Normes et codes de soudage

Les normes de soudage sont les établi guide des spécifications sur les exigences relatives aux procédures, aux matériaux, aux tests et aux qualifications impliqués dans le soudage.

Ces normes aident les professionnels à suivre lignes directrices Afin de garantir la constance, l'efficacité et la sécurité de leurs opérations de soudage, le respect de ces normes permettra aux industries de réduire les risques, de se conformer aux exigences réglementaires et de produire des produits de qualité qui répondront, voire dépasseront, les attentes des clients.

Ce guide vous aidera expliquer en détail quelles sont les principales normes et réglementations en vigueur, qui les rédige et quelle terminologie chaque professionnel du soudage doit comprendre.

Principaux organismes de normalisation du soudage

Quelques grandes organisations édictent des normes de soudage sous forme de réglementations sur les bonnes pratiques, les protocoles de sécurité et les exigences de qualité généralement respectés dans le secteur. Cette section présente les principaux organismes. responsable de établir ces lignes directrices essentielles à l’échelle mondiale.

A. Société américaine de soudage

Formé en 1919L'AWS élabore certaines des normes de soudage les plus répandues aux États-Unis et à l'international. Des normes clés, telles que l'AWS D1.1, édictent des procédures de soudage, des procédures de qualification et de sécurité, entre autres, qui établissent un ensemble minimal de normes garantissant la qualité dans un secteur donné.

B. Société américaine des ingénieurs mécaniciens

Fondée en 1880, L'ASME élabore des codes pour les systèmes mécaniques. La section IX du Code ASME sur les chaudières et les appareils à pression traite notamment de la qualification du soudage et est considérée comme indispensable dans les usines de fabrication et d'exploitation de chaudières et d'appareils à pression, car elle définit les spécifications nécessaires à un soudage sûr et performant.

C. Organisation internationale de normalisation

L'ISO est un organisation internationale qui produit des normes internationales pour presque toutes les industries.

Le soudage ne fait pas exception puisque l'ISO a développé des codes comme 3834 qui traitent des exigences de qualité du soudage par fusion, et ces normes ont assuré que ce type de soudage a atteint une certaine harmonie dans la plupart des pays et les produits issus de ces activités sont des normes minimales à l'échelle mondiale.

D. Société américaine pour les essais et les matériaux – ASTM

ASTM International produit matériel et essai Normes méthodologiques. Pour l'industrie du soudage, les normes ASTM décrivent les caractéristiques des métaux de base et des métaux d'apport afin de garantir que les matériaux seront adaptés à l'application prévue et qu'ils fonctionneront comme prévu.

E. Autres organisations importantes

Fédération européenne de soudage (EWF)

La Fédération européenne de soudage coordonne l'éducation et la qualification en matière de compétences en soudage dans toute l'Europe, ce qui permet aux pays membres d'accepter plus facilement les compétences en soudage des uns et des autres, ainsi que de maintenir les niveaux de compétences.

Bureau canadien de soudage

La CCB est responsable de la certification des entreprises et des professionnels du soudage au Canada, au moyen de normes telles que CSA W47.1 et W47.2, afin de garantir que l'industrie du soudage au Canada répond aux exigences nationales en matière de soudage et améliore la sécurité des structures soudées.

Normes et codes clés

Des normes et codes de soudage spécifiques décrivent en détail la qualité et la sécurité des structures soudées. Ils couvrent des aspects lié à matériaux, procédures, méthodes d’essai et exigences de qualification, qui sont nécessaires pour diverses applications de soudage.

A. AWS D1.1 Code de soudage des structures – Acier

AWS D1.1 est l'un des codes les plus connus en matière de soudage des structures en acier. Il contient des dispositions traiter avec la conception, la fabrication, l'inspection et la réparation de structures en acier soudées, y compris :

• Critères de conception couvrant la conception des joints et les contraintes admissibles.
• Procédures de soudage préqualifiées qui sont des procédés qui ne nécessitent pas de tests de qualification.
• Exigences en matière de qualifications relatives à la procédure et au personnel en soudage.
• Critères d'inspection et d'essai relatifs aux méthodes d'inspection visuelle et de CND.

AWS D1.1 serait assurer que, grâce aux fabricants, les structures en acier possèdent les conditions préalables de résistance et de performance en matière de sécurité et de fiabilité.

B. AWS D1.2 Code de soudage structurel – Aluminium

La norme AWS D1.2 traite du soudage structural de l'aluminium, en tenant compte des caractéristiques et exigences spécifiques à ce domaine. Voici quelques points importants à retenir :

• Spécification des matériaux, critères de sélection du type approprié d'alliages d'aluminium et procédures de soudage.
• Certaines des exigences pour la préparation et la qualification des procédures de soudage spécifiques à l'aluminium.
• Qualification des soudeurs
• Normes de test et de certification des soudeurs capables de travailler avec de l'aluminium, les pratiques d'inspection dans le soudage de l'aluminium comprennent des techniques visuelles et non destructives.

Ce code garantit l’intégrité structurelle des structures soudées en aluminium pour les applications souhaitées.

C. ASME Section IX - Qualifications de soudage et de brasage

La section IX de l'ASME fait partie du Code des chaudières et appareils à pression et définit les exigences générales applicables à la qualification des procédures et du personnel de soudage et de brasage. Elle comprend :

• Spécification de procédure de soudage : document qui définit les variables de soudage pour une application spécifique.
• Dossiers de qualification des procédures : dossiers qui démontrent qu'un WPS peut produire des soudures acceptables.
• Tests de qualification de performance des soudeurs (WPQ) Tests visant à déterminer qu'un soudeur est capable de produire des soudures solides avec une procédure qualifiée.

Les industries impliquées dans les aspects liés à l'intégrité de la pression, tels que les chaudières, les récipients sous pression et les composants nucléaires, doivent fournir la preuve qu'elles emploient des soudeurs conformes aux exigences énumérées dans la section IX de l'ASME.

D. ISO 3834 – Exigences de qualité pour le soudage par fusion

La norme ISO 3834 définit les lignes directrices pour garantir le maintien de la qualité du procédé de soudage par fusion. Les procédés de fabrication et de maintenance du soudage par fusion peuvent être utilisés dans de nombreux secteurs. La norme aborde les points suivants :

• Gestion de la qualité : La qualité du soudage est intégrée aux systèmes de qualité globaux.
• Compétence du personnel : Le soudage implique des exigences de qualification et de formation pour le personnel.
• Planification de la production : elle fournit des lignes directrices sur la façon de préparer une procédure de soudage et d'entretenir l'équipement.
• Inspection et essais : décrit les méthodes et procédures à appliquer pour garantir la qualité des soudures pendant et à la fin de la production.

La norme ISO 3834, une fois mise en œuvre, permet à une organisation d’assurer une qualité de soudage constante et contribue à répondre aux exigences internationales.

E. API 1104 — Soudage des pipelines et des installations connexes

La norme API 1104, élaborée par l'American Petroleum Institute, définit les exigences relatives au soudage des pipelines et des installations liées à l'industrie pétrolière. Elle aborde les aspects suivants :

• Procédures de soudage : Lignes directrices relatives à la préparation et à la qualification des procédures de soudage pour le soudage des pipelines.
• Qualification des soudeurs : Lignes directrices relatives aux tests des soudeurs pour déterminer leur compétence à réaliser de bonnes soudures de pipelines.
• L'inspection visuelle doit couvrir les critères et autres méthodes de contrôle non destructifs tels que les contrôles radiographiques et ultrasoniques.

Les critères incluent des seuils d'acceptation des imperfections de soudure afin de garantir l'intégrité des canalisations. La norme API 1104 est essentielle à la sécurité et à l'efficacité des réseaux de canalisations, car elle permet de prévenir les fuites et les défaillances.

Procédures et qualifications de soudage

La conception de procédures de soudage appropriées et la détermination de la qualification des soudeurs sont les premiers pas à la recherche de soudures de qualité.

Cette procédure implique donc la documentation des procédures utilisées, l’évaluation de ces procédures par des tests pour déterminer si elles répondent aux exigences industrielles et la certification de la compétence du personnel effectuant le soudage.

A. Spécifications des procédures de soudage (DMOS)

Un DMOS est un document officiel qui détaille la réalisation d'une soudure. Il s'agit d'un ensemble de directives qui aident les soudeurs à travailler de manière à obtenir des résultats constants, garantissant ainsi que la soudure produite répond toujours aux critères de qualité.

Composition d'un WPS :

• Procédé de soudage: Cela indique la technique à appliquer, comme le soudage MIG, TIG ou à l'arc.
• Matériaux de base : Il s’agit des types et des nuances de matériaux qui doivent être soudés.
• Conception : La configuration et la préparation des joints de soudure sont décrites.
• Matériaux de remplissage : Les électrodes ou fils de remplissage à utiliser sont détaillés, ainsi que leur classification.
• Position et technique : Ceci spécifie la poste de soudage et toutes techniques ou mouvements spéciaux à appliquer.
• Températures de préchauffage et d'interpassage : Ce sont les températures recommandées afin d'éviter les défauts dans le matériau.
• Paramètres électriques : Il énumère le type de courant, l'ampérage, la tension et la vitesse de déplacement.

Un WPS est généré pour aider à la normalisation des activités de soudage et garantir que toutes les soudures sont effectuées dans des conditions contrôlées et approuvées.

B. Registres de qualification des procédures

Un PQR (Procede Qualification Record) est un enregistrement des résultats d'essais réalisés pour soutenir un DMOS. Cet enregistrement atteste qu'un mode opératoire de soudage permet de déposer des soudures présentant les propriétés et l'intégrité requises.

Les principaux contenus d'un PQR comprennent, entre autres :

• Détails des soudures d'essai : Détails de la description des soudures d'essai
• Résultats des essais mécaniques : essais de traction, essais de flexion, entre autres analyses.
• Vérification de la conformité : Elle garantit que les soudures d’essai sont conformes aux critères d’acceptation institués par toute norme.

Le rôle essentiel du PQR est de montrer que les procédures décrites par le WPS sont efficaces et fiables.

C. Qualification de performance du soudeur (WPQ)

La qualification des soudeurs est un processus qui évalue leur capacité à réaliser des soudures de qualité en utilisant un mode opératoire de soudage (MOS) qualifié. Les procédures de qualification garantissent que le soudeur possède les compétences et le savoir-faire requis.

Les principaux composants de WPQ sont :

• Test de compétences : Le soudeur réalise des soudures d'essai dans des conditions contrôlées.
• Inspection et test : les soudures d'essai sont inspectées visuellement et peuvent également subir des tests non destructifs ou destructifs.
• Certification : Une fois la formation terminée avec succès, la personne certifiée peut être considérée comme qualifiée sur des processus, des postes et des types de matériaux spécifiques.

Les certificats WPQ ont normalement une période de validité au-delà de laquelle une recertification peut être requise afin de déterminer la compétence continue des individus.

D. Valeur de la certification et de la formation

La certification et la formation sont des aspects essentiels qui maintiennent l'industrie du soudage à ses meilleurs standards. Elles garantissent la qualité et la sécurité, conformément aux prescriptions, des procédures de soudage suivies et du personnel impliqué.

Les principaux avantages de la certification et de la formation sont les suivants :

• Assurance Qualité : Des procédures et des soudeurs certifiés garantissent la qualité et la fiabilité de la bonne qualité des soudures.
• Sécurité améliorée : les soudeurs correctement formés suivront tous les protocoles de sécurité pour minimiser le risque d’accidents.
• Conformité légale et contractuelle : En raison des différents domaines d’activité, diverses certifications sont disponibles en matière de conformité réglementaire.
• Développement professionnel : La formation continue est un moyen sûr pour les soudeurs de continuer à perfectionner leur art et, en fait, d’être au courant de tous les nouveaux développements dans le domaine.

L’investissement dans la certification et la formation aide une organisation à maintenir son avantage concurrentiel et à développer une culture d’excellence.

Normes relatives aux matériaux et aux consommables

Cette section présentera certaines normes concernant les métaux de base, les matériaux de remplissage et les considérations de compatibilité des matériaux pour les processus d'assemblage.

A. Classifications des métaux de base

Les classifications des métaux de base doivent être actualisées comme spécifié pour garantir que les propriétés mécaniques et chimiques du matériau sont adéquates pour une application prévue.

Qualités et spécifications des matériaux

Normes ASTM : L'American Society for Testing and Materials (ASTM) a élaboré des spécifications pour de nombreux métaux. Par exemple, la norme ASTM A36 concerne l'acier de construction au carbone. Elle indique la composition chimique et les propriétés mécaniques.

Classifications SAE et AISI : La Society of Automotive Engineers (SAE) et l'American Iron and Steel Institute (AISI) ont classé les aciers selon leur composition chimique. L'acier inoxydable AISI 304, réputé pour sa résistance à la corrosion, est une classification très répandue.

Normes ISO relatives aux matériaux : L'ISO fournit des normes mondiales relatives aux consommables de soudage. La norme ISO 14341, par exemple, garantit la cohérence des propriétés des matériaux.

La sélection de la qualité de matériau appropriée est essentielle pour obtenir la résistance, la durabilité et la performance de la structure soudée.

B. Spécifications du métal d'apport

Les métaux d'apport doivent être soigneusement sélectionnés pour correspondre aux métaux de base et répondre aux exigences de l'application de soudage.

Électrodes et fils d'apport

Système de classification AWS : AWS dispose d'un système normalisé de classification des métaux d'apport. Par exemple, une électrode identifiée comme E7018 indique :

• E : Électrode
• 70 : Résistance à la traction de 70 000 psi
• 1 : Convient à tous les postes
• 8 : Revêtement à faible teneur en hydrogène, ajout de poudre de fer

Normes de la série AWS A5 : Les spécifications des différents types de matériaux de remplissage sont régies par les normes AWS A5 suivantes, à savoir :

• Électrodes en acier au carbone AWS A5.1 pour le soudage à l'arc sous protection métallique
• Métaux d'apport en acier au carbone AWS A5.18 pour le soudage à l'arc sous gaz
• Électrodes en acier au carbone AWS A5.20 pour le soudage à l'arc avec fil fourré
• Électrodes et baguettes de soudage en aluminium AWS A5.10

Normes ISO relatives aux métaux d'apport : L'ISO a attribué une classification aux métaux d'apport, telle que l'ISO 636, en fonction de leurs propriétés chimiques et mécaniques.

Une sélection appropriée du métal d'apport est très importante pour obtenir des soudures avec les propriétés mécaniques souhaitées compatibles avec le métal de base.

C. Compatibilité des matériaux

La compatibilité des matériaux entre les métaux de base et les matériaux d'apport garantit l'évitement des défauts de soudure et améliore la structure des soudures.

Compatibilité métallurgique:La compatibilité de la composition chimique du métal d'apport avec les métaux de base évitera l'apparition de défauts tels que des fissures ou une résistance réduite.

Correspondance des propriétés mécaniques : Le métal d'apport doit fournir des propriétés mécaniques égales ou supérieures aux propriétés du métal de base pour maintenir des performances constantes dans le joint soudé.

Considérations relatives à la dilatation thermique : Les métaux se dilatent et se contractent à des vitesses différentes sous l'effet de la chaleur. La prise en compte de la dilatation thermique permet d'éviter les contraintes résiduelles et les déformations de la soudure.

Résistance à la corrosion : Partout où la possibilité de corrosion est envisagée, une résistance adéquate doit être assurée par l'utilisation de métaux d'apport, en particulier dans le cas des aciers inoxydables et des alliages d'aluminium.

Soudage de métaux différents : Le soudage de métaux différents nécessite une attention particulière et des matériaux d'apport spécifiques. Les normes fournissent des conseils sur le choix des métaux d'apport et des techniques appropriés à de telles situations.

Normes d'inspection et d'essais

Toute opération de soudage nécessite Maintenir l'intégrité et la qualité d'un joint soudé. Les normes d'inspection et d'essais prescrivent des lignes directrices pour l'évaluation des soudures afin de détecter les défauts et de vérifier leur conformité à des critères précis. Cette section décrit les méthodes utilisées pour évaluer la qualité des soudures, suivies des normes régissant leur acceptation.

A. Méthodes d'essais non destructifs (END)

Les contrôles non destructifs ne détruisent pas les soudures examinées et, par conséquent, les composants peuvent normalement rester en service après avoir été inspectés.

• Test visuel (VT)

Le contrôle visuel est l'une des formes d'inspection les plus simples pour l'inspection des soudures. Les inspecteurs recherchent les défauts de surface tels que les fissures, la porosité, les contre-dépouilles et les fusions incomplètes. Pour réaliser de bons examens visuels, un éclairage adapté, des outils de grossissement et une connaissance suffisante des normes de soudage sont nécessaires.

• Test radiographique (RT)

Le contrôle radiographique utilise des rayons X ou gamma pour étudier la structure interne de la soudure. Ces méthodes révèlent des imperfections internes, telles que des vides et des inclusions, invisibles à l'œil nu. L'interprétation des radiographies nécessite une formation spécifique pour évaluer la qualité des soudures.

• Contrôle par ultrasons (UT)

Lors des contrôles par ultrasons, des ondes sonores à haute fréquence sont utilisées pour localiser les imperfections de la soudure. Un transducteur envoie des ondes ultrasonores dans le matériau et détecte les réflexions produites par les discontinuités. Les ultrasons sont particulièrement utiles pour détecter les défauts internes et pour examiner l'épaisseur et l'alignement des soudures.

• Essais par particules magnétiques (MT)

Contrôle par particules magnétiques : Utilisé pour les matériaux ferromagnétiques, il consiste à magnétiser la zone de soudure et à disperser des particules de fer. Ces particules se déposent sur les discontinuités superficielles et proches de la surface, et, grâce à un éclairage approprié, les défauts sont mis en évidence.

• Essais de ressuage (PT)

Le contrôle par ressuage consiste à appliquer un liquide pénétrant sur la surface de la soudure. Le liquide s'infiltre dans les défauts, ce qui provoque une rupture de la surface. L'excédent est ensuite éliminé et un révélateur est appliqué. Ce révélateur extrait le pénétrant emprisonné dans les défauts afin de les mettre en évidence pour l'inspection.

B. Méthodes d'essais destructifs

Les méthodes de contrôle destructif consistent à couper ou à rompre la soudure pour Étudier les propriétés mécaniques et la structure interne. Bien que les essais destructifs endommagent l'éprouvette, ils permettent d'obtenir des données précieuses sur ses performances.

• Essai de traction

L'essai de traction permet de déterminer la résistance de la soudure en tirant sur un échantillon jusqu'à sa rupture. La traction, la limite d'élasticité et l'allongement sont mesurés sur le métal fondu et la zone de rupture. Ces valeurs indiquent la capacité de la soudure à résister aux charges de service.

• Essai de pliage

Essai de pliage : l'essai de pliage est l'une des méthodes utilisées pour vérifier la ductilité et la solidité d'une soudure. Au cours de ce processus, l'échantillon est plié selon un angle spécifié ou jusqu'à ce qu'une fracture soit observée. L'essai révèle tous les défauts susceptibles d'affecter les performances, tels que l'absence de fusion, la pénétration incomplète et la porosité interne.

• Essais d'impact

Parmi les essais d'impact permettant de déterminer la ténacité, l'essai Charpy en V mesure l'énergie absorbée par le métal à la rupture à des températures spécifiques. Il est utilisé lorsque la structure soudée est soumise à un impact ou à une charge soudaine, notamment par températures négatives.

C. Critères d'acceptation selon les normes

Les critères d’acceptation définissent ensuite la limite pour Chaque type d'imperfection acceptable permet aux assemblages soudés de satisfaire aux exigences de sécurité et de performance. Les différentes normes sur lesquelles reposent ces critères d'acceptation comprennent :

• Code de soudage structurel AWS D1.1
• Code ASME pour les chaudières et les appareils à pression
• Soudage ISO 5817 – Assemblages soudés par fusion en acier, nickel, titane et leurs alliages – Niveaux de qualité pour les imperfections

Normes de sécurité en soudage

Respect des normes de sécurité empêche blessures et maladies chez les soudeurs et les autres personnes à proximité.

Règlements OSHA

OSHA prescrit les normes minimales de sécurité et assure le respect des règles pour un climat de travail sain aux États-Unis.

La soudure règlement proposé L'OSHA traite des questions relatives aux limites d'exposition maximales autorisées aux fumées et aux gaz, aux systèmes de ventilation, aux méthodes de prévention des incendies et aux soins appropriés lors de l'utilisation de l'équipement.

Conformité avec De telles lois OSHA sont essentielles et réduisent considérablement les accidents du travail et les maladies professionnelles.

Exigences en matière d'EPI

Un EPI approprié prévient les blessures dues aux brûlures, aux lésions oculaires et à l'inhalation de substances toxiques. Les mesures de précaution comprennent le port de casques de soudage adaptés avec filtres de protection appropriés, de vêtements ignifuges, de gants et de bottes de sécurité. Une protection respiratoire doit également être fournie lorsque la ventilation de soudage ne permet pas d'éliminer les fumées et gaz nocifs.

Utilisation sécuritaire des équipements de soudage

Des soins appropriés et entretien de L'utilisation d'équipements de soudage minimise les risques de chocs électriques, d'incendies et de pannes mécaniques. Cela comprend l'inspection régulière des câbles, des connexions et des dispositifs de mise à la terre, ainsi que le respect des instructions d'utilisation du fabricant.

La formation à l’utilisation de l’équipement et la compréhension des dangers associés favorisent un environnement de travail PLUS SÛR.

Normes de communication des dangers

La communication des dangers consiste à informer le travailleur des produits chimiques ou autres matériaux auxquels il peut être exposé. comprend accès aux FDS relatives aux consommables de soudage et aux métaux de base, étiquetage approprié des substances dangereuses et formation à la manipulation en toute sécurité.

Une bonne communication évite exposition à agents nocifs et permet une action immédiate en cas d'accident.