> component that includes the shoulder and probe
Note 1 to entry: A tool usually has a shoulder and a probe, but a tool can have more than one shoulder or more than one probe. In addition, a tool may not have a shoulder or a probe.
Note 2 to entry: See Figure 10.
3.35
underfill
depression resulting when the weld face is below the adjacent parent material surface
Note 1 to entry: See Figure 12.
Figure 12—Underfill
Key
| h | depth of underfill |
| t | thickness |
3.36
weld overlap area
WOA
area where a subsequent weld overlaps a portion of a previous weld
Note 1 to entry: A WOA where the end of the weld overlaps the start of the weld is common during pipe welding.
3.37
welding operator
<friction stir welding> person who can perform fully mechanized and automatic friction stir welding and can have direct influence on the welded joint quality
Note 1 to entry: A welding operator requires qualification in accordance with ISO 25239-3.
3.38
welding procedure specification
WPS
document that provides the qualified welding procedure
Bibliography
| [1] | ISO 6520-1, Welding and allied processes — Classification of geometric imperfections in metallic materials — Part 1: Fusion welding |
| [2] | ISO 10042, Welding — Arc-welded joints in aluminium and its alloys — Quality levels for imperfections |
| [3] | ISO 15607, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — General rules |
| [4] | ISO 17637, Non-destructive testing of welds — Visual testing of fusion-welded joints |
| [5] | ISO 17659:2002, Welding — Multilingual terms for welded joints with illustrations |
| [6] | ISO 18785 (all parts), Friction stir spot welding — Aluminium |
| [7] | ISO 25239 (all parts), Friction stir welding — Aluminium |