ﺗﻘﻨﻴﺔ اﻟﺘﻔﺘﻴﺶ و اﻟﻤﺮاﻗﺒﺔ TECHNIQUE INSPECTION & CONTROLE s.a
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DEFINITIONS CONTROLES APRES SOUDAGE Pour mettre en évidence des défauts éventuels, on peut utiliser une ou plusieurs des méthodes suivantes : 9essais destructifs, 9contrôle non destructif, 9épreuve d’étanchéité, 9contrôle dimensionnel. ESSAIS MECANIQUES DES ASSEMBLAGES SOUDES Les essais mécaniques assurent, en général, plusieurs rôles : 9 Qualification des soudeurs Il s'agit de vérifier l'aptitude des soudeurs ou des opérateurs de soudage a réaliser des assemblages soudés préalablement définis et répondant aux critères de qualité requis. 9 Qualification d'un mode opératoire Il s'agit de vérifier que le mode opératoire choisi convient en fonction : 9de la destination des assemblages, 9des matériaux de base et d'apport, 9du procédé de soudage.
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LES ESSAIS DESTRUCTIFS
Traction
Pillage Résilience (essai de flexion par choc) Essai de dureté Essai de texture Examen macrographique d'une soudure
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ESSAI DE TRACTION 1. Buts de l ’essai de traction 1 - mesurer le degré d ’élasticité Î résistance à la déformation plastique (= contrainte maximale de service) 2 - mesurer le degré de plasticité Î capacité de déformation plastique (= aptitude au formage, ductilité,…) 2. Principe de l ’essai de traction 9 L'essai de traction consiste à soumettre une éprouvette de section cylindrique ou prismatique à un effort progressif et croissant jusqu'à la rupture de la pièce d'essai. 9 Cet essai est réalisé sur une machine spéciale qui enregistre les efforts et les allongements grâce à des capteurs d'extensomètre.
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ESSAI DE TRACTION 3. Localisation des éprouvettes de traction dans un joint soudé 3.1 une éprouvette de section cylindrique
3.2 une éprouvette de section prismatique
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ESSAI DE TRACTION 4. Résultats de l ’essai de traction 4.1 courbe de traction avec limite d ’élasticité apparente
4.2 Récapitulatif des résultats d ’essai 9 Re limite d ’élasticité apparente N/mm2 ou Mpa 9 Rm résistance à la traction (ou charge de rupture) N/mm2 ou Mpa 9 A % allongement % après rupture A% = (Lu - Lo)/Lo x 100 avec Lo = longueur initiale entre repères Lu = longueur ultime entre repères (après rupture) 9 Z % coefficient de striction Z% = (So - Su)/So x 100 avec So = aire de la section initiale de la partie calibrée Su = aire minimale de la section après ruptur
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ESSAI DE PLIAGE 9 L'essai consiste à exercer sur une éprouvette, à température ambiante, une déformation plastique par pliage. 9 L’essai de pliage est réalisé lui aussi sur la machine de traction sil le vérin de la machine fonctionne aussi en compression. 9 Une seule face de l'éprouvette est mise en extension (endroit, envers ou côté).
Pliage transversal endroit
Pliage transversal envers 7
ESSAI DE FLEXION PAR CHOC 1. Principe de l’essai L'essai de flexion par choc (essai de résilience ou essai de rupture fragile) consiste à mesurer le travail nécessaire pour rompre, à l'aide d'une masse pendulaire, un barreau usiné de forme carré de 1 cm2 de section, entaillé en son milieu par une encoche et reposant sur deux appuis
2. But de l ’essai de flexion par choc Cet essai mesure le degré de fragilité Î résistance à la rupture fragile (= condition de sécurité en service) 3. Conditions d ’essai 9 sollicitation brutale (effet de choc) 9 effet d ’entaille (éprouvettes entaillées) 9 basse température (par exemple la Température minimale d’utilisation)
on favorise une fragilité maximale 8
ESSAI DE FLEXION PAR CHOC 4. Résultats d ’essai 9 KV ou KU = énergie de rupture mesurée en joules à une température donnée (V ou U = type d ’entaille). 9 KCV ou KCU = résilience = énergie de rupture / section rompue en joules/cm2 à une température donnée 9 Exemple de calcul de résilience KV = 95 J soit KCV = 95 J / 0,8 cm2 = 118,75 J/cm2
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ESSAI DE DURETE But de l’essai 9 Les essais de dureté permettent de caractériser la résistance à la déformation plastique du matériau. 9 La méthode consiste à appuyer avec une force connue un poinçon normalisé sur le matériau. Le poinçon s’enfonce plus ou moins dans le matériau selon que celui-ci accepte ou non la déformation plastique. 9 Les résultats dépendent de la forme du poinçon et de la force d’appui. Les essais les plus utilisés sont : L’essai BRINNEL qui consiste à appuyer avec une bille avec une force dépendant du diamètre : • Bille de 10 mm force de 30 000 N • Bille de 5 mm force de 7500 N • Bille de 1 mm force de 300 N L’essai VICKERS qui consiste à appuyer avec un poinçon pyramidal avec une force variable de 5 à 1000 N par exemple 10 daN pour les duretés mesurées en HV10
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ESSAI DE DURETE
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Examen macrographique Principe Les éprouvettes doivent être préparées et attaquées sur une face, pour révéler clairement la zone de liaison, la ZAT et la distribution des passes. L'examen macro doit comporter une partie de métal de base non affecté thermiquement et doit être consigné par au moins une image par épreuve.
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ESSAI DE TEXTURE Principe de l’essai 9 L'essai de texture consiste à rompre un assemblage soudé par pliage ou traction après avoir réalisé une entaille longitudinale ou soudure. 9 La coupe de l'éprouvette est réalisée, généralement dans le sens travers de la soudure, avec une scie à ruban ou une meule sous eau pour éviter les échauffements néfastes.
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EN 15614-1 & EN 287-1 1. Assemblages de qualification Assemblage de qualification pour une soudure bout à bout de tôles.
Assemblage de qualification pour une soudure d’angle de tôles.
Dimensions en millimètres
Assemblage de qualification pour une soudure bout à bout de tubes.
Note: Pour les tubes une longueur minimale de la soudure circonférentielle de 150 mm est exigée lors de l’examen. Toutefois, si la circonférence des tubes est inférieure à 150 mm, trois assemblages de qualification supplémentaires au maximum seront exigés. 14
EN 15614-1 & EN 287-1 2. Contrôles, examens et essais à réaliser sur les assemblages de qualification Tableau 1- ISO 15614-1
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EN 15614-1 & EN 287-1 3. Positionnement et prélèvement des éprouvettes assemblage bout à bout de tôles à pleine pénétration
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EN 15614-1 & EN 287-1 un assemblage bout à bout de tubes à pleine pénétration
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EN 15614-1 & EN 287-1 Soudure d’angle
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EN 15614-1 & EN 287-1 4. Éprouvettes d ’essai 4.1-Essai de traction transversale Les éprouvettes et la conduite de l'essai de traction transversale d'un assemblage soudé bout à bout doivent être réalisées conformément à l'EN 895.
4.2 Essai de pliage Les éprouvettes et la conduite de l'essai de pliage d'un assemblage soudé bout à bout doivent être réalisées conformément à l'EN 910. Pour les épaisseurs < 12 mm, deux éprouvettes de pliage endroit et deux éprouvettes de pliage envers doivent être utilisées. Pour les épaisseurs ≥ 12 mm, quatre éprouvettes de pliage côté sont recommandées à la place des éprouvettes de pliage endroit et envers.
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Le diamètre du mandrin ou du rouleau intérieur doit être égal à 4t et l’angle de pliage doit être de 180° pour un métal de base ayant un allongement A ≥ 20 %. Pour un métal de base ayant un allongement A < 20 % la formule suivante doit être appliquée :
où : d est le diamètre du mandrin ou du rouleau intérieur ; ts est l’épaisseur de l’éprouvette de pliage ; A est l’allongement à la traction minimal exigé par la spécification du matériau
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EN 15614-1 & EN 287-1 4.3 Essai de flexion par choc Les éprouvettes et la conduite de l'essai de flexion par choc doivent être réalisées conformément à la présente norme pour la position des éprouvettes et la température d'essai, et conformément à l'EN 875 pour leurs dimensions et la méthode d'essai. Éprouvette avec entaille en V (3 éprouvettes par essai)
Éprouvette avec entaille en U (3 éprouvettes par essai)
Pour les produits d ’épaisseur inférieure à 10 mm on peut employer des éprouvettes d ’épaisseur réduite à 7,5 ou 5mm
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EN 15614-1 & EN 287-1
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ASME IX 1. Test coupons Each Code user must qualify a WPS by welding test coupons
The dimensions of the test coupon shall be sufficient to provide the required test specimens.
A test coupon at least 10 in. (250 mm) long shall be made per figure QW-462.7.2.
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ASME IX 2. Type and Number of Test Specimens
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ASME IX 3. Specimen order of removal
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