GUIDE CND Des Soudures

GUIDE CND

LES TECHNIQUES DE CONTROLE NON DESTRUCTIF DES SOUDURES

Guide réalisé par Auteur : Imad ABBAS  Version 2010 

Collection « Guides Techniques de l’Artisan »

TECHNIQUES DE CONTRÔLE NON DESTRUCTIF DES SOUDURES

CND

Septembre 2009

 

Etude réalisée sous la responsabilité technique de : 

Pôle d’Innovation nationale de l’Artisanat «  Travail des Métaux »  CFMI  Campus des métiers  79200 PARTHENAY  Auteur : Imad ABBAS 

AVANT PROPOS

Tout assemblage soudé doit présenter des garanties optimales de sécurité et d’endurance lors de  son fonctionnement.    La réglementation européenne, directive nouvelle approche, concernant certains produits comme  les appareils sous pression ou les chaudières, impose de plus en plus aux fabricants la mise sous  assurance qualité de leur production, notamment le respect de certaines normes portant sur les  contrôles à effectuer.    Par ailleurs, certains produits sont soumis à une réglementation spécifique définie par des codes  de  construction  comme  le  CODAP,  le  CODETI  ou  le  RCCM.  Ces  codes  imposent  des  critères  d’acceptation pour les défauts des soudures et préconisent le type de contrôle à mettre en œuvre.    Si  aujourd’hui  les  procédés  de  contrôle  non  destructif  sont  de  plus  en  plus  nombreux,  ils  présentent également une fiabilité accrue chacun dans leurs domaines d’applications.    L’interprétation  des  défauts  observés  faisant  toujours  référence  aux  conditions  de  réalisation  et  de  mise  en  œuvre  de  l’assemblage,  il  est  important  de  maîtriser  le  processus  de  fabrication  et  donc de respecter un minimum de dispositions, notamment en ce qui concerne les conditions de  soudage et la préparation des bords. 

A qui s’adresse cet ouvrage  A  tous  les  artisans  effectuant  des  travaux  d’assemblage  par  soudage  en  général  et  à  tous  les  fabricants d’ouvrages soumis à la réglementation en particulier.    En clair, aux petites entreprises de chaudronnerie, de mécano‐soudure, de tuyauterie industrielle,  de  construction  de  bâtiments  industriels,  aux  fabricants  d’équipements  de  manutention  ou  de  levage,  de  matériels  agricoles  ou  d’élevage,  aux  carrossiers,  aux  sous‐traitants  des  chantiers  navals, aux fabricants de citernes ou de réservoirs sous pression.      Ce guide traite de l’application des méthodes de contrôle non destructif des soudures. Il a pour  objectif d’apporter des éléments d’information aux entreprises artisanales afin de leur permettre  d’assurer  la  conformité  de  leurs  produits  par  rapport  à  la  réglementation  sur  le  soudage  notamment dans le cadre de travaux soumis à certaines directives européennes.    La possession de ce guide ne constitue en aucune manière une preuve de conformité des produits  soumis à des contrôles obligatoires par des organismes de contrôle agréés. La mise en œuvre des  méthodes  de  contrôle  non  destructif  des  soudures  doit  être  effectuée  par  du  personnel  formé  ayant été certifié par la COFREND (Confédération française des essais non destructifs) (&Se référer  au chapitre 5).  Cet ouvrage, appartenant à une collection dirigée par l’Institut Supérieur des Métiers, a été financé  par la Direction des entreprises Commerciales, Artisanales des Services et des Professions Libérales  et réalisé par le CFMI de la Chambre de Métiers et de l’Artisanat des Deux‐Sèvres. 

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TABLEAU D'ORIENTATION

Cette page peut être utilisée pour s'orienter vers un paragraphe en particulier en fonction des  questions qui peuvent se poser. Ce n'est pas une table des matières proprement dite, celle‐ci se  trouvant à la page suivante. 

QUESTION    Pourquoi contrôler ?    Quelles sont les exigences réglementaires ?    Qui est concerné par le contrôle ?    Quelles sont les activités soumises au contrôle ?    Quoi contrôler ?    Quels sont les différents types d'assemblages ?    Quels sont les principaux procédés de soudage ?    Comment préparer les bords avant de souder?    Quels sont les défauts des soudures ?    Quels sont les critères d'acceptation des soudures ?    Quelle technique choisir pour contrôler les soudures ?    Qui peut mettre en œuvre les techniques de contrôle ?    Quel est le rôle de la COFREND ?    Comment fonctionne la certification des agents de contrôle ?    Où puis‐je me renseigner ?   

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RÉPONSE    Chap 1    § 1.2    Chap 2    § 2.1    Chap 3    § 3.1    § 3.2    § 3.3    § 3.4    § 3.5    Chap 4    Chap 5    § 5.1    § 5.2    Chap.6   

TABLE DES MATIÈRES  

1 ‐ POURQUOI CONTRÔLER ?...................................................................11 1.1 ‐ Introduction ..............................................................................................................................................................13 1.2 ‐ Les exigences réglementaires ...................................................................................................................................15

2 ‐ QUI EST CONCERNÉ ?..........................................................................17 2.1 ‐ Les activités soumises au contrôle............................................................................................................................19

3 ‐ QUOI CONTRÔLER ?............................................................................21 3.1 ‐ Les différents types d'assemblage ............................................................................................................................23 3.2 ‐ Les principaux procédés de soudage ........................................................................................................................24

3.2.1 ‐ Le soudage oxyacéthylénique (Procédé 311) ...................................................... 24 3.2.2 ‐ Le soudage à l'électrode enrobée (Procédé 111) ................................................. 25 3.2.3 ‐ Le soudage TIG "Tungstène Inert Gaz" (Procédé 141) .......................................... 26 3.2.4 ‐ Le soudage plasma (Procédé 15) .......................................................................27 3.2.5 ‐ Le soudage MIG – MAG "Métal Inert Gaz – Métal Activ Gaz" ............................... 28 3.2.6 ‐ Le soudage à l’arc sous flux en poudre (Procédé 121) .......................................... 29 3.2.7 ‐ Le soudage par faisceau d’électrons (Procédé 76) ............................................... 30 3.2.8 ‐ Le soudage par faisceau laser  (Procédé 751) ...................................................... 31 3.2.9 ‐ Le soudage par étincelage (Procédé 24) ............................................................. 32 3.2.10 ‐ Le soudage par friction (Procédé 42) ................................................................33 3.2.11 ‐ Le soudage aluminothermique (Procédé 71)..................................................... 34 3.2.12 ‐ Le soudage à la molette (Procédé 22)...............................................................35 3.2.13 ‐ Le soudage par résistance par points (Procédé 21) ............................................ 36 3.3 ‐ La préparation des bords ..........................................................................................................................................37 3.4 ‐ Les défauts des soudures..........................................................................................................................................38 3.5 ‐ les critères d'acceptation ..........................................................................................................................................41

4 ‐ QUELLE TECHNIQUE CHOISIR ? ............................................................47 4.1‐ CONTROLE DU SOUDAGE...........................................................................................................................................49 4.2 ‐ EXAMEN VISUEL (NF EN 970) ....................................................................................................................................50 4.3 – LE RESSUAGE (NF EN 571‐1).....................................................................................................................................51 4.4 – LA MAGNETOSCOPIE (NF EN 1290)..........................................................................................................................54 4.5 – LES ULTRASONS (NF EN 1714 :10)............................................................................................................................57 4.6 – LA RADIOGRAPHIE (EN 444 ‐ EN 1435 ‐ EN 462) ......................................................................................................61 4.7 – LES COURANTS DE FOUCAULT (EN 1711).................................................................................................................64 4.8 – LES AUTRES TECHNIQUES.........................................................................................................................................66 4.8.1 – L'émission acoustique ...........................................................................................................................................66 4.8.2 – La tomographie .....................................................................................................................................................66 4.8.3 – La thermographie..................................................................................................................................................67 4.8.4 – L'étanchéité...........................................................................................................................................................67 4.9 – TABLEAU DE SYNTHESE ............................................................................................................................................68

5 ‐ QUI PEUT LES METTRE EN ŒUVRE ? ....................................................71 5.1 ‐ Le rôle de la COFREND ..............................................................................................................................................73 5.2 ‐ La certification des agents de contrôle .....................................................................................................................74

6 ‐ OÙ SE RENSEIGNER ? ..........................................................................75 6.1 ‐ La COFREND ..............................................................................................................................................................77 6.2 ‐ Les centres de certification agréés pour les contrôles non destructifs des soudures* ............................................77 6.3 ‐ Les principaux organismes dispensant la formation continue en CND.....................................................................77

Annexes .................................................................................................79 1‐ LISTE DES PRINCIPALES NORMES..................................................................................................................................81 2 ‐ QUELQUES FOURNISSEURS DE MATÉRIEL DE CONTRÔLE............................................................................................83 3 ‐ REPRÉSENTATION DES SOUDURES...............................................................................................................................84 4 ‐ IDENTIFICATION DES GAZ UTILISÉS EN SOUDURE .......................................................................................................87 5 ‐ BIBLIOGRAPHIE ............................................................................................................................................................93 6 ‐ GLOSSAIRE..................................................................................................................................................................100  

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TABLE DES MATIÈRES

Figures    Figure 1 : Tôle...............................................................................................................................................................................23 Figure 2 : Tube..............................................................................................................................................................................23 Figure 3 : Soudage bout à bout ....................................................................................................................................................23 Figure 4 : Soudage en angle .........................................................................................................................................................23 Figure 5 : Soudage d'un seul côté.................................................................................................................................................23 Figure 6 : Soudage des deux côtés ...............................................................................................................................................23 Figure 7 : Soudage sans support envers.......................................................................................................................................23 Figure 8 : Soudage avec support envers.......................................................................................................................................23 Figure 9 : Soudage sans gougeage ...............................................................................................................................................23 Figure 10 : Soudage avec gougeage envers..................................................................................................................................23 Figure 11 ‐ Schéma d'une soudure oxyacétylénique....................................................................................................................24 Figure 12 ‐ Schéma d'une soudure à l'électrode enrobée............................................................................................................25 Figure 13 ‐ Schéma d'une soudure TIG.........................................................................................................................................26 Figure 14 ‐ Schéma d'une soudure plasma ..................................................................................................................................27 Figure 15 ‐ Schéma d'une soudure MIG ‐ MAG............................................................................................................................28 Figure 16 ‐ Schéma d'une soudure à l'arc sous flux en poudre....................................................................................................29 Figure 17 ‐  Schéma d'une soudure par faisceau d'électrons (source Soudage2000)..................................................................30 Figure 18 ‐ Schéma d'une soudure par faisceau laser..................................................................................................................31 Figure 19 ‐Principe du soudage par étincelage ............................................................................................................................32 Figure 20 ‐ Machine automatique de soudage par étincelage.....................................................................................................32 Figure 21 ‐ Principe du soudage par friction ................................................................................................................................33 Figure 22 ‐ Schéma d'une soudure aluminothermique................................................................................................................34 Figure 23 ‐ Soudage de deux abouts de rails par aluminothermie...............................................................................................34 Figure 24 ‐ Schéma d'une soudure à la molette...........................................................................................................................35 Figure 25 ‐ Schéma d'une soudure par résistance par points ......................................................................................................36  Figure 26 ‐ Préparation à bords droits .........................................................................................................................................37  Figure 27‐ Préparation en "V" ......................................................................................................................................................37  Figure 28 ‐Préparation en "X" ......................................................................................................................................................37 Figure 29 ‐ Fissure longitudinale ..................................................................................................................................................38 Figure 30 ‐ Fissure transversale....................................................................................................................................................38 Figure 31 ‐ Fissures rayonnantes..................................................................................................................................................38 Figure 32 ‐  Soufflure sphéroïdale ................................................................................................................................................38 Figure 33 ‐ Soufflures uniformément réparties............................................................................................................................38 Figure 34 ‐ Nid de soufflures ........................................................................................................................................................38 Figure 35 ‐ Soufflures alignées .....................................................................................................................................................39 Figure 36 ‐ Soufflures vermiculaires.............................................................................................................................................39 Figure 37 ‐  Piqûre ........................................................................................................................................................................39 Figure 38 ‐  Inclusion de laitier .....................................................................................................................................................39 Figure 39 ‐  Inclusion métallique ..................................................................................................................................................39 Figure 40 ‐ Manque de fusion sur les bords .................................................................................................................................39 Figure 41 ‐ Manque de fusion entre passes .................................................................................................................................39 Figure 42 ‐  Manque de pénétration ............................................................................................................................................39 Figure 43 ‐ Manque d'interpénétration .......................................................................................................................................39 Figure 44 ‐ Caniveau.....................................................................................................................................................................40 Figure 45 ‐ Morsure......................................................................................................................................................................40 Figure 46‐ Caniveau à la racine ....................................................................................................................................................40 Figure 47 : Surépaisseur excessive ...............................................................................................................................................40 Figure 48 : Excès de pénétration ..................................................................................................................................................40 Figure 49 : Défaut d'alignement...................................................................................................................................................40 Figure 50 : Déformation angulaire ...............................................................................................................................................40 Figure 51 : Manque d'épaisseur ...................................................................................................................................................40 Figure 52 : Retassure à la racine...................................................................................................................................................40 Figure 53 : Manque de pénétration (1) ........................................................................................................................................43 Figure 54 : Manque de pénétration (2) ........................................................................................................................................43 Figure 55 : Manque de pénétration (3) ........................................................................................................................................43 Figure 56 : Mauvais ajustage et manque de pénétration ............................................................................................................43

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TABLE DES MATIERES Figure 57 : Caniveaux ...................................................................................................................................................................43 Figure 58 : Surépaisseur excessive ...............................................................................................................................................44 Figure 59 : Convexité excessive....................................................................................................................................................44 Figure 60 : Soudure d'angle d'épaisseur supérieure à l'épaisseur nominale ...............................................................................44 Figure 61 : Soudure d'angle d'épaisseur inférieure à l'épaisseur nominale.................................................................................44 Figure 62 : Excès de pénétration ..................................................................................................................................................44 Figure 63 : Défaut d'alignement (1) .............................................................................................................................................45 Figure 64 : Défaut d'alignement (2) .............................................................................................................................................45 Figure 65 : Manque d'épaisseur ...................................................................................................................................................45 Figure 66 : Défaut de symétrie .....................................................................................................................................................45 Figure 67 : Retassure à la racine...................................................................................................................................................45 Figure 68 : Débordement .............................................................................................................................................................46 Figure 69 : Défauts multiples .......................................................................................................................................................46 Figure 70 ‐ Mesureur d’angle  Calibre d’épaisseur          Jauge de mesure    Calibre selon norme EN 970 ..............................50 Figure 71 ‐ Mise en œuvre du ressuage .......................................................................................................................................52 Figure 72 ‐ Application du pénétrant ...........................................................................................................................................53 Figure 73 ‐ Application du révélateur et interprétation du défaut ..............................................................................................53 Figure 74 ‐  Magnétoscopie ‐ Electroaimant ................................................................................................................................54 Figure 75 ‐ Application de la magnétoscopie ...............................................................................................................................55 Figure 76  ‐ Champ de fuite ..........................................................................................................................................................55 Figure 77 ‐ Défaut de soudure révélé par magnétoscopie...........................................................................................................56 Figure 78 ‐  principe du contrôle par ultrasons ............................................................................................................................57 Figure 79 ‐ Méthode TOFD (Sofranel) ..........................................................................................................................................57 Figure 80 ‐  Méthode multiéléments (Phased Array ....................................................................................................................58 Figure 81 Exemples d’applications ...............................................................................................................................................59 Figure 82 ‐ sondes et analyseurs ‐ Sofranel..................................................................................................................................60 Figure 83 ‐  Méthode TOFD ‐ Metalscan ‐ Olympus .....................................................................................................................60 Figure 84 ‐ méthode Phased Array ‐ matériels Olympus..............................................................................................................60 Figure 85 ‐ principe de la radiographie ........................................................................................................................................61 Figure 86 ‐ Radionumérique plaques phosphores ‐ acier carbone épaisseur 4 mm (avec RX 100 kV) ........................................61 Figure 87 ‐ Sources radiographiques X et Y..................................................................................................................................63 Figure 88 ‐ Applications contrôles radiographiques.....................................................................................................................63 Figure 89 ‐ principe du contrôle par courants de Foucault ..........................................................................................................64 Figure 90 ‐ Contrôle d'un tube par courants de Foucault ............................................................................................................65

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1 ‐ POURQUOI CONTRÔLER ? 

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POURQUOI CONTRÔLER ? 1  

1.1 ‐ Introduction    Quel que soit le procédé de fabrication, pour obtenir des produits de qualité bien définie et constante, il  importe non seulement de vérifier que les pièces terminées sont conformes, mais encore de s’assurer,  qu’au cours des divers stades de fabrication, les facteurs qui agissent sur la qualité finale sont maintenus  dans les normes prévues.  N’opérer qu’un contrôle final conduit, en effet, à constater qu’on a produit des pièces non conformes,  lorsqu’il est trop tard pour l’éviter.    Ceci est particulièrement vrai en soudage, où les facteurs qui agissent sur la qualité sont nombreux et  complexes. L’objectif du contrôle est de :    Garantir la bonne exécution de l’assemblage d’une construction.   

Il s’applique à :    ‐la prévention des défauts    ‐la détection et localisation des défauts    ‐l’évaluation du degré de gravité des défauts    ‐l’acceptation ou le refus de la pièce, suivant l’interprétation des défauts.   

Le contrôle doit s’exercer à trois moments bien distincts :  ‐avant soudage  ‐pendant soudage  ‐après soudage     

Le contrôle avant soudage a pour but de prévenir les défauts. Il portera sur :  - la soudabilité métallurgique du métal de base (analyse chimique du matériau, contrôle  macrographique, propriétés mécaniques, etc.)  - la qualité du métal d’apport (compatibilité avec le métal de base, état de surface, propriétés  mécaniques, nature et dimension)  - la préparation des pièces (ouverture des chanfreins, écartement des bords et dénivellation,  montage et fixation, positionnement, etc.)  - les gabarits (d’assemblage, de vérification des cordons)  - les séquences de soudage (ordre des diverses soudures, sens de réalisation)  - les traitements thermiques (préchauffage, maintien en température)  - le matériel de soudage (état, puissance, les réglages, etc.…)  - la qualification du soudeur (habilité manuelle, niveau technologique, essais dans les  conditions de soudage du type d’assemblage)  - l’examen de la condition physique du soudeur (travaux dangereux, positions pénibles,  travaux délicats)  - la qualification des Modes Opératoires de Soudage (Q.M.O.S)  - la vérification des documents de suivi et des enregistrements qualité  - la qualification des contrôleurs. 

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POURQUOI CONTRÔLER ? 1   Le contrôle pendant le soudage a pour but de s’assurer que les règles d’une bonne exécution du joint  sont respectées. Il portera sur :    - La qualité du soudage  - La nature et dimension du métal d’apport (soudabilité, état de surface, propreté)  - Le réglage de l’appareil de soudage (correspondance entre le réglage indiqué et le résultat  obtenu, maintien du réglage)  - L’état du joint réalisé (aspect conforme du cordon, dimensions des gorges, pénétration,  propreté, écartement des bords)  - La disposition des passes (leur nombre, le sens de réalisation)  - Les cadences de soudage (vitesse, interruptions entre passes)  - Les déformations (décalage des pièces)  - La température du traitement thermique (maintien en température)  - Le respect des Descriptifs de Mode Opératoire de Soudage (D.M.O.S)     

Le contrôle après soudage a pour but de vérifier que le joint exécuté est bien conforme aux exigences de  la construction. Il portera sur :  - La mise en œuvre des contrôles appropriés en conformité avec la réglementation  - l’analyse des résultats des divers contrôles effectués  - L’instruction des dossiers « constructeurs » ou qualité attestant de la bonne réalisation des  fabrications.       

On distingue essentiellement trois méthodes de contrôle pour les soudures :  1) Non destructifs (Contrôle ne modifiant pas l’état de la pièce)  2) Semi ‐ destructifs (on pratique une entaille, un perçage dans le joint soudé ou on prélève un petit  échantillon du joint qu’on rebouche par soudage)  3) Destructifs (on découpe la pièce, généralement ce type de contrôle est effectué sur des éprouvettes)    Ce guide ne traite que des méthodes de contrôle non destructif des assemblages soudés couramment  désignés par END (essais non destructifs)   

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POURQUOI CONTRÔLER ? 1  

1.2 ‐ Les exigences réglementaires    Pour garantir la maîtrise des risques liés aux produits, des obligations de contrôles réglementaires, pour  la  sécurité  des  équipements,  ont  été  mises  en  place,  en  France,  en  Europe  et  dans  le  monde.  Ces  réglementations font souvent références à des normes applicables (Françaises (NF), Européennes (EN)  ou Internationales (ISO)) ou à des codes de construction ou à une réglementation spécifique.  Ces réglementations s’appliquent surtout aux équipements :  - aéronautiques,  - nucléaires,  - maritimes,  - ferroviaires,  - à pression,  - de levage,  - de manutention,    Mais  aussi  aux  ouvrages  constructifs :  ponts,  bâtiments  collectifs  ou  industriels,  poteaux,  mâts,  plateformes pétrolières, pipelines, tunnels, etc.    Ces réglementations exigent ou préconisent des méthodes de contrôle des assemblages réalisés et une  certification des contrôleurs et des inspecteurs selon trois niveaux généralement.    Cette certification est réalisée sous le contrôle de la COFREND (Confédération français pour les Essais  Non Destructifs)     

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POURQUOI CONTRÔLER ? 1        

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2 ‐ QUI EST CONCERNÉ ? 

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2.1 ‐ Les activités soumises au contrôle    Toutes les activités produisant des installations ou des équipements représentant un risque pour la  santé de l’utilisateur ou de l’usager.  

  Pour les appareils à pression  Les travaux de normalisation européens sur les récipients sous pression ont débuté au début des années  1990, en réponse à un demande de la Commission européenne : il s’agissait de développer des normes  européennes harmonisées en appui à la directive 97/23/CE « Equipements sous pression », à l’époque  au stade de projet. Jusqu’en 2005, les appareils ou équipements sous pression étaient soumis à la  réglementation définie par les codes de construction CODAP. Ces codes donnent les règles à appliquer  en matière de conception, de fabrication et d’inspection des équipements. Depuis fin 2006 tous les  équipements sous pression doivent répondre à la norme européenne EN 13445 en remplacement des  codes CODAP.   

Pour les ponts :  La construction est régie par le Fascicule 66 du Cahier des Clauses Techniques générales, intitulé «  Exécution des ouvrages de génie civil à ossature en acier ».  Ce fascicule s’appuie sur deux normes dédiées au soudage : NF‐P22 470 (août 89)  Construction métallique ‐  Assemblages soudés ‐ Dispositions constructives et justification des soudures  : NF‐P22 471(mars 84)  Construction métallique ‐Assemblages soudés ‐ Fabrication  Cette norme définit notamment :   •

Le DMOS : Descriptif du Mode Opératoire de Soudage (NF‐ EN 288‐3, juin 92)  

•

Le QMOS : Qualification du Mode Opératoire de Soudage (NF‐ P 22 472, octobre 94)  

•

Les Contrôles non destructifs (CND) (NF‐ P 22 473, août 86).  

•

La qualification des soudeurs et opérateurs (NF‐EN 287, juin92).  

Précision : La norme NF‐EN 288‐3 vient d'être remplacée par la norme EN‐ISO‐ 15 614‐1 depuis mars  2005 

Pour le bâtiment :   Il s’agit des mêmes normes, mais le Fascicule 66 définit trois classes d’exécution, les classes les plus  contraignantes étant généralement utilisées pour les ponts et les moins contraignantes pour les  bâtiments (NF‐P 22‐474 « Guide de choix de la classe de qualité »).  L’ensemble réglementaire et normatif décrit ci‐dessus va disparaître en 2006, suite à la publication de la  nouvelle norme européenne EN 1090 « Exécution des structures métalliques ». En conséquence, le  fascicule 66 du CCTG sera révisé et fera largement référence à cette norme européenne. L’EN 1090 est  cohérente avec l’Eurocode 3 et comprendra trois parties dont deux spécifiques à l’acier.   

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QUI EST CONCERNÉ ? 2  

Pour les tuyauteries et les chaudières    Ces équipements sont soumis à la réglementation européenne pour les appareils à pression Directive  DESP 97/23/CE, et aux codes nationales de construction CODETI, CDOAV et CODRES. Des normes  européennes sont en cours d’élaboration pour l’application de la directive EN13480 pour les tuyauteries  et EN12952 et 12953 pour les chaudières   

Pour les structures métalliques  Toutes les constructions métalliques destinées à l’accueil de personnes sont soumises aux règles de  construction CM66 et aux règles NV56 de neige et de vent, ainsi qu’à certaines DTU (documents  techniques unifiés). Ces règles seront remplacées par le Eurocodes 3 et 9.       

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3 ‐ QUOI CONTRÔLER ? 

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QUOI CONTRÔLER ? 3

3.1 - Les différents types d'assemblage    

Codification européenne des types d'assemblage :  (Norme EN 287‐1) 

Symboles 

Significations 

P (Plate) 

Tôle   

Figure 1 : Tôle 

T (Tubing) 

Tube  Figure 2 : Tube 

BW (Butt Welding) 

 

  Figure 3 : Soudage bout à bout 

FW (Fillet Welding) 

Soudage bout  à bout 

Soudure bout  à bout 

Soudage en  angle 

Soudure en  angle 

 

Figure 4 : Soudage en angle 

nm (Not Métal)  wm (With Métal)  ss (Single Side) 

   

Sans métal d'apport  Avec métal d'apport   

Soudage d'un seul côté 

Figure 5 : Soudage d'un seul côté 

bs (Both Side) 

 

Soudage des deux côtés 

Figure 6 : Soudage des deux côtés 

nb (Not Backing) 

 

Sans support envers 

Figure 7 : Soudage sans support envers 

mb (Métal Backing) 

Avec support envers solide   

Figure 8 : Soudage avec support envers 

ng (Not Gouging) 

 

Sans gougeage (ou meulage)  envers 

 

Avec gougeage envers 

Figure 9 : Soudage sans gougeage 

gg (Gouging) 

Figure 10 : Soudage avec gougeage  envers   

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3 QUOI CONTRÔLER ?  

3.2 - Les principaux procédés de soudage  

3.2.1 ‐ Le soudage oxyacéthylénique (Procédé 311) 

Définition du procédé :  Le  soudage  oxyacétylénique  est  un  procédé  à  la  flamme.  Le  soudage  est  réalisé  à  partir  de  la  chaleur  d'une  flamme  née  de  la  combustion  d'un  gaz  combustible  d'acétylène C 2 H 2 avec  un  gaz  comburant  d’oxygène O 2 .  La  température  de  la  flamme  peut  atteindre  les  3  200  °C  lorsque  le  mélange  C 2 H 2 et O 2 est  correctement  équilibré  dans  le  chalumeau.  Le  métal  d'apport  (baguette)  est  amené  manuellement dans le bain de fusion. L'énergie calorifique de la flamme fait fondre localement la pièce  à  assembler  et  le  fil  d'apport  pour  constituer  le  bain  de  fusion  et  après  refroidissement  le  cordon  de  soudure. 

Figure 11 ‐ Schéma d'une soudure oxyacétylénique 

Domaines d'application :  Ce  procédé  par  sa  souplesse,  par  la  mobilité  et  la  simplicité  du  matériel  utilisé  garde  une  place  importante dans tous les domaines de l'industrie pour des épaisseurs inférieures à 6 mm.  Les  principales  utilisations  sont  le  raboutage  des  tubes  en  acier,  la  réparation  de  pièces  diverses  (automobiles, machines agricoles…), le rechargement dur, le soudo‐brasage et le brasage     Avantages du procédé :  - Procédé de soudage manuel par excellence mais qui se prête bien à l'automatisation;  - Procédé utilisable en toutes positions;  - Souplesse d'utilisation;  - Plusieurs  possibilités  de  flamme  oxyacétylénique  (flamme  neutre,  flamme  oxydante,  flamme  carburante).    Matériaux concernés :  Le  soudage  oxyacétylénique  permet  d'assembler  les  aciers  courants,  les  aciers  alliés,  les  fontes  et  un  grand nombre de métaux non ferreux.   

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QUOI CONTRÔLER ? 3  

3.2.2 ‐ Le soudage à l'électrode enrobée (Procédé 111) 

Définition du procédé :  Le soudage à l'arc à l'électrode enrobée est réalisé à partir d'un arc électrique créé et entretenu entre  l'âme métallique de l'électrode et la pièce à souder. L'énergie calorifique de l'arc fait fondre localement  la  pièce  à  assembler  et  l'âme  métallique  de  l'électrode  pour  constituer  le  bain  de  fusion  et  après  refroidissement le cordon de soudure recouvert d'un laitier protecteur. Un générateur électrique fournit  le courant continu ou alternatif avec une intensité variant de 30 à 400 ampères en fonction de différents  paramètres comme le diamètre de l'électrode, la nature de l'enrobage, la position de soudage, le type  d'assemblage, la dimension et la nuance des pièces à assembler. La tension à vide du générateur (U0)  doit être supérieure à la tension d'amorçage (surtout en courant alternatif). Sa valeur doit être comprise  entre 40 et 80 volts.   

Figure 12 ‐ Schéma d'une soudure à l'électrode enrobée 

Domaines d'application :  L'usage de l'électrode enrobée est presque exclusivement manuel, mais représente encore environ 40%  du tonnage de métal déposé par soudage à l'arc.  Ce procédé est de plus en plus concurrencé par les techniques MIG, MAG et fils fourrés.  L'électrode  enrobée  est  employée  dans  toutes  les  industries  pour  les  travaux  neufs,  notamment  en  chaudronnerie,  en  pétrochimie,  dans  l'industrie  nucléaire  et  aéronautique,  en  construction  navale  et  ferroviaire, sur les plates‐formes de forage, en charpente métallique, en serrurerie, etc., mais aussi pour  l'entretien, la réparation et le rechargement.    Avantages du procédé :  - Possibilité  d'assembler  des  aciers  de  toutes  nuances  et  de  toutes  compositions  de  qualité  dite  soudable : aciers doux, aciers inoxydables, ou faiblement alliés;  - Excellentes caractéristiques mécaniques des dépôts;  - Mise en œuvre facile et demandant peu d'investissement;  - Soudage de toutes épaisseurs;  - Soudage en toutes positions;  - Soudage en mono et multipasses;  - Ce procédé reste le plus répandu.    Matériaux concernés :  Ce procédé est utilisable pour tous les métaux courants tels que l'acier, les aciers faiblement alliés, les  aciers inoxydables, nickel, et éventuellement les cuivreux, l'aluminium et leurs alliages.  Le soudage à l'électrode enrobée ne convient pas pour la soudure des métaux très oxydables tels que le  titane et le zirconium, car la protection du bain n'est pas suffisante. 

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3 QUOI CONTRÔLER ?  

3.2.3 ‐ Le soudage TIG "Tungstène Inert Gaz" (Procédé 141) 

  Définition du procédé :  Le  soudage  TIG  (Tungsten  Inert  Gas)  est  un  procédé  à  l'arc  sous  protection  de  gaz  inerte  avec  une  électrode  infusible  (tungstène).  Le  soudage  est  réalisé  à  partir  d'un  arc  électrique  créé  et  entretenu  entre l'électrode infusible de tungstène et la pièce à souder. Le métal d'apport est amené manuellement  ou automatiquement avec un dévidoir motorisé dans le bain de fusion. L'énergie calorifique de l'arc fait  fondre localement la pièce à assembler et le fil d'apport métallique pour constituer le bain de fusion et  après refroidissement le cordon de soudure. Le bain de fusion est protégé de l'atmosphère externe par  un cône invisible d'inertage de gaz de protection. Un générateur électrique fournit le courant continu ou  alternatif avec une intensité variant de 5 à 300 ampères en fonction de différents paramètres comme le  diamètre  du  fil,  la  position  de  soudage,  le  type  d'assemblage,  la  dimension  et  la  nuance  des  pièces  à  assembler. La polarité de l'électrode est toujours négative en courant continu (polarité directe).   

Figure 13 ‐ Schéma d'une soudure TIG 

  Domaines d'application :  Le soudage TIG est un procédé manuel, automatique et même robotisable. Il est réservé aux épaisseurs  faibles et moyennes, inférieures à 5‐6 mm, car les vitesses de soudage pour les plus grandes épaisseurs  sont inférieures à celles des autres procédés. D'ailleurs, dans le cas de soudage d'épaisseurs supérieures  à 5‐6 mm, le TIG est employé conjointement avec des procédés plus économiques, comme le soudage à  l'électrode enrobée, le MIG/MAG, le soudage avec fils fourrés. Le TIG assure alors, en première passe,  une pénétration régulière du joint ; les autres procédés servent ensuite au remplissage.  Grâce  à  la  qualité  de  ses  cordons,  le  TIG  est  très  employé  dans  les  industries  de  construction  de  matériels  chimiques,  alimentaires,  aéronautique,  nucléaire  et  spatiale,  ainsi  que  dans  toutes  les  industries mettant en œuvre les aciers inoxydables et les alliages légers.    Avantages du procédé :  - Les soudures sont de haute qualité et de bonne compacité;  - L'aspect des cordons est lisse;  - Le métal d'apport permet de doser la surépaisseur des cordons;  - Le soudage peut se faire en toutes positions;  - Le contrôle de la pénétration du cordon de soudure est possible;  - L'automatisation est envisageable.    Matériaux concernés :    Le  soudage  TIG  permet  d'assembler  les  aciers  au  carbone  non  effervescents,  les  aciers  inoxydables  et  les  réfractaires,  l'aluminium  et  ses  alliages,  le  magnésium  et  ses  alliages,  le  cuivre  désoxydulé et certains alliages (Cu‐Sn, Cu‐Si, Cu‐Al, Cu‐Ni), le titane et ses alliages, ainsi que le nickel et  ses alliages (Ni‐Cu, Ni‐Cr‐Fe, Ni‐Cr‐Fe‐mo, Ni‐Mo …). 

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QUOI CONTRÔLER ? 3  

3.2.4 ‐ Le soudage plasma (Procédé 15) 

  Définition du procédé :  Le  soudage  PLASMA  est  un  procédé  à  l'arc  comparable  au  soudage  TIG  sous  protection  de  gaz  inerte  avec une électrode infusible (tungstène). Le soudage est réalisé à l'aide d'une torche spéciale à plasma.  Un diaphragme dénommé tuyère permet la constriction ou l'étranglement mécanique de l'arc électrique  à travers un orifice calibré  dans une colonne de gaz central ou plasmagène (Argon ou Argon + H2) qui  génère une énergie calorifique très élevée. L'énergie calorifique de l'arc fait fondre localement la pièce à  assembler  et  le  fil  d'apport  métallique  pour  constituer  le  bain  de  fusion  et  après  refroidissement  le  cordon de soudure. Le métal d'apport est amené automatiquement avec un dévidoir motorisé dans le  bain de fusion. L'électrode de tungstène est protégée par un courant de gaz appelé gaz plasmagène. Le  bain de fusion est protégé de l'atmosphère externe par un cône invisible d'inertage de gaz annulaire de  protection. Un générateur électrique fournit le courant continu avec une intensité variant de 0,5 à 15  ampères  pour  le  micro  plasma  ou  de  10  à  400  ampères  pour  le  plasma  en  fonction  de  différents  paramètres comme le diamètre du fil, la position de soudage, le type d'assemblage, la dimension et la  nuance des pièces à assembler.   

Figure 14 ‐ Schéma d'une soudure plasma 

  Domaines d'application :  Le  soudage  plasma,  extension  du  TIG  apporte  une  plus  grande  productivité  et  une  meilleure  pénétration. Il est surtout employé en automatique.  Les épaisseurs soudables à franc bord vont de 2 à 8 mm sur les aciers non alliés, faiblement alliés et sur  les aciers inoxydables. Ce procédé est très utilisé en chaudronnerie et en tuyauterie inoxydable, dans les  industries de construction de matériels chimiques et alimentaires.  De plus, la synergie des procédés TIG et plasma permet de souder à très grande vitesse. Les tubistes,  entre autres, emploient 2 à 3 torches dans une même tête de soudage. C'est le procédé multicathode.  Le rechargement d'arêtes est plus aisé en micro plasma qu'en TIG.    Avantages du procédé :    Parmi  les  avantages  de  ce  procédé,  nous  pouvons  citer  une  grande  vitesse  de  soudage,  une  pénétration importante, des déformations limitées et pas d'émission de fumée.    Matériaux concernés :  La plupart des aciers soudables par le procédé TIG le sont également au plasma.  Ce  procédé permet  également  de  souder  le  nickel et  ses  alliages,  le  titane,  le  tantale,  le  zirconium,  le  platine et l'or. 

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3 QUOI CONTRÔLER ?  

3.2.5 ‐ Le soudage MIG – MAG "Métal Inert Gaz – Métal Activ Gaz"     (Procédés 114, 131, 135 et 136) 

  Principe du procédé :  Ces procédés sont des procédés de soudage à l'arc sous protection gazeuse avec fil continu fusible. Le  bain de fusion ainsi que le métal chaud sont protégés de l'air ambiant par une enveloppe de gaz inerte  (MIG) ou actif (MAG). Cette technique est appelée "semi‐automatique" par les soudeurs.  L’arc, exclusivement alimenté en courant continu, jaillit entre l'extrémité du fil fusible (pôle "+") et les  pièces à souder (pôle "‐"). Le dévidage du fil à vitesse constante (de 1 à 15 m/mn) détermine l'intensité  fournie par le générateur. Les densités de courant sont très élevées.   

Figure 15 ‐ Schéma d'une soudure MIG ‐ MAG 

  Domaines d'application :  Les  procédés  MIG  –  MAG,  de  haute  productivité,  faciles  à  mettre  en  œuvre  en  atelier  comme  sur  les  chantiers, sont employés aussi bien en manuel qu'en automatique et avec robots. Ils sont utilisables en  toutes positions sur des épaisseurs à partir de 0,6 mm.  On rencontre les procédés MIG – MAG dans de nombreuses industries : chaudronnerie, constructions  navale et ferroviaire, off‐shore, construction automobile, menuiserie métallique, etc.    Avantages du procédé :  - Contrôle aisé de la pénétration;  - Grande vitesse de soudage;  - Bel aspect des cordons;  - Facilité d'emploi;  - Limitation des déformations;  - Arc visible;  - Larges plages d'exécution;  - Pas de laitier à éliminer après soudage;  - Possibilité d'utiliser des sources synergiques,  - Bonnes caractéristiques mécaniques des  sources dans lesquelles le constructeur a  dépôts;  préenregistré différentes courbes de fusion  - Cadences de production élevées;  - Automatisation possible;  par couple fil/gaz;  - Forts taux de dépôts : 2 à 8 kg/heure;  - Possibilité d'employer un générateur à  - Soudage en toutes positions;  courant pulsé.    Matériaux concernés :  Par le soudage MIG : le nickel et ses alliages, les alliages légers et cuivreux ; l'acier galvanisé par soudo‐ brasage.  Par le  soudage MAG : les aciers non alliés,  faiblement alliés (avec les précautions d'usage) et fortement  alliés (inoxydables). 

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QUOI CONTRÔLER ? 3  

3.2.6 ‐ Le soudage à l’arc sous flux en poudre (Procédé 121) 

  Définition du procédé :  Le soudage électrique à l'arc sous flux électro‐conducteur est réalisé à partir d'un arc électrique créé et  entretenu entre le fil électrode d'apport de métal dévidé à une vitesse constante et la pièce à souder.  Un dépôt continuel de flux en poudre recouvre l'extrémité du fil électrode et la pièce à souder. L'arc de  soudage  et  le  bain  de  fusion  sont  non  visibles  pendant  le  soudage.  L'énergie  calorifique  de  l'arc  fait  fondre localement la pièce à assembler, le fil électrode et une partie du flux en poudre pour constituer  le  bain  de  fusion  et  après  refroidissement  le  cordon  de  soudure  recouvert  d'un  laitier  solidifié  protecteur.   

Figure 16 ‐ Schéma d'une soudure à l'arc sous flux en poudre 

  Domaines d'application :  Ce  procédé  à  forte  pénétration  est  essentiellement  utilisé  en  automatique  :  l'arc  non  visible  est  très  délicat à guider en manuel. L'arc sous flux (ou arc submergé) est employé sur des épaisseurs allant de 2  mm jusqu'à 200/300 mm et apporte, à la fois en usine et sur le chantier, une grande vitesse de soudage  et des taux élevés.  On rencontre ce procédé, avec un ou plusieurs fils, dans beaucoup d'industries, notamment en :  - Charpente métallique;  - Construction mécano‐soudée;  - Chantier naval;  - Soudage de fortes épaisseurs;  - Off‐shore;  - Rechargement  de  cylindres  de  laminoirs,  - Tuberie;  galets de tracteurs, etc…    Avantages du procédé :  - Soudage des aciers au carbone;  - Arc non visible, non rayonnant;  - Soudage des aciers alliés et inoxydables;  - Très bonne compacité des soudures;  - Soudage des aciers réfractaires;  - Très bonnes caractéristiques mécaniques  - Fort taux de dépôt : 2,5 à 12 kg/heure;  des joints soudés;  - Grande vitesse d'exécution : 0,3 à 3  - Faible déformation des pièces après  mètres/minute;  soudure;  - Procédé donnant la pénétration la plus  - Très bel aspect des cordons;  importante;  - Laitier auto‐détachable;  - Mise en œuvre facile;  - Absence de fumée;  - Préparation des bords à souder peu délicate;  - Bas prix de revient du mètre de soudure.    Matériaux concernés :  Le soudage à l'arc sous flux en poudre permet d'assembler un grand nombre de matériaux tels que les  aciers alliés, les aciers inoxydables, le nickel et ses alliages … 

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3.2.7 ‐ Le soudage par faisceau d’électrons (Procédé 76) 

 

Définition du procédé :  Le soudage par faisceau d'électrons, comme le soudage laser fait partie des procédés de soudage dits "à  haute  énergie".  C'est  un  procédé  caractérisé  par  une  concentration  très  importante  d'énergie.  Cette  concentration  thermique  du  faisceau,  très  focalisé,  permet  d'obtenir  des  densités  de  puissance  de  l'ordre de 10 à 100 MW par cm².  Contrairement aux procédés conventionnels, les procédés à haute énergie ne réalisent pas la fusion des  matériaux à souder par transfert thermique de la surface vers l'intérieur de la pièce mais bénéficient de  la  formation  d'un  capillaire  ou  key‐hole  rempli  de  vapeurs  métalliques.  La  formation  de  ce  capillaire  permet  donc  un  transfert  direct  de  l'énergie  au  cœur  de  la  matière,  permettant  ainsi  l'obtention  de  cordons de soudure beaucoup moins larges que pénétrants.   

Figure 17 ‐  Schéma d'une soudure par faisceau d'électrons (source Soudage2000) 

  Domaines d'application :  Soudage des aciers inoxydables jusqu’à 100 mm, des nickels et de ses alliages jusqu’à 100 mm, des  alliages d’aluminium jusqu’à 200 mm, du titane et de ses alliages jusqu’à 50 mm, du zirconium et de  ses alliages jusqu’à 50 mm, du cuivre et de ses alliages jusqu’à 15 mm     Avantages du procédé :  - Cette technique convient très bien aux métaux très sensibles aux gaz et en particulier à l'oxygène;  - Elle permet la réalisation de joints hétérogènes   - Les joints obtenus sont exempts de toute contamination et sont très étroits.  - Grâce à ce procédé, il est possible d'assembler plusieurs pièces différentes à l'aplomb les unes des  autres : transparence;  - Il est également possible de souder des enceintes sous vide;  - Le faisceau d'électrons est le procédé de soudage qui permet d'assembler des pièces à la côte avec  une tolérance de plus ou moins 0,1 mm grâce au faible diamètre du faisceau qui avoisine 0,4 mm.    Matériaux concernés :  Le faisceau d'électrons permet de souder tous les métaux et alliages réputés soudables par les procédés  traditionnels (aciers, aciers alliés, cuivre, inox, vanadium, zirconium, aluminium, titane…). 

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3.2.8 ‐ Le soudage par faisceau laser  (Procédé 751) 

  Définition du procédé :  Laser  signifie  en  anglais  :  Light  Amplification  by  Stimulated  Emission  of  Radiation  ou,  en  français  :  amplification de la lumière par émission stimulée de radiations.  Le soudage laser, comme le soudage par faisceau d'électrons, fait partie des procédés de soudage dits   "à haute énergie". Il repose sur la concentration en un point d'un faisceau laser, c'est à dire une source  lumineuse peu divergente et de longueur d'onde déterminée. Cette concentration du faisceau appelée  également  focalisation  permet  d'obtenir  au  point  d'impact  des  densités  de  puissance  supérieure  au  MW/cm².   

Figure 18 ‐ Schéma d'une soudure par faisceau laser 

  Domaines d'application :  Le soudage laser est un procédé moderne exclusivement automatique, il est utilisé industriellement sur  des pièces ne devant pas supporter des effets thermiques importants (aspect métallurgique et limitation  des déformations).  Le  laser  solide  (YAG)  est  employé  sur  des  pièces  allant  de  0,01  à  1,5  mm  d'épaisseur,  ceci  essentiellement dans les industries : aéronautique, spatiale, nucléaire et électronique.  Le laser à gaz est employé sur des pièces de 0,5 à 5 mm d'épaisseur, avec une précision inférieure à celle  du laser solide, mais avec des vitesses plus grandes. Actuellement, on rencontre des applications sur des  épaisseurs de 10 mm et même supérieure, avec des puissances dépassant 10 kW.  Le laser permet d'opérer à la pression atmosphérique, mais avec une protection gazeuse de même type  que celle employée pour le soudage TIG.  Le laser est utilisé également en rechargement ou en traitement de surface.    Avantages du procédé :  - Soudage des aciers non alliés et alliés, cuivre, titane, etc.…;  - Très grande vitesse d'exécution pour les faibles épaisseurs;  - Soudage des matières plastiques;  - Soudage possible à distance, voire à plusieurs mètres;  - Soudage point par point ou soudage continu;  - Très bon aspect des soudures, similaire à celui obtenu par le soudage par faisceau d'électrons;  - La pénétration peut atteindre 15 mm;  - Joints de très bonne qualité dans les épaisseurs de 0,1 à 1 mm;  - Suivant les puissances lumineuses, le laser peut être employé pour le traitement de surface ou pour  le coupage.    Matériaux concernés :  Le  laser  est utilisable  sur  tous  les  matériaux  métalliques.  Le  soudage  du  cuivre,  de  l'or,  du  platine,  de  l'argent, de l'aluminium et de leurs alliages exige un laser puissant. 

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3.2.9 ‐ Le soudage par étincelage (Procédé 24) 

  Définition du procédé :  Le  processus  de  soudage  en  bout  par  étincelage  (flash  Welding)  est  réalisé  sur  une  machine  automatique. Les pièces à souder sont maintenues par des mâchoires ou mors. L'une des mâchoires est  fixe et l'autre mâchoire est mobile en translation. Les pièces sont appliquées l'une contre l'autre avec un  effort  de  pression  modéré.  L'ensemble  est  traversé  par  un  courant  de  soudage  qui  provoque  une  élévation de température par effet Joule et la fusion localisée des deux pièces dans la zone de contact  des  aspérités  des  pièces.  Un  mouvement  de  déplacement  lent  à  vitesse  constante  est  appliqué  à  la  mâchoire  mobile.  Des  effets  magnétiques  violents  chassent  le  métal  en  fusion  et  génèrent  des  étincelles.  Lorsque  toute  la  section  des  pièces  est  en  fusion,  un  déplacement  rapide  et  une  forte  pression sont appliqués pour assurer le forgeage avec chasse des impuretés et création d'un bourrelet  externe des pièces.   

   Figure 19 ‐Principe du soudage par étincelage 

  Domaines d'application :  Ce  procédé  est  essentiellement  utilisé  pour  les  assemblages  qui  nécessitent  une  qualité  de  soudage  constante. Il peut être employé pour assembler des pièces de type jantes de véhicules, outils, arbres …      Avantages du procédé :    - Excellente qualité des joints soudés;    - Rapidité d'exécution;    - Possibilité  de  souder  des  formes  très    variées;    - Limitation des déformations;  - Absence de préparation des bords à souder;  - Possibilité d'automatisation;  - Zone thermiquement affectée très faible;  - Pas de protection du bain de fusion.    Matériaux concernés :    Applicable à la plupart des matériaux soudables,  l'exemple typique d'application de cette  technique est le soudage en atelier ou sur  chantier de rails de chemin de fer.  Figure 20 ‐ Machine automatique de soudage par étincelage     

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3.2.10 ‐ Le soudage par friction (Procédé 42) 

  Définition du procédé :  En  soudage par  friction,  les  pièces de  révolution  sont  serrées  l'une contre  l'autre,  l'une  étant mise en  rotation de sorte que le frottement engendre de la chaleur à l'interface des deux pièces.  Quand la région du joint devient suffisamment plastique sous l'effet de l'élévation de température, on  arrête la rotation et on augmente la force axiale pour forger et consolider le joint.   

Figure 21 ‐ Principe du soudage par friction 

  Domaines d'application :  Le  soudage  par  friction  est  utilisé  pour  des  diamètres  de  pièces  allant  de  5  mm  à  plus  de  50  mm.  La  température  de  soudage  qui  est  relativement  basse  donne  des  joints  d'excellente  qualité  avec  de  nombreux  métaux,  y  compris  en  soudage  hétérogène.  En  général,  une  pièce  est  maintenue  fixe  alors  que  l'autre  est  mise  en  rotation.  Il  est  cependant  possible  d'utiliser  une  pièce  intercalaire  mise  en  rotation  entre  deux  pièces  fixes,  si  bien  qu'on  fait  deux  soudures  en  une  opération.  Cela  permet  de  souder  des  pièces  longues  ou  peu  maniables  sans  les  mettre  en  rotation.  La  rotation  simultanée  et  opposée  de  deux  pièces  est  possible  dans  le  cas  des  petits  diamètres,  mais  pour  ces  tailles  il  existe  d'autres  procédés  de  soudage  mieux  adaptés.  Au  moins  une  des  pièces  et  de  préférence  les  deux  doivent être circulaires, barres ou tubes par exemple.  Dans  ces  limites,  le  procédé  rivalise  avec  le  soudage  par  étincelage,  par  rapport  auquel  il  y  a  deux  avantages :  La propreté et une alimentation électrique équilibrée et stable. La puissance absorbée est d'autre part  plus faible qu'en soudage par étincelage.    Avantages du procédé :  - Pas de métal d'apport ni de protection gazeuse;  - Rendement énergétique excellent;  - Opération "propre" (pas de projections ni de fumée);  - ZAT très étroite;  - Temps de soudage court;  - Procédé de soudage facilement automatisable et facile à insérer dans une chaîne de fabrication.    Matériaux concernés :  Le  procédé  de  soudage  par  friction  permet  d'assembler  entre  eux  de  nombreux  matériaux  de  même  nature  et  de  nature  différente,  à  partir  du  moment  où  ils  sont  forgeables.  Cependant,  ce  procédé  ne  peut s'appliquer aux matériaux ayants un faible coefficient de frottement (fonte grise, bronze, etc…). 

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3.2.11 ‐ Le soudage aluminothermique (Procédé 71) 

  Définition du procédé :  Le  soudage  aluminothermique  est  un  procédé  de  soudage  par  coulée  de  métal  en  fusion.  La  chaleur  nécessaire  à  la  fusion  est  obtenue  par  la  réduction  de  l'oxyde  de  fer  par  l'aluminium.  La  réaction  chimique se produit lorsque le mélange est porté à une température de 1 300 °C. La durée de la réaction  dure  entre  30  et  90  secondes.  La  fusion  est  réalisée  dans  un  creuset  à  partir  d'une  charge  d'oxyde  ferrique et d'une fine poudre d'aluminium. Des éléments d'addition peuvent être incorporés à la charge  pour améliorer la qualité métallurgique du joint soudé. Le métal en fusion est déversé dans un moule de  coulée.  L'acier  liquide  fait  fondre  les  abouts  de  rail  et  après  refroidissement  forme  une  soudure  homogène.   

Figure 22 ‐ Schéma d'une soudure aluminothermique 

  Domaines d'application :  Ce procédé convient pour l'exécution des joints de section importante, pour le raboutage des rails, le  rechargement  ou  la  réparation  de  grosses  pièces  difficilement  soudables.  L'énergie  apportée  est  importante ce qui ralenti la vitesse de refroidissement et permet de souder des pièces volumineuses et  des aciers fortement chargés en carbone.  De la même façon, le procédé est utilisé pour rabouter des ronds à béton, des connexions électriques en  cuivre avec d'autres compositions de la charge.    Avantages du procédé :    - Formation d'une soudure homogène;  - Permet  d'assembler  de  grosses  pièces  de  section importante.    Matériaux concernés :    Acier, cuivre …                Figure 23 ‐ Soudage de deux abouts de rails par    aluminothermie 

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3.2.12 ‐ Le soudage à la molette (Procédé 22) 

  Définition du procédé :  Les  pièces  à  souder  sont  superposées  et  sont  serrées  localement  entre  deux  molettes  en  alliage  de  cuivre. L'ensemble pièces/molettes est traversé par un courant de soudage qui provoque une élévation  de température par effet Joule et la fusion localisée des deux pièces dans la zone de positionnement des  deux molettes. Le soudage à la molette permet d'obtenir une soudure continue et étanche lorsque le  passage de courant est continu.   

Figure 24 ‐ Schéma d'une soudure à la molette 

  Domaines d'application :  Ce  procédé  est  essentiellement  utilisé  pour  le  plaquage  des  tôles,  par  exemple  cuivre  sur  acier,  aluminium sur acier, acier inoxydable sur acier, cuivre sur nickel, etc. Une très grande variété de tôles  est ainsi laminée en sandwich.    Avantages du procédé :  - Rapidité d'exécution;  - Limitation des déformations;  - Absence de préparation des bords à souder;  - Possibilité de réaliser des soudures continues et étanches;  - Possibilité d'automatisation.    Matériaux concernés :  Le  soudage  à  la  molette  permet  d'assembler  les  aciers,  les  aciers  non  alliés,  les  aciers  inoxydables,  l'aluminium, le cuivre, le nickel...   

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3.2.13 ‐ Le soudage par résistance par points (Procédé 21) 

  Définition du procédé :  Les  pièces  à  souder  sont  superposées  et  sont  serrées  localement  entre  deux  électrodes  en  alliage  de  cuivre.  L'ensemble  pièces  /  électrodes  est  traversé  par  un  courant  de  soudage  qui  provoque  une  élévation  de  température  par  effet  Joule  et  la  fusion  localisée  des  deux  pièces  dans  la  zone  de  positionnement des deux électrodes.   

Figure 25 ‐ Schéma d'une soudure par résistance par points 

  Domaines d'application :  Ce procédé, tout comme le soudage à la molette est essentiellement utilisé pour le plaquage des tôles.    Avantages du procédé :  - Rapidité d'exécution;  - Limitation des déformations;  - Absence de préparation des bords à souder;  - Possibilité d'automatisation.    Matériaux concernés :  Aciers non alliés, aciers inoxydables…     

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QUOI CONTRÔLER ? 3

3.3 ‐ La préparation des bords    Le but de la préparation est d’assurer le degré de pénétration et la facilité de l’opération nécessaires à  l’obtention d’une soudure saine.    Les principaux facteurs affectant le choix de la préparation sont :  − le procédé de soudage  − la position du soudage  − la nature et l’épaisseur du métal de base  − le degré de pénétration de la soudure  − la possibilité de prévenir la déformation de la pièce  − l’économie de métal déposé  − le type de joint    La préparation bout à bout à bords droits  Dans le cas d’une préparation bout à bout à bords  droits, le but est de réduire le prix de revient de la  préparation  des  bords  des  tôles  ainsi  que  la  quantité de métal déposé.  Figure 26 ‐ Préparation à bords droits  Cette  technique  est  utilisable  pour  les  procédés    suivants :  électrode  enrobée,  MIG‐MAG,  TIG,  l’arc  sous flux.    La préparation en "V" 

Figure 27‐ Préparation en "V" 

Dans  le  cas  d’une  préparation  en  « V »,  le  but  essentiel  est  d’obtenir  une  soudure  bout  à  bout  complètement  pénétrée  par  soudage  d’un  seul  côté.  Cette  technique  est  utilisable  pour  tous  les  procédés de soudage conventionnels. 

 

La préparation en "X" 

Dans le cas d’une préparation en « X », on obtient  un joint bout à bout complètement pénétré, soudé  des  deux  côtés  de  façon  à  éviter  les  déformations  et économiser le métal d’apport.  Cette  technique  est  utilisable  pour  tous  les  procédés de soudage conventionnels.  Figure 28 ‐Préparation en "X" 

   

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3 QUOI CONTRÔLER ? 3.4 ‐ Les défauts des soudures   

L’ensemble des défauts pouvant être observés dans un assemblage soudé est répertorié et classifié dans  la norme NF EN 26 520.  On distingue cinq classes de défauts :  − fissures  − cavités  − inclusions solides  − manque de fusion et/ou manque de pénétration  − défauts de forme   

Les Fissures 

Fissure longitudinale  Figure 29 ‐ Fissure longitudinale 

Fissure transversale  Figure 30 ‐ Fissure transversale 

Fissures rayonnantes  Figure 31 ‐ Fissures rayonnantes 

Fissure  dont  la  direction  principale  est  voisine  de  celle  de  l’axe  de  la  soudure.  Elle  peut  se  situer  suivant  le cas :   ‐ dans le métal fondu,   ‐ dans la zone de liaison,   ‐ dans la ZAT,   ‐ dans le métal de base.  Fissure  dont  la  direction  est  sensiblement  perpendiculaire  sur  l’axe  de  la  soudure.  Elle  peut  se  situer suivant le cas :   ‐ dans le métal fondu,   ‐ dans la ZAT,   ‐ dans le métal de base.  Groupe  de  fissures  issues  d’un  même point et situées selon le cas :   ‐ dans le métal fondu,   ‐ dans la ZAT,   ‐ dans le métal de base. 

 

Les Cavités  Cavité  formée  par  du  gaz  dont  la  forme est sensiblement sphérique. 

Soufflure sphéroïdale  Figure 32 ‐  Soufflure sphéroïdale 

Soufflures  uniformément  réparties 

Soufflures régulièrement distribuées  dans le métal fondu.  Figure 33 ‐ Soufflures uniformément réparties 

Nid de soufflures 

Groupe de soufflures.  Figure 34 ‐ Nid de soufflures 

 

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QUOI CONTRÔLER ? 3 Les Cavités (suite)  Soufflures  alignées  ou  en  chapelet,  distribuées suivant une ligne parallèle  à l’axe de la soudure. 

Soufflures  alignées  Figure 35 ‐ Soufflures alignées 

Soufflure  en  forme  de  galerie  de  ver  dans  le  métal  résultant  du  cheminement  des  gaz.  La  forme  et  la  position  de  ces  soufflures  sont  déterminées  par  le  mode  de  solidification et l’origine des gaz ; elles  sont  généralement  groupées  en  nids  et disposées en arêtes de poissons. 

Soufflure  vermiculaire  Figure 36 ‐ Soufflures vermiculaires 

Soufflure  de  petite  débouchant en surface. 

Piqûre 

dimension 

Figure 37 ‐  Piqûre 

 

Les Inclusions Solides  Résidu  de  laitier  coincé  dans  le  métal  fondu.  Suivant  le  cas,  ces  inclusions peuvent être alignées (ou  en chapelet) ou isolées.  Le corps solide étranger emprisonné  dans la masse de la soudure est une  particule  de  métal  pouvant  être  du  tungstène, du cuivre, … 

Inclusion de laitier  Figure 38 ‐  Inclusion de laitier 

Inclusion métallique  Figure 39 ‐  Inclusion métallique 

 

Manque de Fusion et/ou Manque de Pénétration  Manque de fusion sur  les bords 

  Figure 40 ‐ Manque de fusion sur les bords 

Manque de fusion  entre passes 

 

Dans  ces  deux  cas,  on  distingue  un  manque  de  liaison  entre  le  métal  déposé et le métal de base ou entre  deux  couches  contiguës  de  métal  déposé,  ce  qui  se  traduit  par  un  phénomène dit de « collage » 

Figure 41 ‐ Manque de fusion entre passes 

Manque de  pénétration 

Manque  d'interpénétration 

  Figure 42 ‐  Manque de pénétration 

Dans ces deux cas, on distingue une  absence  partielle  de  fusion  des  bords à souder, laissant subsister un  interstice entre ces bords. 

  Figure 43 ‐ Manque d'interpénétration

 

39

3 QUOI CONTRÔLER ? Défauts de forme  Caniveau  Figure 44 ‐ Caniveau 

Morsure 

 

Figure 45 ‐ Morsure 

Caniveau à la racine 

  Figure 46‐ Caniveau à la racine 

Surépaisseur excessive 

 

Figure 47 : Surépaisseur excessive 

Excès de pénétration   

Figure 48 : Excès de pénétration 

Défaut d'alignement   

Figure 49 : Défaut d'alignement 

Déformation angulaire 

 

Figure 50 : Déformation angulaire 

Manque d'épaisseur 

 

Figure 51 : Manque d'épaisseur 

Retassure à la racine 

 

Figure 52 : Retassure à la racine 

     

40

On distingue un sillon s’étendant sur  une certaine longueur des bords de  la  soudure,  dû  à  un  manque  de  métal.    Le  manque  de  métal  est  ici  localisé  sur  chaque  bord  du  cordon  de  soudure.    On  distingue  une  insuffisance  de  métal  sur  les  bords  latéraux  de  la  racine  due  à  une  contraction  du  métal de soudure.    Le  cordon  de  soudure  est  convexe  suite  à  un  excès  de  métal  déposé  lors des passes terminales.    On  distingue  une  excroissance  de  métal  à  la  racine  pour  une  soudure  exécutée  à  partir  d’une  seule  face  ou  à  travers  le  métal  déjà  déposé  pour  une  soudure  en  plusieurs  passes.    Le  niveau  prévu  entre  deux  pièces  soudées  n’est  pas  respecté.  Ce  défaut  s ‘exprime  par  la  mesure  d’une dénivellation.    L’angle  prévu  entre  deux  pièces  soudées n’est pas respecté.    Une  insuffisance  locale  ou  continue  de métal déposé conduit à un profil  de cordon en retrait par rapport au  profil correct.    On distingue un manque d’épaisseur  à  la  racine  dû  au  retrait  du  métal  fondu.   

QUOI CONTRÔLER ? 3

3.5 ‐ les critères d'acceptation    Ces  critères  d'acceptation  sont  issus  de  la  Norme  Internationale  ISO  5817.  Cette  norme  constitue  un  guide  d'évaluation  des  niveaux  des  défauts  dans  les  assemblages  en  acier  soudés  à  l'arc.  Elle  prévoit  trois  niveaux  de  façon  à  être  applicable  à  une  large  gamme  de  fabrications  mécano‐soudées.  Ces  niveaux se rapportent à la qualité au sortir de l'atelier et non à l'aptitude à l'emploi du produit.    La Norme Internationale s'applique :  - aux aciers alliés et non alliés;  - aux procédés de soudage suivants et à leurs sous‐catégories définies dans l'ISO 4063 :  - 11  ‐ soudage à l'arc avec fil‐électrode sans protection gazeuse,  - 12  ‐ soudage à l'arc sous flux,  - 13  ‐ soudage à l'arc sous protection gazeuse,  - 14  ‐ soudage à l'arc sous protection gazeuse avec électrode réfractaire,  - 15  ‐ soudage à l'arc plasma;  - aux procédés manuels mécanisés et automatiques;   - à toutes les positions de soudage;  - aux assemblages par soudures bout à bout, d'angle et piquages;  - aux matériaux d'épaisseur comprise entre 3 mm et 63 mm.        Limites des défauts :    Type 

Désignation  du défaut 

Référence  ISO 6520 

1 

Fissures 

100 

2  3 

Fissures de  cratère  Soufflures et  soufflures  sphéroïdales 

104  2011  2012  2014  2017 

Remarques 

Tous types de fissures, sauf microfissures (h.l <  1 mm2), fissures de cratère, voir n°2      Les  conditions  et  les  limites  des  défauts  suivantes doivent être satisfaites :  a) Dimension  maximale  du  total  de  surface  projetée  ou  de  surface  de  crique  superficielle des défauts  b) Dimension  maximale  d'une  soufflure  isolée pour :  - Les soudures bout à bout  - Les soudures d'angle  c) Dimension  maximale  pour  une  soufflure  isolée   

Limites des défauts de niveau  d'acceptation  Exigence  Exigence  Exigence  modérée  moyenne  élevée  D  C  B  Non tolérées  Tolérées      4 %          d  ≤  0.5 s  0.5 a  5 mm   

Non tolérées      2 %          d  ≤  0.4 s  0.4 a  4 mm   

    1 %          d  ≤  0.3 s  0.3 a  3 mm   

 

41

3 QUOI CONTRÔLER ?   Désignation  du défaut 

Référence  ISO 6520 

4 

Nid de  soufflures 

2013 

5 

Soufflures  allongées,  soufflures  vermiculaires 

2015  2016 

6 

Inclusions  solides (autres  que cuivre) 

300 

7 

Inclusions de  cuivre  Manque de  fusion  (collage) 

3042 

Type 

8 

42

401 

Remarques 

Limites des défauts de niveau  d'acceptation  Exigence  Exigence  Exigence  modérée  moyenne  élevée  D  C  B                                                                          8 %  4 %  16 %                          d  ≤  0.4 s  d  ≤  0.3 s  d  ≤  0.5 s  0.5 a  0.4 a  0.3 a  4 mm  3 mm  2 mm    h  ≤  0.5 s  0.5 a  Non tolérées  2 mm 

La surface totale de soufflures d'un nid donné  doit  être  calculée  en  pour  cent  de  la  plus  grande des deux surfaces suivantes: enveloppe  circonscrite  à  toutes  les  soufflures  ou  cercle  dont le diamètre correspond à la largeur de la  soudure.  La Zone poreuse admissible doit être localisée. Le  risque  de  défauts  cachés  doit  être  pris  en  considération.  Les  conditions  et  les  limites  des  défauts  suivantes doivent être satisfaites:  d) Dimension  maximale  du  total  de  surface  projetée  ou  de  surface  de  crique  superficielle des défauts  e) Dimension  maximale  d'une  soufflure  isolée pour :  - Les soudures bout à bout  - Les soudures d'angle  c)  Dimension  maximale  pour  un  nid  de  soufflures  Défauts longs pour:  - les soudures bout à bout  - les soudures d'angle  En  tout  cas,  dimension  maximale  pour  les  soufflures  allongées,  les  soufflures  vermiculaires  Défauts courts pour:        - les soudures bout à bout  h  ≤  0.4 s  h  ≤  0.3 s  h  ≤  0.5 s  - les soudures d'angle  0.5 a  0.4 a  0.3 a  En  tout  cas,  dimension  maximale  pour  les  4 mm ou pas  3 mm ou  2 mm ou  soufflures  allongées,  les  soufflures  plus longs  pas plus  pas plus  vermiculaires  que  longs que  longs que  l'épaisseur  l'épaisseur l'épaisseur Défauts longs pour:    - les soudures bout à bout  h  ≤  0.5 s  Non tolérées  - les soudures d'angle    En  tout  cas,  dimension  maximale  pour  les  2 mm  inclusions solides  Défauts courts pour:        - les soudures bout à bout  h  ≤  0.4 s  h  ≤  0.3 s  h  ≤  0.5 s  - les soudures d'angle  0.5 a  0.4 a  0.3 a  En  tout  cas,  dimension  maximale  pour  les  4 mm ou pas  3 mm ou  2 mm ou  inclusions solides  plus longs  pas plus  pas plus  que  longs que  longs que  l'épaisseur  l'épaisseur l'épaisseur   Non tolérées   

Toléré, mais  par  intermittence  et sans  débouchure  en surface 

Non toléré 

QUOI CONTRÔLER ? 3

Type 

9 

Désignation  du défaut 

Référence  ISO 6520 

Manque de  pénétration 

402 

Limites des défauts de niveau  d'acceptation  Exigence  Exigence  Exigence  modérée  moyenne  élevée  D  C  B  Défauts longs:  Non tolérés  Défauts courts:      h  ≤  0.2 s  h  ≤  0.1 s  max. 2 mm  max. 1.5  mm 

Remarques 

Figure 53 : Manque de pénétration (1) 

 

Non toléré

 

Figure 54 : Manque de pénétration (2) 

Figure 55 : Manque de pénétration (3) 

10 

Mauvais  ajustage et  manque de  pénétration  soudures  d'angle 

 

 

Un jeu excessif ou insuffisant entre les pièces à  h  ≤  1 mm +  h  ≤  0.5  h  ≤  0.5  assembler et manque de fusion.  0.3 a,   mm + 0.2  mm + 0.1  max. 4 mm  a,   a,   max. 3 mm max. 2 mm

 

Figure 56 : Mauvais ajustage et manque de  pénétration 

11 

Caniveau ou  morsure 

5011  5012 

Les  jeux  dépassants  la  limite  prévue  peuvent,  dans  certains  cas,  être  compensés  par  une  augmentation correspondante de la gorge. Un  léger manque de pénétration à la racine de la  soudure n'est pas cause de rejet si l'épaisseur  de la soudure ou la longueur du côté n'est pas  inférieur à la valeur prescrite.  Transition douce exigée  h  ≤  1.5 mm 

Figure 57 : Caniveaux 

h  ≤  1.0  mm 

h  ≤  0.5  mm 

 

43

3 QUOI CONTRÔLER ? Type 

12 

Désignation  du défaut 

Référence  ISO 6520 

Surépaisseur  excessive 

502 

Limites des défauts de niveau  d'acceptation  Exigence  Exigence  Exigence  modérée  moyenne  élevée  D  C  B  h  ≤  1mm +  h  ≤  1mm  h  ≤  1mm  0.25 b,  + 0.15 b,  + 0.1 b,  max. 10 mm  max. 7 mm max. 5 mm

Remarques 

Transition douce exigée 

 

Figure 58 : Surépaisseur excessive 

13 

Convexité  excessive 

Figure 59 : Convexité excessive 

14 

Soudure  d'angle ayant  une épaisseur  totale  supérieure à  l'épaisseur  nominale 

h  ≤  1mm +  h  ≤  1mm  h  ≤  1mm  0.25 b,  + 0.15 b,  + 0.1 b,  max. 5 mm  max. 4 mm max. 3 mm

503 

 

 

Dans  beaucoup  de  cas,  une  épaisseur  totale  h  ≤  1mm +  h  ≤  1mm  h  ≤  1mm  réelle  supérieure  à  l'épaisseur  nominale  peut  0.3 a,  + 0.22 a,  + 0.15 a,  ne pas être cause de rejet.  max. 5 mm  max. 4 mm max. 3 mm

 

Figure 60 : Soudure d'angle d'épaisseur supérieure  à l'épaisseur nominale 

15 

Soudure  d'angle ayant  une épaisseur  totale  inférieure à  l'épaisseur  nominale 

 

Une  soudure  d'angle  ayant  une  épaisseur  totale  apparente  inférieure  à  l'épaisseur   prescrite  n'est  pas  considérée  comme  imparfaite  si  une  profondeur  de  pénétration  supérieure  compense  l'épaisseur  réelle  pour  donner la valeur nominale. 

Défauts longs  non tolérés        Défauts courts  h  ≤  0.3 mm + 0.1 a  max. 2 mm  max. 1 mm

Non  tolérées 

 

Figure 61 : Soudure d'angle d'épaisseur inférieure à  l'épaisseur nominale 

16 

Excès de  pénétration 

504 

h  ≤  1 mm +  h  ≤  1 mm  h  ≤  1 mm  1.2 b,  + 0.6 b,  + 0.3 b,  max. 5 mm  max. 4 mm max. 3 mm

 

Figure 62 : Excès de pénétration 

17 

44

Surépaisseur  locale 

5041 

 

Tolérée 

Surépaisseur locale  occasionnelle tolérée 

QUOI CONTRÔLER ? 3

Type 

18 

Limites des défauts de niveau  d'acceptation  Désignation  Référence  Remarques  Exigence  Exigence  Exigence  du défaut  ISO 6520  modérée  moyenne  élevée  D  C  B  Défaut  507  Les limites concernent les écarts par rapport à  Figure A – Tôles et soudures  d'alignement  la  position  correcte.  Sauf  indication  contraire,  longitudinales  la  position  correcte  signifie que  les  axes  à  mi‐ h  ≤  0.25 t,  h  ≤  0.15 t, h  ≤  0.1 t,  épaisseur coïncident.  max. 5 mm  max. 4 mm max. 3 mm t est l'épaisseur la plus faible. 

 

Figure 63 : Défaut d'alignement (1) 

Figure B – Soudures circonférentielles   h  ≤  0.5 t  max. 4 mm  max. 3 mm max. 2 mm

 

Figure 64 : Défaut d'alignement (2) 

19 

Manque  d'épaisseur    Effondrement 

511   

Une transition douce est requise  Défauts longs non tolérés 

Figure 65 : Manque d'épaisseur 

20 

Défaut de  symétrie de  soudure  d'angle 

512 

 

On  suppose  qu'une  soudure  d'angle  h  ≤  2 mm +  h  ≤  2 mm  h  ≤  1.5  asymétrique  n'a  pas  été  expressément  0.2 a  + 0.15 a  mm + 0.15  stipulée.  a 

 

Figure 66 : Défaut de symétrie 

21 

Retassure à la  racine    Retassure 

Défauts courts  h  ≤  0.2 t,  h  ≤  0.1 t,  h  ≤  0.05 t, max. 2 mm  max. 1 mm max. 0.5  mm 

509 

515      5013 

h  ≤  1.5 mm  h  ≤  1 mm

Une transition douce est requise 

h  ≤  0.5  mm 

 

Figure 67 : Retassure à la racine 

 

45

3 QUOI CONTRÔLER ? Type 

Désignation  du défaut 

Référence  ISO 6520 

22 

Débordement 

506 

Remarques 

Figure 68 : Débordement 

23  24 

25  26 

Mauvaise  reprise  Coup d'arc 

517 

Projections  (perles)  Défauts  multiples dans  une même  section 

602 

 

 

601 

/ 

Tolérée 

Non tolérée 

L'acceptation peut être conditionnée à  un traitement ultérieur.  L'acceptation  dépend  du  métal  de  base et de la probabilité de fissuration. L'acceptation dépend des applications.

 

 

Pour les épaisseurs s  ≤  10 mm ou a  ≤  10 mm  Hauteur maximale totale des défauts  ou  moins,  une  étude  spéciale  est  souvent  h  courts  nécessaire.  0.25 s ou  0.2 s ou  0.15 s ou  0.25 a,   0.2 a,   0.15 a,   max. 10 mm  max. 10  max. 10  mm  mm 

∑

Figure 69 : Défauts multiples 

46

Limites des défauts de niveau  d'acceptation  Exigence  Exigence  Exigence  modérée  moyenne  élevée  D  C  B  Défauts  courts  Non tolérés  tolérés 

 

4

4 ‐ QUELLE TECHNIQUE CHOISIR ? 

47

48

QUELLE TECHNIQUE CHOISIR ? 4

4.1‐ CONTROLE DU SOUDAGE   

Quel que soit le procédé de fabrication, pour obtenir des produits de qualité bien définie et constante, il  importe non seulement de vérifier que les pièces terminées sont conformes, mais encore de s’assurer,  qu’au cours des divers stades de fabrication, les facteurs qui agissent sur la qualité finale sont maintenus  dans les normes prévues.    N’opérer qu’un contrôle final conduit, en effet, à constater qu’on a produit des pièces non conformes,  lorsqu’il est trop tard pour l’éviter.    Ceci est particulièrement vrai en soudage, où les facteurs qui agissent sur la qualité sont nombreux et  complexes.    L’objectif premier du contrôle est de :    Garantir la bonne exécution de l’assemblage d’une construction.    Il comprend :    ‐la prévention des défauts    ‐la détection et localisation des défauts    ‐l’évaluation du degré de gravité des défauts    ‐l’acceptation ou le refus de la pièce, suivant l’interprétation des défauts.    Le contrôle doit s’exercer à trois moments bien distincts :    • ‐avant soudage (contrôle dimensionnel, contrôle des paramètres de soudage, vérification  du bon fonctionnement des équipements)  • pendant le soudage (contrôle des réglages, contrôle d’aspect)  • après soudage (contrôle dimensionnel, contrôle non destructif)    Le contrôle non destructif des soudures porte sur la mise en œuvre de diverses méthodes d’examen ne  mettant pas en péril la soudure ou l’assemblage réalisé. Le choix de la méthode de contrôle à appliquer  dépend du type d’assemblage, de la nature des matériaux et du type d’équipement.     Dans le cas d’un équipement soumis aux réglementations (directives européennes, codes de  construction, normes), la méthode de contrôle à utiliser est souvent imposée par la réglementation.    Les principales méthodes couramment utilisées :  - Le contrôle visuel  - Le ressuage  - La magnétoscopie  - La radiographie  - La technique des ultrasons  - Les courants de Foucault  - Les autres technique récentes : émission acoustique, tomographie, thermographie, étanchéité   

49

4 QUELLE TECHNIQUE CHOISIR ? 4.2 ‐ EXAMEN VISUEL (NF EN 970)   

Principe ‐ Mise en oeuvre  L’examen  visuel  de  l’endroit  et  de  l’envers  des  soudures  peut  donner  un  certain  nombre  de  renseignements  précieux :  régularité  d’aspect  du  métal  déposé,  pénétration,  dénivellation  des  bords,  caniveaux, excès ou manque de métal, position et aspect des reprises, piqûres, rochage, fissures…  On peut être conduit, pour déceler certains défauts peu visibles, à utiliser des loupes simples, des loupes  binoculaires munies ou non de dispositifs éclairants.    Pour l’examen intérieur de corps creux, on utilise des endoscopes, appareils comprenant des jeux de  miroirs avec oculaire d’observation et munis d’une source lumineuse.    On peut faire usage de calibres lorsque des tolérances de dimensions des soudures doivent être  respectées (surépaisseurs, gorge des soudures d’angle, ..)   

Les instruments couramment utilisées - Règle droite ou ruban de mesure avec graduations de 1 mm  - Loupe grossissante de 2 à 5 fois  - Jeu de jauges ou cales de 0,1 à 3 mm  - Jauge à vernier ou calibre de soudure  - Miroir ou endoscope   

Figure 70 ‐ Mesureur d’angle  Calibre d’épaisseur 

         Jauge de mesure 

 Calibre selon norme EN 970 

 

 

 

Déformation angulaire   

 

Domaine d’application   

Quelques défauts de forme des soudures :            Dénivellation   

 

 

Surépaisseur 

 

 

Avantages  Mise en œuvre très rapide, coût pas très onéreux   

Inconvénients  Ne permet de contrôler que les défauts d’aspect, les dimensions et les trous et fissures apparents   

50

QUELLE TECHNIQUE CHOISIR ? 4  

4.3 – LE RESSUAGE (NF EN 571‐1)   

C’est un procédé qui permet de déceler les défauts de compacité débouchant en surface qui sont  parfois suffisamment fins pour échapper à l’examen visuel.  Dans le domaine du soudage, le contrôle par ressuage est donc fréquemment utilisé pour la recherche  des défauts superficiels.   

PRINCIPE :  Certains produits liquides à faible tension superficielle ont la propriété de s’étendre très facilement sur  les surfaces où ils sont déposés et de pénétrer dans les plus fins défauts de compacité qu’elles  comportent. Le pétrole ou le gas‐oil par exemple ont cette propriété.    De tels liquides dits « pénétrant » mis en contact sur la surface d’une pièce à contrôler s’infiltrent dans  les moindres défauts en quantité relativement importante si le temps d’imprégnation est suffisant.    Après cette première période, on procède à l’enlèvement du liquide pénétrant de la surface de la pièce.  Ce nettoyage n’a cependant pas éliminé le liquide contenu dans les petites cavités invisibles à l’œil. En  recouvrant la surface à examiner d’une fine couche de poudre absorbante, le liquide emprisonné imbibe  la couche de poudre et provoque localement une tache marquant chaque emplacement de défauts  débouchant. C’est le phénomène de RESSUAGE.   

APPLICATIONS :  Avant soudage :  Contrôle de la qualité des matériaux de construction  Pendant soudage :  Contrôle sur un gougeage ou meulage pour une reprise    Contrôle entre passes  Après soudage :  Recherche des défauts superficiels sur la soudure et ses abords    Vérification d’étanchéité sur une soudure mono passe   

AVANTAGES   

Facilité de mise en œuvre avec les produits pré émulsionnés  Facilité de mise en œuvre sur les chantiers  Bonne sensibilité de détection des défauts débouchant  Contrôle relativement économique et rapide 

INCONVENIENTS   -

Impossibilité de révéler les défauts internes et obstrués  Nettoyage rigoureux des pièces à contrôler  Les opérateurs doivent posséder une grande expérience  Produits inflammables volatils et nocifs  Gestion des déchets liquides rejetés à l’égout 

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4 QUELLE TECHNIQUE CHOISIR ? MISE EN OEUVRE    1) Nettoyage rigoureux et efficace avec brosse métallique et dégraissage soigné avec solvant volatil non chloré de la  surface de pièce à contrôler. Vérification du séchage complet de l’ensemble.  Solvant dégraissant

Pièce à contrôler

                        2) Application par pulvérisation du liquide pénétrant coloré ou fluorescent sur toute la surface à examiner    Liquide pénétrant

 

Pièce à contrôler

                  3) Temps d’imprégnation (de 15 à 40 minutes) du pénétrant par capillarité dans les défauts débouchant.    Imprégnation Pièce à contrôler du liquide

      4) Après avoir respecté le temps d’imprégnation, élimination de l’excès de pénétrant sur la surface de la pièce à contrôler  par rinçage à l’eau ou par un solvant spécial. Séchage complet avant interprétation éventuelle des défauts.    Nettoyage et séchage complet de la pièce Pièce à contrôler

      5) Application par pulvérisation du révélateur à sec ou en suspension dans un solvant volatil en une couche mince et  uniforme. Le révélateur pompe le pénétrant resté dans les discontinuités des défauts débouchant. Des taches colorées  apparaissent à l’endroit des défauts.              Révélateur Pièce à contrôler

Figure 71 ‐ Mise en œuvre du ressuage 

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QUELLE TECHNIQUE CHOISIR ? 4   6) Interprétation du ressuage dans un délai de 7 à30 minutes après application du révélateur sous un éclairage de 500 lux  minimum pour les pénétrants colorés. Interprétation sous éclairage ultraviolet pour les pénétrants fluorescent.    Pièce à contrôle r

Interprétation des défauts débouchant

        7) Nettoyage et élimination complète des traces de produits, séchage et remise en état de la pièce contrôlée.      Remise en état de la pièce avant réparation

Nettoyant

   

 

 

 

 

 

EXEMPLES   

Figure 72 ‐ Application du pénétrant  

Défaut fissure et soufflure débouchant

Figure 73 ‐ Application du révélateur et interprétation du défaut 

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4 QUELLE TECHNIQUE CHOISIR ?

4.4 – LA MAGNETOSCOPIE (NF EN 1290)  Ce procédé permet de mettre en évidence des défauts débouchant ou se situant à faible profondeur.    PRINCIPE  La  méthode  consiste  à  soumettre  la  pièce  à    un  champ  magnétique  de  valeur  définie  en  fonction  du  produit.  Si la pièce est homogène, une poudre magnétique déposée à sa surface se répand uniformément. Par  contre, à l’endroit d’un défaut, les lignes de force du champ magnétique sont déviées et on constate, à  cet endroit, une concentration de poudre.    La poudre est constituée de particules de fer ou d’oxydes métalliques de couleur noire et brune. Elle est  utilisée soit sèche, soit en suspension dans un liquide.    L’aimantation de la pièce peut être obtenue de deux manières différentes :  ‐ Par passage d’un courant électrique dans la pièce (faible tension, forte intensité). Le courant  alternatif révèle surtout les défauts de surface alors que le courant continu décèle les défauts  sous jacents.    ‐ En plongeant la pièce dans un champ magnétique en la plaçant entre deux pôles d’un électro  aimant ou si sa forme l’exige, en déplaçant un électroaimant le long de la zone à contrôler.   

Figure 74 ‐  Magnétoscopie ‐ Electroaimant 

   

Domaine d’application  L’examen  magnétoscopique  s’applique  aux  matériaux  ferromagnétiques  (aciers  non  austénitiques,  fonte, nickel, cobalt)  Il est destiné principalement à la détection des défauts superficiels débouchant ou sous‐cutanés  Cette  technique  est  couramment  employée  sur  pièce  réelle  ou  sur  chantier  pour  l’examen  des  réservoirs, des citernes, des pipelines, des plateformes pétrolières.    Avantages :   

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Les défauts sous‐jacents peuvent être détectés (de 1 à 2 mm à partir de la surface);  Economique, facile à mettre en œuvre manuellement sur chantier, résultats immédiats 

QUELLE TECHNIQUE CHOISIR ? 4  

Inconvénients :  - Méthode  de  contrôle  ne  s'appliquant  qu'à  des  alliages  susceptibles  d'être  démagnétisés  (aciers  magnétisables);  - Difficile a mettre en œuvre pour des pièces de grandes dimensions ou de formes complexes;  - Risques  d'amorçage  d'arc  et  d'échauffement  des  pièces  en  surface  au  niveau  des  contacts  électriques.  - Nécessité de démagnétiser et de nettoyer les pièces après le contrôle.  - Hygiène  et  sécurité  :  Utilisation  de  lumière  ultraviolette,  utilisation,  stockage  et  élimination  de  produits chimiques dont certains sont inflammables.    Mise en œuvre :  La technique nécessite trois étapes pour sa mise en œuvre :  - L'excitation :  La  pièce,  préalablement  recouverte  d'un  produit  magnétique  détecteur,  est  soumise  à  une  aimantation suivant des conditions d'orientation et d'intensité du champ magnétique adaptées à sa  nature et son profil.   

Figure 75 ‐ Application de la magnétoscopie 

-

  La perturbation :   Sous  l'action  du  champ  magnétique  excitateur,  la  pièce  est  parcourue  par  des  lignes  d'induction  dont certaines quittent le contour géométrique pour donner naissance localement à un champ de  fuite  dans  l'air,  soit  en  raison  des  changements  de  section,  soit  en  raison  des  discontinuités  présentes en surface.   A l'aplomb de chaque champ de fuite les fortes variations de l'induction jouent le rôle d'un très petit  aimant sur les surfaces de pièces concernées par l'entrée et la sortie des lignes de force. 

Figure 76  ‐ Champ de fuite 

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4 QUELLE TECHNIQUE CHOISIR ?   -

La révélation :  Les fortes variations de l'induction se comportent comme un ensemble de petits aimants pouvant  attirer  les  fines  particules  magnétiques  contenues  dans  le  révélateur  disposé  à  la  surface  de  la  pièce.  L'accumulation  des  particules  et  l'observation  des  spectres  donnant  des  indications  permettront,  après  analyse  et  interprétation  de  l'origine  des  champs  de  fuite,  de  conclure  à  la  présence  ou  à  l'absence de défaut préjudiciable à l'emploi.  La phase d'interprétation est l'une des plus critiques dans le processus : on met en évidence à ce  stade  des  discontinuités  d'origine  électromagnétique  mais  il  reste  à  préciser  par  l'expérience  l'origine de ces discontinuités et, juger éventuellement du caractère nocif de l'anomalie détectée,  pour l'utilisation ultérieure de la pièce.            Accumulation de  particules 

Figure 77 ‐ Défaut de soudure révélé par magnétoscopie 

 

   

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QUELLE TECHNIQUE CHOISIR ? 4

4.5 – LES ULTRASONS (NF EN 1714 :10)  La  méthode  repose  sur  la  propagation  d’une  onde  vibratoire,  engendrée  par  un  palpeur  piézo‐ électrique.  Elle  est  réfléchie  dès  lors  qu’elle  rencontre  un  milieu  différent  de  la  nature  du  milieu  de  propagation.   

Principe  Un palpeur piézo‐électrique émet une impulsion acoustique d'une fréquence supérieure à 20 kHz dans  la pièce à contrôler.  En  cas  d'une  défectuosité  dans  la  pièce  cette  impulsion  est  réfléchie  ("écho  d'impulsion")  et  cette  réflexion peut être reçue par le même ou un autre palpeur. Connaissant la vitesse du son qui est une  constante pour chaque matériau homogène il nous est alors possible de calculer la distance qui sépare  la défectuosité du palpeur en mesurant le temps de parcours de l'impulsion. 

 Source wikipédia

Figure 78 ‐  principe du contrôle par ultrasons  

  Autres variantes  Le contrôle par méthode TOFD (Time of Flight Diffraction) consiste à contrôler une soudure en utilisant  deux  traducteurs  positionnés  de  part  et  d'autre  de  la  soudure,  fonctionnant  en  transmission.  Les  traducteurs  sont  choisis  de  telle  manière  que  le  faisceau  soit  très  divergent  et  qu'il  "insonifie"  le  plus  grand  volume  possible  de  la  soudure  si  ce  n'est  la  totalité  de  la  soudure.  Si  une  discontinuité  est  présente  dans  la  soudure,  celle‐ci  va  diffracter  une  partie  de  l'énergie  suivant  les  lois  habituelles  de  l'acoustique. C'est cette énergie diffractée qui va être récupérée par le traducteur de réception et qui va  servir à localiser la discontinuité par la mesure du temps de vol.   

Figure 79 ‐ Méthode TOFD (Sofranel) 

 

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4 QUELLE TECHNIQUE CHOISIR ? La  technologie  multiéléments  (Phased  Array)  consiste  à  utiliser  des  traducteurs  divisés  en  plusieurs  petits  traducteurs  élémentaires  et  à  exciter  chacun  de  ces  traducteurs  élémentaires  avec  un  écart  de  temps (retard) qui va permettre de créer un faisceau par interférences constructives. On peut ainsi créer  des faisceaux inclinés ou focalisés avec des traducteurs au contact sur des surfaces droites. En modifiant  d'un tir à l'autre ces retards, le faisceau pourra être soit déplacé, soit modifié dans sa direction. On crée  ainsi un phénomène de "balayage" qui est soit un balayage linéaire, soit un balayage sectoriel. De plus,  on peut superposer à cela une focalisation électronique sans déplacer le traducteur ou sans adapter sa  surface  d'entrée.  Ces  technologies  sont  directement  issues  des  technologies  médicales  et  ont  été  adaptées aux problèmes industriels et aux matériaux industriels. 

Figure 80 ‐  Méthode multiéléments (Phased Array 

  Dans  le  contrôle  des  soudures,  le  contrôle  par  technique  "Phased  Array"  présente  l'avantage  de  supprimer le mouvement de va et vient traditionnel du traducteur. En effet, celui‐ci est remplacé par un  balayage  électronique  en  utilisant  des  traducteurs  comportant  par  exemple  64  éléments  qui  vont  couvrir la totalité de la soudure. Un autre élément intéressant peut être de remplacer le contrôle sous  plusieurs  incidences  successives  (45°;  60°;  70°)  par  un  seul  passage  avec  un  balayage  sectoriel  qui  couvrira l'ensemble des angles compris entre 45° et 70° par exemple.   

Domaine d'application  Le  contrôle  par  ultrasons  est  applicable  à  de  nombreux  matériaux  pourvu  qu’ils  ne  présentent  ni  une  trop  forte  atténuation  ni  une  anisotropie  importante.  Les  matériaux  métalliques,  thermoplastiques,  composites, céramiques peuvent être contrôlés par ce procédé. Les ultrasons permettent la détection  de tous défauts engendrant une variation locale des propriétés ultrasonores de la pièce. Le contrôle des  soudures peut être effectué entre ‐20°C et 150°C. Il existe des solutions en dehors de cette gamme mais  plus complexe à mettre en œuvre  Le contrôle ultrasonore est notamment utilisé pour le contrôle :  ‐ des pièces moulées : retassures, vermiculures, variations locales de structure, ségrégations, porosités…  ‐  des  pièces  forgées  :  retassures,  criques,  repli  de  forge.  L’orientation  du  faisceau  ultrasonore  doit  prendre en compte le fibrage de la pièce,  ‐ des produits laminés et étirés : dédoublures, ségrégations, repliures,  ‐ en service : les défauts apparaissant en service tels que fissures ou corrosions peuvent être détectés  par  ultrasons.  Cependant,  les  fissures  de  fatigue  peuvent  ne  pas  être  décelées  si  elles  sont  trop  resserrées ainsi que les fissures de corrosion sous tension en raison des produits qu'elles contiennent.  ‐ des soudures avant et après traitement thermique. Le contrôle par ultrasons peut être appliqué avec  profit aux soudures réalisées sur les aciers non alliés et faiblement alliés de nuance ferritique ainsi que  sur les alliages légers. 

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QUELLE TECHNIQUE CHOISIR ? 4 Le contrôle des soudures sur aciers austénitiques est réalisable, mais nécessite la mise au point d’une  procédure particulière.   Avant soudage, il est nécessaire d'effectuer, dans le cas des tôles et des produits forgés, un contrôle par  ultrasons pour détecter des défauts pouvant gêner le contrôle après soudage (délaminage, ségrégation,  anisotropie, dans le cas des tôles ; retassures, criques, repli de forges dans le cas des produits forgés)..  Pendant soudage, le contrôle ultrasonore peut être effectué mais est délicat de mise en oeuvre car le  remplissage partiel de la soudure peut gêner le contrôle.  Après  soudage,  le  contrôle  ultrasonore  est  bien  adapté  pour  le  contrôle  des  épaisseurs  soudées  comprises entre 8 et 100 mm mais est adaptable en dehors de cette fourchette. Grâce aux techniques  d'examen mises en œuvre, tous les types de soudure peuvent être examinées (bout à bout, d'angle et à  recouvrement   

Avantages  -

Contrôle possible de compacité de la totalité d'un volume donné  Positionnement des indications détectées dans l'épaisseur  Haute sensibilité de détection des défauts, notamment pour la recherche des défauts plans;  Localisation et dimensionnement des défauts;  Examen à partir d'une seule face souvent suffisant;  Détection instantanée, se prête bien à l'automatisation;  Transportabilité 

Inconvénients    

Pour les contrôles "manuels" une grande expérience des opérateurs est nécessaire;  Méthode impliquant un très haut niveau de technicité;  Sensible à la géométrie (formes, rugosité, zones mortes);  Assujetti à un couplage pièce / traducteur;  Nécessite absolument l'utilisation de blocs de référence difficiles à fabriquer;  Sensible à la nature et à l'orientation des défauts;  Technique souvent très coûteuse (investissement, temps de contrôle). 

Mise en œuvre   L'opérateur  déplace  le  "palpeur"  sur  la  surface  de  la  pièce  à  contrôler  (préalablement  enduite  d'un  produit  de  couplage)  selon  un  mode  opératoire  appelé  plan  de  sondage  qui  permet  d'assurer  l'exploration de tout ou partie de la pièce à contrôler.  Pendant cette exploration, l'opérateur doit surveiller l'apparition d'échos sur l'écran de contrôle (par ex:  écran  d'oscilloscope)  dont  la  position  (la  position  permet  de  localiser  le  réflecteur)  et  l'amplitude  (l'amplitude de l'écho permet d'estimer l'importance du défaut) sont révélateurs d'une anomalie.  Lorsque le seuil de prise en compte est atteint, il est alors nécessaire de caractériser l'anomalie à l'aide  d'une pièce de référence (témoin) afin d'identifier la nature du défaut.   

Figure 81 Exemples d’applications 

 

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4 QUELLE TECHNIQUE CHOISIR ?  

Matériels nécessaires    Méthode conventionnelle   

Figure 82 ‐ sondes et analyseurs ‐ Sofranel 

  Méthode TOFD   

Figure 83 ‐  Méthode TOFD ‐ Metalscan ‐ Olympus 

  Méthode Phased Array   

Figure 84 ‐ méthode Phased Array ‐ matériels Olympus 

 

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QUELLE TECHNIQUE CHOISIR ? 4  

4.6 – LA RADIOGRAPHIE (EN 444 ‐ EN 1435 ‐ EN 462)  Ce  procédé  permet  de  déceler  les  défauts  de  compacité  orientés  favorablement  par  rapport  au  rayonnement électromagnétique issu d’un générateur de rayons X ou d’un radioélément artificiel.   

Principe  Le  contrôle  est  basé  sur  l’absorption  différentielle  du  rayonnement  X  ou  gamma.  Les  différences  de  rayonnement qui émergent de la pièce engendreront sur le film une « image latente » qui sera ensuite  révélée par voie chimique ou depuis peu par voie numérique.   

Figure 85 ‐ principe de la radiographie 

 

 

Radioscopie écran Si‐amorphe ‐ acier carbone épaisseur 12 mm (avec RX 150 kV)‐ source AFIAP 

 

Figure 86 ‐ Radionumérique plaques phosphores ‐ acier carbone épaisseur 4 mm (avec RX 100 kV) 

  Le film radiographique classique est remplacé par un écran photostimulable qui après exposition permet  d'obtenir une image numérique en temps réel.  Le principe de cet écran repose sur la propriété de certains phosphores à capturer une image latente  lors  de  leur  exposition  à  un  flux  de  photons  X  ou  gamma.  Cette  image  latente  est  formée  par  les  électrons piégés à un niveau d'énergie supérieur lors de l'interaction des cristaux de phosphore avec les  photons incidents sur l'écran.   L'écran est ensuite lu au moyen d'un balayage par un faisceau laser à haute résolution qui stimule les  électrons  piégés.  C'est  la  photostimulation.  Elle  entraîne  une  luminance  située  dans  le  spectre  visible.  Cette lumière est ensuite mesurée à l'aide d'un photomultiplicateur, numérisée et ensuite stockée dans  la mémoire de l'ordinateur en fonction de la position du faisceau laser sur l'écran.  L'écran  peut  ensuite  être  effacé  par  une  source  de  lumière  blanche  interne  qui  provoque  le  retour  à  l'état initial de tous les électrons piégés. 

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4 QUELLE TECHNIQUE CHOISIR ?   Le  nombre  de  photons  lumineux  mesurés  est  proportionnel  au  nombre  d'électrons  piégés  qui  est  proportionnel au nombre de photons X ou gamma qui ont interagi avec l'écran. Ceci permet de révéler  sous la forme d'une image numérique la dose réelle reçue sur l'écran.  Du fait de la proportionnalité de ces mécanismes, la courbe caractéristique de cet écran est une droite  linéaire contrairement à celle du film argentique qui a la forme d'un S.  L'opérateur  dispose  d'outils  numériques  de  mesure  et  de  traitement  pour  délimiter  les  zones  endommagées  et  en  déterminer  l'importance.  Les  mesures  associées  aux  images  sont  ensuite  sauvegardées sur un CD‐ROM. (Source IS groupe)   

Domaines d'application :  Détection des défauts en surface et internes des pièces, comme par exemple hétérogénéités, inclusions  et porosités, en les soumettant à une radiation en rayon X, réglable en intensité et en temps de pose,  dépendant de l' épaisseur du matériau à traverser, pour irradier un film.  L'absorption variable du rayonnement, dépendant des hétérogénéités de la pièce contrôlée, forme une  image directe du défaut sur le film.   

Avantages :   

Détection de surface ou volumique dans tous les matériaux;  Energies X disponibles : De quelques KeV jusqu'à 15 MeV;  Possibilité  de  radiographier  des  formes  complexes  et  des  épaisseurs  d'acier  variant  de  quelques  micromètres à 600 mm;  Dimensionnement et identification possibles des défauts;  Sensibilité de détection des défauts très élevée pour certaines techniques;  Sensibilité de détection de l'ordre de quelques ųm avec grossissement;  Examen possible en temps réel (radioscopie);  Pas de zone morte sous la surface;  Conservation possible des radiogrammes plusieurs dizaines d'années;  Transportabilité. 

Inconvénients :   -

La sensibilité de détection des défauts dépend des dimensions de la source et de son énergie, de la  position et de l'épaisseur de la pièce, de la sensibilité du film…  Difficulté de localiser les défauts en profondeur;  Coûts de fonctionnement élevés;  L'interprétation des radiogrammes est souvent délicate et nécessite une formation des opérateurs  de niveau élevé ainsi qu'une grande expérience. 

 

Inconvénients en Hygiène et Sécurité :     

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Les  rayonnements  utilisés  sont  dangereux  et  peuvent  provoquer  des  maladies  professionnelles  graves;  Les opérateurs doivent posséder le C.A.M.A.R.I. pour pouvoir manipuler les différentes sources;  Les opérateurs sont classés travailleurs de catégorie A et portent un dosimètre individuel;  La réglementation est souvent très contraignante. 

QUELLE TECHNIQUE CHOISIR ? 4  

Mise en œuvre :  -

-

La source de rayonnement ionisant (générateur à rayons X ou source radioactive gamma) et le film  radiographique (ou la caméra) sont placée de part et d'autre de la pièce à contrôler.  La pièce est soumise au rayonnement.  Pendant cette phase, les rayons électromagnétiques de faible longueur d'onde sont partiellement  absorbés  par  les  hétérogénéités  du  milieu  en  traversant  la  paroi  du  matériau  irradié.  Le  faisceau  impressionne  le  film  radiosensible  en  fonction  des  rayonnements  transmis  à  travers  la  pièce  contrôlée pour donner naissance à l'image radiographique.  Le film radiographique est développé.  La présence d'un défaut se traduit par une variation de l'absorption du rayonnement émis et donc  par une variation de la densité optique du film à l'endroit du défaut. 

 

Figure 87 ‐ Sources radiographiques X et Y   

Figure 88 ‐ Applications contrôles radiographiques         

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4 QUELLE TECHNIQUE CHOISIR ?

4.7 – LES COURANTS DE FOUCAULT (EN 1711)  Ce procédé ne s’applique qu’aux matériaux métalliques, il permet :  - de localiser des défauts de surface ou à faible profondeur  - de trier des pièces de nature différente  - d’apprécier la qualité d’un traitement (thermique ou métallurgique).   

Principe :  Une bobine d’induction parcourue par un courant alternatif induit des courants dans les couches  superficielles d’un matériau conducteur de l’électricité. Ces courants induits, phénomène  électromagnétique connu depuis un siècle, portent le nom de «  courants de Foucault », du nom du  physicien français qui en a établi l’existence.    Un défaut, une variation de géométrie, de conductibilité (nuance du métal) modifient les courants de  Foucault. Cette modification détectée par le circuit inducteur est traduite sur un écran de contrôle.  Ce procédé se prête bien aux applications automatisées.   

Figure 89 ‐ principe du contrôle par courants de Foucault 

 

Domaine d'application :    Les techniques de contrôle utilisant les courants de Foucault sont utilisées pour effectuer les opérations  suivantes  • tri de nuances,  • détection des effets de la chaleur sur les alliages d'aluminium comme par exemple la surchauffe  de composants aéronautiques,  • vérification qu'un traitement thermique est effectif par estimation de la dureté du matériau,  • mesure d'épaisseur de revêtements (conducteurs non magnétique sur substrat magnétique ou  isolants sur substrat conducteur…),  • recherche de défauts sur produits en sortie de fabrication (tubes, rails, barres…),  • suivi d'installations et de matériels en service,  • contrôle d'échangeurs tubulaires, condenseurs ... de l'industrie nucléaire et de l'industrie  chimique en vue de détecter des corrosions, érosions, chocs, fissures, dans les secteurs,   • recherche de fissures et de corrosions dans les structures aéronautiques,  • mesure d'épaisseur de matériaux amagnétiques,  • contrôles de soudures ne présentant pas de vagues de solidifications de soudage trop marquées,  • recherche d'endommagement d'un matériau revêtu   

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QUELLE TECHNIQUE CHOISIR ? 4  

Avantages :   

Recherche de défauts situés à des profondeurs variables;  Les défauts peuvent être obstrués;  Possibilité de contrôle automatique et en continu de pièces longues et profilées;  Permet d'effectuer des mesures dimensionnelles;  Permet le tri de pièces dont la conductivité électrique est différente;  Haute sensibilité de détection des défauts, une appréciation de la profondeur est possible;  Permet la discrimination des différents types de défauts;  Autorise des vitesses de défilement élevées, le capteur n'est pas nécessairement au contact de la  pièce;  Parfaitement adapté aux contrôles de maintenance;  Transportabilité;  Absence d'inconvénients liés à l'environnement ou à l'hygiène et à la sécurité. 

Inconvénients :  -

Méthode de contrôle ne s'appliquant qu'a des matériaux électroconducteurs;  Difficile à mettre en œuvre pour l'examen complet de pièces de formes complexes;  Méthode de contrôle local peu adaptée à des balayages rapides de surfaces importantes;  L'interprétation des signaux est délicate et nécessite une formation spécifique des opérateurs de  niveau élevé. 

   

Mise en œuvre :   

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L'opérateur  crée  localement  des  courants  induits  (courants  de  Foucault)  par  l'intermédiaire  d'une  bobine  d'induction  (solénoïde)  parcourue  par  un  courant  alternatif.  Ces  courants  induits  sont  observés sur un écran de contrôle (écran d'oscilloscope ou cadran de galvanomètre) où ils forment  une figure appelée figure de Lissajous.  La  présence  d'un  défaut  se  traduit  par  la  variation  de  l'impédance  du  solénoïde  sur  l'écran  de  contrôle.  L'opérateur identifie ensuite le défaut par comparaison avec une pièce de référence comportant des  anomalies  représentatives  et  spécifiques  des  phénomènes  recherchés.  Cette  phase  nécessite  des  opérateurs de niveau élevé, car l'interprétation des signaux est délicate. 

   

Figure 90 ‐ Contrôle d'un tube par courants de Foucault 

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4 QUELLE TECHNIQUE CHOISIR ?

4.8 – LES AUTRES TECHNIQUES  4.8.1 – L'émission acoustique  Le contrôle par émission acoustique est une méthode relativement  nouvelle permettant de détecter et  de  localiser  les  défauts  à  un  stade  très  précoce  dans  les  structures  mécaniques,  les  réservoirs  sous  pression, les conduites, les soudures, etc.  Dans le cas des structures critiques, une instrumentation à émission acoustique peut rester à "l'écoute"  en permanence afin de signaler des défauts lorsqu'ils se produisent.  L'émission  acoustique  peut  être  définie  comme  étant  une  onde  élastique,  générée  par  la  libération  d'une énergie emmagasinée à l'intérieur d'une structure. 

Avantages :  -

Détection à distance des défauts;  Méthode  intégrale  (la  structure  entière  est  contrôlée);  Installation rapide de l'instrumentation;  Haute sensibilité;  Permet  de  contrôler  des  endroits  à  accès  difficile;  Détection des défauts actifs;  Peut fonctionner avec des faibles charges;  Permet  dans  certains  cas  de  prévoir  la  charge de défaillance. 

Inconvénients :  -

La structure doit être chargée;  L'activité  de  l'émission  acoustique  est  très  dépendante du matériau;  Des  bruits  électriques  et  mécaniques  peuvent créer des interférences;  Précision limitée de localisation;  Information  limitée  quant  à  la  nature  du  défaut;  L'interprétation  des  résultats  peut  être  difficile. 

4.8.2 – La tomographie Principe :  La  tomographie  fournit  une  image  2D  virtuelle  d'une  coupe  d'un  objet.  Cette  image  représente  la  cartographie  de  l'atténuation  d'un  pinceau  de  rayons  X  traversant  la  tranche  de  l'objet  sous  diverses  incidences.  Les images sont obtenues par reconstruction algorithmique à partir des différentes mesures.   

Avantages :  -

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La  grande  variété  des  domaines  d'application  de  la  tomographie  dans  le  domaine  industriel  (l'aéronautique,  la  métallurgie  des  poutres,  le  secteur  automobile,  l'armement,  les  matériaux  composites et plastiques, la pétrochimie, l'agroalimentaire);  La complémentarité avec la radiographie conventionnelle;  Les images numériques fournissent des paramètres quantitatifs inaccessibles aux autres méthodes  de CND.  La  tomographie  permet  de  pouvoir  analyser  la  matière  au  cœur  des  objets  directement  sans  les  altérer, en supprimant par la même le problème de la représentativité des échantillons. 

QUELLE TECHNIQUE CHOISIR ? 4  

Inconvénients :   

Les principales difficultés liées à la méthode sont dues à l'extrême variété des appareillages et des  modes de fonctionnement de ceux‐ci;  Grande diversité des matériaux contrôlables;  Grande diversité des objectifs demandés. 

4.8.3 – La thermographie   

Principe :  Thermographie impulsionnelle :  Elle consiste à déposer à un instant T0, une impulsion spatialement uniforme de chaleur sur la surface  de la pièce à contrôler et à observer l'évolution de la température de surface au cours du transfert de  chaleur par conduction dans l'épaisseur. La présence d'une discontinuité dans le matériau perturbe le  flux thermique ce qui se traduit par un écart de température appelé contraste thermique. La mesure de  ce  contraste  et  de  l'instant  T  pour  lequel  il  est  maximum  renseigne  sur  la  nature  et  la  profondeur  du  défaut.    Thermographie modulée :  Dans  ce  cas,  l'apport  de  chaleur  est  périodique  et  la  présence  d'une  discontinuité  se  traduit  par  un  déphasage  entre  l'évolution  de  la  température  de  surface  du  matériau  sain  et  celle  du  matériau  défectueux.   

Méthodes :    Méthode surfacique :    L'apport de chaleur et l'observation se font sur un élément de surface de la pièce à contrôler. On  enregistre une séquence d'images qui décrit l'évolution de la température de surface au cours du temps  et en chaque point de la zone contrôlée.      Méthode linéique :    Cette méthode est dérivée de la Thermographie impulsionnelle. L'apport de chaleur se fait par le  déplacement  à  vitesse  constante  de  la  pièce  à  contrôler  devant  une  rampe  de  chauffage  linéaire  perpendiculaire à la direction du déplacement. L'observation se fait suivant une ligne parallèle à la ligne  de chauffage, placée à une distance correspondant à l'instant d'observation (contraste maximum). On  enregistre une image pour chaque passe.    Face avant : L'observation et la stimulation se font du même côté de la pièce.  Face arrière : L'observation et la stimulation se font de part et d'autre de la pièce.   

4.8.4 – L'étanchéité   

Principe :  Le test d'étanchéité s'applique sur des récipients ou tout appareil destiné à contenir un liquide ou un gaz  (enceinte,  réservoir,  échangeur,  canalisation,  tuyauterie).  Le  récipient  est  rempli  d'un  liquide  (eau)  ou  d'un  gaz  sous  pression  (air,  ammoniac,  hélium,  gaz  halogène).  Un  détecteur  placé  à  l'extérieur  du  récipient permet de localiser une fuite du gaz emprisonné mettant en évidence un défaut d'étanchéité.  Le test d'étanchéité constitue un outil précieux pour vérifier l'étanchéité d'une soudure, mais le contrôle  reste "global" car le défaut décelé n'est analysé qu'en surface. 

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4 QUELLE TECHNIQUE CHOISIR ?  

4.9 – TABLEAU DE SYNTHESE  

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Ressuage 

Magnétoscopie 

Ultrasons 

Radiographie 

Courants de Foucault 

Visualisation 

   DEFAUTS      Dans des pièces non ferro‐magnétiques  En surface dont la rugosité correspond à un usinage grossier (rabotage), non  oxydé et accessible  Dans des pièces non accessibles, sans exigence de qualité de l'état de surface  Dans des pièces d'une géométrie irrégulière, rainures, nervures, épaisseur  variable, etc.  Directe avec ou sans grossissement  Directe, par révélation d'un produit, appliqué sur la surface,  montrant l'endroit et l'importance du défaut  Directe, sur une épreuve photographique, montrant la forme,  l'importance et l'emplacement du défaut interne  Sur un tube cathodique, demandant ensuite une interprétation  par l'utilisateur   

Visuel 

Tableaux indicatifs, montrant quelle méthode de contrôle peut‐être utilisée plus avantageusement pour  différents défauts.            METHODES DE CONTROLE UTILISABLES      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

QUELLE TECHNIQUE CHOISIR ? 4  

Ressuage 

Magnétoscopie 

Ultrasons 

Radiographie 

Courants de Foucault 

   TYPES DE DEFAUTS    Porosité  Discontinuité apparente à la surface se produisant si deux flots liquides  se rencontrent  Vides  Impuretés non métalliques  Couture à la surface, venant d'un alliage des pointes fines et aiguës,  forgé ensuite dans la surface du métal chaud  Inclusions  Eclatement  Fissures  Fissures venant d'un pliage du métal à la surface  Marques de laminage  Inclusions  Séparations ou défauts internes, en général du métal, alignés en  parallèle de la surface laminée  Mauvaise extrusion, due à une surface oxydée du billette  Fusions incomplètes  Pénétration incomplète en profondeur  Fissures  Impuretés non métalliques  Porosité  Usures venant des déformations excessives d'un usinage  Fissures venant d'un traitement thermique  Fissures superficielles venant d'une rectification avec échauffement  trop important du métal  Fissures venant de la réduction de la ductilité d'un métal, dues à un  traitement physique (déformation à froid) ou chimique  Fissures du revêtement métallique  Fissures de fatigue  Concentration excessive de contraintes  Corrosion  Fissures et inclusions  Décollage des surfaces métalliques  Epaisseurs des couches non ferromagnétiques sur des supports  ferromagnétiques  Epaisseurs des couches non‐conductrices, sur des supports non  ferromagnétiques 

Visuel 

Matériaux  composites 

Mainte nance 

Produits finis 

Soudures 

Produits  laminés 

Pièces  forgées 

Fontes 

Applications 

  METHODES DE CONTROLE UTILISABLES 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

   

   

   

   

   

 

 

 

 

 

 

           

           

           

           

           

           

 

 

 

 

 

 

               

               

               

               

               

               

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

           

           

           

           

           

           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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5 ‐ QUI PEUT LES METTRE EN ŒUVRE ? 

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QUI PEUT LES METTRE EN OEUVRE ? 5

5.1 ‐ Le rôle de la COFREND    La COnfédération FRançaise pour les Essais Non Destructifs (COFREND), créée en décembre 1988, a pour  mission de :  - Constituer  une  structure  d'échange  d'expériences  et  d'informations  pour  tous  les  partenaires  concernés par les essais non destructifs, tant au niveau sectoriel que régional;  - Favoriser  le  développement  des  recherches  scientifiques  et  techniques  relatives  aux  essais  et  aux  contrôles non destructifs, faites dans les entreprises et organismes de recherche français publics et  privés et contribuer à leur coordination;  - Recueillir  et  diffuser  par  tous  les  moyens  appropriés,  les  résultats  des  études  et  recherches  faites  dans ces domaines respectifs;  - Définir et gérer le système national de certification de compétence des personnels de contrôles non  destructifs;  - Assurer  une  coordination  organisée  entre,  d'une  part  les  spécialistes  des  essais  non  destructifs  et,  d'une  façon  plus  générale,  les  entreprises  et  organismes  intéressés  (utilisateurs,  constructeurs  de  matériel,  prestataires  de  services,  organismes  de  formation,  laboratoire  de  recherche)  et,  d'autre  part :  - Les pouvoirs publics,  - Les instances de normalisation (AFNOR et bureaux de normalisation),  - Les  associations  homologues  à  l'étranger  et  notamment  les  organisations  internationales (ICNDT) et européennes (EFNDT);  - Constituer  une  instance  d'organisation  et  de  concertation  pour  les  manifestations  nationales  et  régionales  concernant  les  essais  non  destructifs  (conférences,  expositions  de  matériels…)  et  sur  la  participation française aux manifestations étrangères ou internationales;  - Favoriser l'enseignement et la formation dans le domaine des essais non destructifs.    La COFREND regroupe l’ensemble des professionnels concernés par les essais non destructifs en 5  collèges :  A‐ établissements et services publics, organismes à but non lucratifs et associations  B‐ entreprise publiques ou privées utilisatrices des matériels END  C‐ constructeurs ou distributeurs de matériels  D‐ entreprise ou organismes prestataires de services  E‐ personnes physiques, experts adhérents à titre personnel     

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5 QUI PEUT LES METTRE EN OEUVRE ?  

5.2 ‐ La certification des agents de contrôle  La  COFREND  certifie  la  compétence  des  agents  de  Contrôle  Non  Destructif  opérant  dans  les  huit  secteurs industriels suivants :  - Selon la Norme NF EN 473 :  - Fonderie;  - Sidérurgie;  - Tubes d'Acier et Produits Connexes;  - Constructions Métallurgiques et Soudage;  - Gros Equipements et Mécanique;  - Maintenance Ferroviaire;  - Plurisectoriel.  - Selon la Norme pr EN 4179 :  - Tout le secteur Aérospatial.    Dans chaque secteur, une certification concerne un agent pour un niveau de qualification (3 niveaux : 1,  2  et  3  sont  définis  par  les  normes  ci‐dessus)  et  pour  une  méthode  de  contrôle  précise  (Ultrasons  UT,  Radiographie  RT,  Magnétoscopie  MT,  Ressuage  PT,  Courants  de  Foucault  ET,  Etanchéité  LT,  Examen  Visuel VT et Emission Acoustique AT).    Chacun des huit secteurs est organisé dans un "Comité Sectoriel de Certification". 

Secteur industriel  Fonderie  Sidérurgie 

Tubes d'Acier et Produits Connexes 

Constructions Métallurgiques et Soudage 

Gros Equipements et Mécanique 

Maintenance Ferroviaire  Plurisectoriel  Avec deux sous‐secteurs :   - Domaine sub‐aquatique;  - Maintenance électronucléaire.  Secteur Aérospatial 

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Certification  CND  réalisés  sur  des  pièces  moulées  en  alliages  ferreux  et non ferreux.  CND  réalisés  en  sidérurgie  sur  les  produits  en  acier  à  l'exception des tubes et pièces moulées  CND  réalisés  sur  des  tubes  d'acier  (sans  soudures  et  soudés)  et  des  produits  connexes  tels  que  tés,  réductions,  fonds,  ébauches  de  plaques  tubulaires  ou  bouteilles.  CND  réalisés  en  Chaudronnerie  (appareils  à  pression,  tuyauterie),  Mécano‐soudage  (ossatures  et  charpentes),  Constructions navales et Maintenance industrielle.  Les applications couvertes ont en commun le soudage.  CND  appliqués  aux  soudures  d'assemblages  et  aux  matériaux  (produits  laminés,  forgés,  moulés,  matricés)  ;  aux  équipements  mécaniques,  mécano‐soudés,  chaudronnés  ainsi  qu'aux  composants  mécaniques  (boulons, roulements…).  CND  réalisés  sur  des  matériels  roulants  ferroviaires  (maintenance uniquement).  CND  liés  à  la  réception,  la  fabrication,  l'installation  et  la  maintenance  dans  les  domaines  des  pièces  moulées,  forgées, soudures, tubes et produits corroyés.  CND réalisés dans l'industrie aérospatiale. 

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6 ‐ OÙ SE RENSEIGNER ?   

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OÙ SE RENSEIGNER ? 6 Nous présentons dans ce chapitre une liste non exhaustive de structures qui peuvent être contactées  pour tout renseignement.   

6.1 ‐ La COFREND    1, rue Gaston Boissier  75724 PARIS Cedex 15  Tél : 01 44 19 76 18 

COFREND   

6.2 ‐ Les centres de certification agréés pour les contrôles non destructifs  des soudures*   

Niveau  1 & 2  1 & 2  1 & 2  3 

Centre d'examen  Yutz (Locaux IS)  Lyon – Corbas (Locaux IS)  Port de Bouc (Locaux IS)  Villepinte (Locaux COMES) 

Coordonnées  Tél : 03 82 59 86 31  Tél : 04 78 20 60 07  Tél : 04 42 06 25 98  Tél : 01 49 90 36 00 

  * (Centres d'examens agréés par le Comité COnstructions Métallurgiques et Soudage) 

 

6.3 ‐ Les principaux organismes dispensant la formation continue en CND   

Organisme  CACEMI – CNAM 

CEGELEC  Centre de Formation et de  Perfectionnement du Hainaut (CFPH) Pôle  Industriel  CEP Industrie 

CETIM 

Euro Physical Acoustics 

Gie Ndt Expert 

IFAT SARL 

Coordonnées  292, rue Saint‐Martin  75141 PARIS Cedex 03  Tél : 01 40 27 24 49  6, rue Zamenhof – BP 129  26303 BOURG‐DE‐PEAGE Cedex  Tél : 04 75 70 73 91  Rue des Cligneux – BP 83  59330 HAUTMONT  Tél : 03 27 66 21 00  BP 405 ZI des Béthunes  95310 St OUEN L'AUMONE  Tél : 01 34 40 31 31  52, av. Félix Louat  60304 SENLIS Cedex  Tél : 03 44 67 34 06  27, rue Magellan  94373 SUCY EN BRIE Cedex  Tél : 01 49 82 60 40  1, av. Léon Foucault  31770 COLOMIERS  Tél : 05 34 36 12 00  Espace Entreprises de Mâcon‐Loché  71000 MACON  Tél : 03 85 35 63 60 

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6 OÙ SE RENSEIGNER ?    

Organisme  Institut National de Plongée  Professionnelle (INPP)  INSA – CAST 

Intercontrôle FRAMATOME ANP 

IS Services SA 

SGS Qualitest Industrie 

SOFRANEL 

SREM technologies 

Université de Reims Champagne‐Ardenne     

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Coordonnées  Port de la Pointe Rouge Entrée n°3  13008 MARSEILLE  Tél : 04 96 14 09 40  BP 2132  69603 VILLEURBANNE Cedex  Tél : 04 72 43 84 00  13, rue du Capricorne – SILIC 431  94583 RUNGIS Cedex  Tél : 01 49 78 41 53  ZI de Cormontaigne Bâtiment Formation  57970 YUTZ  Tél : 03 82 59 13 80  Domaine de Corbeville Ouest  91400 ORSAY  Tél : 01 69 33 69 70  59, rue Parmentier  78500 SARTROUVILLE  Tél : 01 39 13 82 36  ZI Nord Rue des Frères Chappe  72200 LA FLECHE  Tél : 02 43 48 15 10  UFR Sciences  Campus du Moulin de la Housse – BP 1039  51687 REIMS Cedex 2  Tél : 03 26 91 34 13 

Annexes 

       

  1 : Liste des principales normes    2 : Quelques fournisseurs de matériel de contrôle  3 : Représentation des soudures  4 : Identification des Gaz utilisés en soudure  5 : Bibliographie  6 : Glossaire 

79

80

ANNEXE 1

1‐ LISTE DES PRINCIPALES NORMES  (Liste non exhaustive) Référence 

Edition 

NF E 52‐109‐2 

déc‐90 

NF EN 444 

avr‐94 

NF EN 571‐1 

sept‐97 

NF EN 970 

mai‐97 

NF EN 10246‐1 

août‐96 

NF EN 10246‐7 

août‐96 

NF EN 12062 

oct‐97 

NF EN 12517 

sept‐98 

NF EN 1289 

août‐98 

NF EN 1290 

août‐98 

NF EN 1291 

août‐98 

NF EN 1330‐1 

août‐99 

NF EN 1330‐2 

août‐99 

NF EN 1330‐3 

déc‐97 

NF EN 1330‐4 

juil‐00 

NF EN 1330‐5 

oct‐98 

NF EN 1330‐8 

oct‐98 

Objet  Levage et manutention – Assemblages soudés – Partie 2 : Classes de  qualité de soudure – Etendue des contrôles non destructifs (remplace  NF E52‐109 : 1986)  Essais  non  destructifs  – Principes  généraux  de  l'examen  radiographique  à  l'aide  de  rayons  X  et  gamma  des  matériaux  métalliques  Essais  non  destructifs  –Examen  par  ressuage  –  Partie  1  :  Principes  généraux (remplace NF A 09‐120 : 1984)  Contrôle non destructif des assemblages soudés par fusion – Contrôle  visuel  Essais  non  destructifs  des  tubes  en  acier  –  Partie  1  :  Contrôle  automatique  électromagnétique  pour  vérification  de  l'étanchéité  hydraulique  des  tubes  en  acier  sans  soudure  et  soudés  ferromagnétiques (sauf à l'arc immergé sous flux en poudre)  Essais  non  destructifs  des  tubes  en  acier  –  Partie  7  :  Contrôle  automatique  par  ultrasons  sur  toute  la  circonférence  pour  la  détection  des  imperfections  longitudinales  des  tubes  en  acier  sans  soudure  et  soudés  (sauf  à  l'arc  immergé  sous  flux  en  poudre)  – (remplace NF A49‐870 : 1987, NF A49‐890 : 1986)  Contrôle  non  destructif  des  assemblages  soudés  –  Règles  générales  pour les matériaux métalliques  Contrôle  non  destructif  des  assemblages  soudés  –  Contrôle  par  radiographie des assemblages soudés – Niveaux d'acceptation  Contrôle  non  destructif  des  assemblages  soudés  –  Contrôle  par  ressuage des soudures – Niveaux d'acceptation  Contrôle  non  destructif  des  assemblages  soudés  –  Contrôle  par  magnétoscopie des assemblages soudés  Contrôle  non  destructif  des  assemblages  soudés  –  Contrôle  par  magnétoscopie des soudures – Niveaux d'acceptation  Essais  non  destructifs  –  Terminologie  –  Partie  1  :  Liste  des  termes  généraux  Essais  non  destructifs  –  Terminologie  – Partie  2  :  Termes  communs  aux méthodes d'essais non destructifs  Essais  non  destructifs  –  Terminologie  – Partie  3  :  Termes  pour  le  contrôle radiographique industriel. (remplace NF A09‐200 : 1985)  Essais  non  destructifs  –  Terminologie  – Partie  4  :  Termes  utilisés  en  contrôles ultrasonores (remplace NF A 09‐300 : 1987)  Essais  non  destructifs  –  Terminologie  – Partie  5  :  Termes  utilisés  en  contrôle par courants de Foucault (remplace A09‐150 : 1988)  Essais  non  destructifs  –  Terminologie  – Partie  8  :  Termes  utilisés  en  contrôle d'étanchéité (remplace A09‐450 : 1988) 

81

ANNEXE 1

Référence 

Edition 

NF EN 1330‐9 

avr‐00 

NF EN 1435 

oct‐97 

NF EN 1712 

nov‐97 

NF EN 1714 

oct‐97 

NF EN 25817 

nov‐92 

NF EN 26520 

fév‐92 

NF EN 30042 

juil‐94 

NF EN 473 

déc‐00 

NF EN 970 

mai‐97 

NF EN ISO 13919‐1  oct‐96  NF P 22‐473 

août‐86 

XP A 89‐022 

janv‐97 

82

Objet  Essais  non  destructifs  –  Terminologie  – Partie  9  :  Termes  utilisés  en  contrôle par émission acoustique (remplace NF A09‐350 : 1984)  Contrôle  non  destructif  des  assemblages  soudés  –  Contrôle  par  radiographie  des  assemblages  soudés  (remplace  NF  A89‐550  :  1987,  NF A89‐551 : 1987, NF A89‐552 : 1987, NF A89‐562 : 1987)  Contrôle  non  destructif  des  assemblages  soudés  –  Contrôle  par  ultrasons des assemblages soudés – Niveaux d'acceptation.  Contrôle  non  destructif  des  assemblages  soudés  –  Contrôle  par  ultrasons des assemblages soudés  Assemblages en acier soudés à l'arc – Guide des niveaux d'acceptation  des défauts  Classification  des  défauts  dans  les  soudures  par  fusion  des  métaux,  avec les commentaires explicatifs (remplace NF A89‐230)  Assemblages en aluminium et alliages d'aluminium soudables soudés  à l'arc – Guide des niveaux d'acceptation des défauts  Essais  non  destructifs  – Qualification  et  certification  du  personnel  END – Principes généraux (remplace NF EN 473 : 1993 et FD CR 12459  : 1996)  Contrôle non destructif des assemblages soudés par fusion – contrôle  visuel  Soudage  – Assemblages  soudés  par  faisceau  d'électrons  et  par  faisceau laser – Guide des niveaux de qualité des défauts – Partie 1 :  Acier  Construction  métallique  –  Assemblages  soudés  –  Etendues  des  contrôles non destructifs  Soudage  –  Soudage  électrique  à  l'arc  des  éléments  de  fixation  – Classes  d'exécution,  étendue  des  contrôles  et  essais,  critères  d'acceptation des défauts pour le soudage en production des goujons  et des éléments de fixation 

ANNEXE 2

2 ‐ QUELQUES FOURNISSEURS DE MATÉRIEL DE CONTRÔLE  (Liste non exhaustive) 

  Enseigne  Agfa‐Gevaert SA 

Anafab 

Babb'Co 

Controlab 

Chemetall 

IC Escoffier 

Kodak France 

Krautkramer France 

Métalscan 

Mitutoyo 

R/D Tech Europe 

Sofranel 

  Coordonnées  274‐276, av. Napoléon Bonaparte  BP 301  92506 RUEIL MALMAISON Cedex  Tél : 01 47 32 72 72  3, av. Marcel Dassault  78310 COIGNIERES  Tél : 01 34 61 24 33  3, av. Nagelmackers  BP 23  78450 VILLEPREUX  Tél : 01 30 80 81 82  21, rue de Clichy  93584 SAINT‐OUEN Cedex  Tél : 01 49 48 94 50  51, rue Pierre  BP 310  92111 CLICHY Cedex  Tél : 01 47 15 38 39  PA de la route des lacs  BP 612  27106 VAL DE REUIL Cedex  Tél : 02 32 63 35 00  26, rue Villiot  75594 PARIS Cedex 12  Tél : 01 40 01 46 10  68, chemin des Ormeaux  69760 LIMONEST  Tél : 04 72 17 92 20  Rue Désiré Gilot  71100 SAINT REMY  Tél : 03 85 90 07 50  123, rue de la Belle Etoile  ZI Paris Nord II ‐ BP 50267  95957 ROISSY CDG Cedex  3, av. de la Baltique  ZA Courtaboeuf n°1  91940 VILLEBON‐SUR‐YVETTE  Tél : 01 69 18 99 20  59, rue Parmentier  78500 SARTROUVILLE  Tél : 01 39 13 82 36 

Secteur*  V  R  M U R

F 

 

 

 

 

xx

 

 

 

 

xx

 

xx

 

xx  xx

 

 

 

 

xx  xx xx xx xx

 

xx  xx

 

xx  xx xx xx xx

 

 

 

 

 

 

 

xx

 

 

 

 

xx

 

 

 

 

 

xx

 

 

xx 

 

 

 

 

 

 

 

 

xx

 

xx

 

xx  xx xx xx xx

* V = Contrôle Visuel; R = Ressuage; M = Magnétoscopie; U = Ultrasons; R = Radiographie; F = Courants de Foucault. 

83

ANNEXE 3

3 ‐ REPRÉSENTATION DES SOUDURES  Les  plans  de  fabrication  d'un  ensemble  soudé  comportent  souvent  des  indications  graphiques  particulières relatives à l'exécution des soudures. Cette symbolisation graphique est normalisée suivant  la norme NF EN 22553 de Août 1994 et comporte plusieurs éléments symboliques.   

1 ‐ Symbolisation élémentaire   

La symbolisation élémentaire rappelle la forme de la soudure et ne préjuge pas du procédé utilisé. 

Type de  soudure 

Symbole 

Type de  soudure 

Sur bords relevés

En ligne continue avec

Sur bords droits

D'angle

En V

Par points

Symbole 

En V à flancs droits En demi V à flancs droits

En demi V En Y En demi Y

Sur chant

En U (ou en tulipe) En demi U (ou en J)

Par rechargement Assemblage de surface Assemblage oblique Assemblage replié

Reprise à l'envers Bouchon

2 ‐ Combinaison de symboles élémentaires   

La combinaison de la symbolisation élémentaire des types de soudures est possible. La représentation  rappelle ici aussi la forme de la soudure. 

Type de  soudure 

Symbole 

Type de  soudure 

En double V ou X

En K

En X avec méplat

En K avec méplat

Symbole 

En double U

84

ANNEXE 3 3 ‐ Symbolisation supplémentaire  Type de  soudure 

La  symbolisation  supplémentaire  permet  de  définir  la  forme  de  la  surface  extérieure  de  la  soudure.  Leur  absence  signifie  que  cette  forme  n'a pas besoin d'être précisée.   

Symbole 

Plate Concave Convexe

4 ‐ Symbolisation complémentaire  Signification  La  symbolisation  complémentaire  permet  de  préciser  certains  éléments  nécessaires  tels  que  les conditions d'exécution de la réalisation de la  soudure  (procédé  de  soudage,  soudure  sur  le  pourtour,  soudure  chantier,  niveau  de  réception, position de travail, métal d'apport).         

Symbole 

Soudure périphérique

Soudure faite au chantier

Procédé de soudage

5 ‐ Liste des principaux procédés de soudage  Codific ation  111  114  121  131  135  136  141  15  21  22 

Procédé de soudage  Soudage à l'arc électrique avec  électrodes enrobées  Soudage à l'arc sans gaz avec fil  électrode fourré  Soudage à l'arc sous flux  Soudage à l'arc sous protection de gaz  inerte avec fil électrode fusible  Soudage à l'arc sous protection de gaz  actif avec fil électrode fusible  Soudage à l'arc sous protection de gaz  actif avec fil électrode fourré  Soudage à l'arc en atmosphère inerte  avec électrode de tungstène TIG  Soudage plasma  Soudage par résistance par points  Soudage à la molette 

 

Codific ation 

 

23 

Soudage par bossage 

 

24 

Soudage par étincelage 

 

311 

Soudage oxyacétylénique 

 

441 

Soudage par explosion 

 

71 

Soudage aluminothermique 

 

72 

Soudage vertical sous laitier  électroconducteur 

 

73 

Soudage vertical sous gaz 

     

751  76  781 

Soudage au laser  Soudage par faisceau d'électrons  Soudage à l'arc des goujons 

Procédé de soudage 

85

ANNEXE 3 6 ‐ Position des symboles sur le plan  5

4

6

3a 2 1 La symbolisation est composée de :  - La ligne de repère du joint;  - La ligne de référence;  - La ligne d'identification;  - Le symbole élémentaire  - Cotes et signes conventionnels.

86

4

10 x 70

3b 1 – Joint soudé  2 – Ligne de repère  3a – Ligne de référence  3b – Ligne d'identification  4 – Symbole élémentaire  5 – Cotes  6 – Indication complémentaire 

136

ANNEXE 4

4 ‐ IDENTIFICATION DES GAZ UTILISÉS EN SOUDURE  1 ‐ Classification des gaz suivant NF EN 439  Symbole  C  F  I  M  R 

Désignation de la codification  Gaz ou mélanges de gaz fortement oxydant dans l'arc  Gaz ou mélanges de gaz Réducteurs ou sans action  Gaz ou mélanges de gaz Inertes dans l'arc  Mélanges de gaz oxydants contenant de l'oxygène, du dioxyde de carbone ou les  deux  Mélanges de gaz Réducteur 

2 ‐ Gaz ou mélanges gazeux très oxydants  Groupe 

Numéro 

CO2 

O2 

Application 

C 

1  2 

100%  Solde 

/  0 à 30% 

MAG 

Ancienne couleur  d'ogive 

Nouvelle couleur  d'ogive 

 

 

Gaz fortement oxydant :  Désignation  commerciale 

Composition  chimique 

Norme EN 439 

CO2 

100% CO2 

C 1   

 

3 ‐ Gaz ou mélanges gazeux inertes 

 

Groupe 

Numéro 

Argon (Ar) 

Hélium (He) 

I 

1  2  3 

100%  /  Solde 

/  100%  0 à 95% 

Désignation  commerciale 

Composition  chimique 

Norme EN 439 

Ancienne couleur  d'ogive 

1. MONOMIX I 1  2. ARCAL 1  3. ARGON HP 

100% Argon 

I 1 

Application  ‐ PLASMA / PAW  ‐ TIG /GTAW  ‐ MIG /GMAW 

Gaz inerte : 

  1. HELIUM  2. HELIUM  3. HELIUM 

100% Hélium 

Nouvelle couleur  d'ogive 

 

I 2 

Marque : 1. MESSER   2. AIR LIQUIDE   3. AIR PRODUCTS 

 

 

 

87

ANNEXE 4  

 

Mélange binaire inerte (Ar + N2) :  Désignation  Composition  Norme EN 439  Ancienne  Nouvelle  commerciale  chimique  couleur d'ogive  couleur d'ogive MONOMIX I 11 

MONOMIX I 12 

98.5% Argon +  1.5% Azote 

I 11 

97.5% Argon +  2.5% Azote 

 

 

 

 

I 12 

Marque : MESSER   

 

Mélange binaire inerte (Ar + He) :  Désignation  Composition  Norme EN 439  Ancienne  Nouvelle  commerciale  chimique  couleur d'ogive  couleur d'ogive

1. ARGON He 30  2. INARC 6 /  ARCAL 31  70% à 80% Ar +  I 3  3. HELIARC 2  20% à 30% He  4. ARGON  HELIUM 20  5. ASTEC 30  1. ARGON He 50  2. INARC 8  3. HELIARC 5  50% Ar + 50% He  I 3  4. ARGON  HELIUM 50  5. ASTEC 50  1. ARGON He 70  2. INARC 9  70% à 80% He +  3. HELIARC 7  I 3  4. ARGON  20% à 30% Ar  HELIUM 70  5. ASTEC 25  Marque : 1. MESSER   2. AIR LIQUIDE   3. AGA   4. LINDE   5. AIR PRODUCTS   

 

 

 

 

4 ‐ Mélanges gazeux peu oxydants   

Groupe  Numéro 

M 1   

88

1  2  3  4 

CO2 

O2 

Argon (Ar) 

0 à 5%  0 à 5%  /  0 à 5% 

/  /  0 à 3%  0 à 3% 

Solde  Solde  Solde  Solde 

Hydrogène  Application (H2)  0 à 5%  /  /  / 

MAG / GMAW 

ANNEXE 4  

 

Mélange ternaire peu oxydant Ar + CO2 + H2 :  Désignation  Composition  Norme EN 439  Ancienne  Nouvelle  commerciale  chimique  couleur d'ogive  couleur d'ogive

1. ARNITROX  2. NOXALIC 12  96% Ar + 3% CO2 +  M 11  3. KYLON  1% H2  4. LINDINOX  Marque : 1. MESSER   2. AIR LIQUIDE   3. AGA   4. LINDE    

 

 

 

 

Mélange quaternaire peu oxydant Ar + He + CO2 + H2 :  Désignation  Composition  Norme EN 439  Ancienne  Nouvelle  commerciale  chimique  couleur d'ogive  couleur d'ogive MESSER :  ARNITROX He  AGA :  STARC  AIR LIQUIDE :  ARCAL 112 

76% Ar + 20% He +  3% CO2 + 1% H2  66% Ar + 30% He +  3% CO2 + 1% H2  61% Ar + 35% He +  3% CO2 + 1% H2 

M 11 (1)  M 11 (1)  M 11 (2) 

 

 

   

 

Mélange binaire peu oxydant  Ar + CO2 :  Désignation  Composition  Norme EN 439  Ancienne  Nouvelle  commerciale  chimique  couleur d'ogive  couleur d'ogive

1. MONOMIX  M12  2. ARCAL 12  97 à 98% Ar + 2 à  M 12  3% CO2  3. MISON 2 /  MIGAZ 12  4. ARGON C2  Marque : 1. MESSER   2. AIR LIQUIDE   3. AGA   4. LINDE    

 

 

 

 

Mélange ternaire peu oxydant Ar + He + CO2 :  Désignation  Composition  Norme EN 439  Ancienne  Nouvelle  commerciale  chimique  couleur d'ogive  couleur d'ogive AIR LIQUIDE :  ARCAL 121 

     

67% Ar + 30% He +  3% CO2 

M 12 (1)   

 

89

ANNEXE 4  

 

Mélange binaire peu oxydant Ar + O2 : 

Désignation  Composition  Norme EN 439  Ancienne couleur  commerciale  chimique  d'ogive  1. ARGOMAG S1  2. CARGAL 1  De 97% à 99% Ar +  3. ATARC 12 / 15  M 13  1% à 3% O2  4. ARGON S1    5. QUASAR  Marque : 1. MESSER   2. AIR LIQUIDE   3. AGA   4. LINDE   5. AIR PRODUCTS   

 

Nouvelle couleur  d'ogive 

 

Mélange ternaire peu oxydant Ar + CO2 + O2 : 

Désignation  Composition  Norme EN 439  commerciale  chimique  1. TERAL 12 /  ARCAL 14  96% Ar +  M 14  2. COOGAR 5  3% CO2 + 1% O2  3. COXOGEN 6  Marque : 1. AIR LIQUIDE   2. AIR PRODUCTS   3. LINDE   

5 ‐ Mélanges gazeux oxydants  Groupe  Numéro  CO2 

M 2 

1  2  3  4 

5 à 25%  /  0 à 5%  5 à 25% 

Ancienne couleur  d'ogive 

 

 

O2 

Argon (Ar) 

/  3 à 10%  3 à 10%  0 à 8% 

Solde  Solde  Solde  Solde 

Nouvelle couleur  d'ogive 

Hydrogène  Application (H2)  /  /  /  / 

MAG / GMAW 

 

 

Mélange binaire peu oxydant Ar + CO2 :  Désignation  commerciale  1. MISON 8  2. ARCAL 21 

Composition  chimique 

Norme EN 439 

Environ 92% Ar +  8% CO2 

Nouvelle couleur  d'ogive 

M 21   

Marque : 1. AGA   2. AIR LIQUIDE   

 

Ancienne couleur  d'ogive 

 

Mélange binaire oxydant Ar + CO2 :  Désignation  commerciale  1. MONOMIX  M18 / M21  2. ATAL 5  3. MIGAZ 20  4. CORGON 

Composition  chimique 

Norme EN 439 

Environ 80% Ar +  20% CO2 

Marque : 1. MESSER   2. AIR LIQUIDE   3. AGA   4. LINDE 

 

90

Ancienne couleur  d'ogive 

Nouvelle couleur  d'ogive 

M 21   

 

ANNEXE 4  

 

Mélange binaire oxydant Ar + O2 :  Désignation  Composition  commerciale  chimique  1. ARGOMIX D  2. CARGAL 2,3,4  De 90% à 97% Ar +  3% à 10% O2  3. ATARC 20  4. ARGON S6 

Norme EN 439 

Ancienne couleur  d'ogive 

Nouvelle couleur  d'ogive 

M 22   

Marque : 1. MESSER   2. AIR LIQUIDE   3. AGA   4. LINDE 

 

 

 

Mélange ternaire oxydant Ar + CO2 + O2 :  Désignation  Composition  commerciale  chimique  1. KRYGOMIX 10  2. TERAL 23  90% Ar + 5% CO2 +  3. MODION 20  5% O2  4. COXOGEN 1 

Norme EN 439 

Ancienne couleur  d'ogive 

Nouvelle couleur  d'ogive 

M 23   

Marque : 1. MESSER   2. AIR LIQUIDE   3. AGA   4. LINDE 

 

 

 

Mélange ternaire oxydant Ar + CO2 + O2 :  Désignation  commerciale  AIR LIQUIDE :  TERAL 24  MESSER :  KRYGOMIX 20  AIR PRODUCTS :  COOGAR 20  AIR LIQUIDE :  TERAL 35 

Composition  chimique  85% Ar + 10% CO2  + 5% O2  80% Ar + 15% CO2  + 5% O2  75% Ar + 20% CO2  + 5% O2  70% Ar + 25% CO2+  5% O2 

Norme EN 439 

Ancienne couleur  d'ogive 

Nouvelle couleur  d'ogive 

M 24  M 24  M 24 

 

 

M 24 

   

6 ‐ Mélanges gazeux réducteurs   

Groupe 

Numéro 

Argon (Ar) 

Hydrogène (H2) 

Application 

R 

1  2 

Solde  Solde 

0 à 15%  15 à 35% 

PLASMA / TIG  COUPAGE 

 

91

ANNEXE 4  

 

Mélange binaire réducteur Ar + H2 :  Désignation  Composition  Norme EN 439  Ancienne  Nouvelle  commerciale  chimique  couleur d'ogive  couleur d'ogive 1. 2. 3. 4. 5. 1.

/  NOXAL 2  De 98% à 99% Ar +  R 1  NETRAC 2  1% à 2% H2  /  HYTEC 1  ARGON H3,  H5  2. NOXAL 3,4  De 95% à 97% Ar +  R 1  3. NETARC 5  3% à 5% H2  4. ARGON H3,  H5  5. HYTEC 3, 5  Marque : 1. MESSER   2. AIR LIQUIDE   3. AGA   4. LINDE   5. AIR PRODUCTS   

 

 

 

 

 

Mélange ternaire réducteur Ar + He + H2 :  Désignation  Composition  Norme EN 439  Ancienne  Nouvelle  commerciale  chimique  couleur d'ogive  couleur d'ogive AIR LIQUIDE :  ARCAL 11 

67% Ar + 30% He +  3% H2 

R 1 (1)   

   

 

 

Mélange binaire réducteur Ar + H2 :  Désignation  Composition  Norme EN 439  Ancienne  Nouvelle  commerciale  chimique  couleur d'ogive  couleur d'ogive 1. ARGON H20  2. NETARC 20  3. ARGON H20 

De 80% Ar + 20%  H2 

Marque : 1. MESSER   2. AGA   3. LINDE        

92

R 2   

 

ANNEXE 5  

5 ‐ BIBLIOGRAPHIE     

1 ‐ LIVRES    

1.1 ‐ Ouvrages traitant de l'ensemble des méthodes CND    ‐ NonDestructive Testing (Mc GONNAGLE WARREN J.) Ed. Mc Graw Hill Book Co, Inc. (1961) Existe  en version française : " Essais non destructifs, métaux et matériaux divers Ed. Eyrolles Paris (1967).    ‐  NonDestructive  Testing  Handbook  (1ère  édition)  Edited  for  the  Society  for  Non‐destructive  Testing by Robert C. Mc MASTER 2 volumes the Ronald Press Company NEW‐YORK (1963).    ‐ NonDestructive Testing ‐ ASM Publication ‐ Louis Lartz     ‐ NonDestructive Testing Handbook (2ème édition) American Society for Nondestructive Inc. Editor  ASNT  (8  volumes)  :  Vol.1  :  Leak  Testing  3e  edition  (1998)  Vol.2  :  Liquid  Penetrant  Testing  (1982)  Vol.3  :  Radiography  and  Radiation  Testing  (1985)  Vol.4  :  Electromagnetic  Testing  :  Eddy  Current,  Flux Leakage and Microwave NDT (1986) Vol.5 : Acoustic emission Testing (1987) Vol.6 : Magnetic  Particle  Test  (1989)  Vol.7  :  Ultrasonic  Testing  (1990)  Vol.9  :  Special  NDT  Methods  (2ème  édition)  Vol.10: Nondestructive Testing Overview (2d edition 1996).    ‐ NonDestructive Testing Handbook (3ème édition)  American Society for Nondestructive testing Inc. Editor Patrick O.MOORE   (3 volumes) :  Vol. 1 : Leak Testing (1998)  Vol. 2 : Liquid Penetrant Testing (1999)  Vol. 3 : Infrared and Thermal Testing (2001)    ‐  NonDestructive  Testing  A  survey  prepared  under  contract  for  NASA  by  Southwest  Research  Institute NASA SP‐5113 (1973) National Aeronautics and Space Administration.    ‐  NonDestructive  Evaluation  and  Quality  Control  Vol.17  :  Metals  Handbook  9th  Edition  (1989)  American Society for Metals (ASM International).    ‐ Introduccion a los métodos de Ensayos No Destructivos Instituto Nacional de Técnica Aerospacial  "Estaban Terradas" MADRID (1977).    ‐ Les Contrôles Non Destructifs Annales des Mines 184ème ‐ année n°12 (décembre 78) Paris.    ‐  Les  Contrôles  Non  Destructifs  ‐  Généralités  (A.  LAMBERT,  J.  RIVENEZ  et  G.  WACHE  (1990)  Collection "Les Cahiers Formation" du CETIM.    ‐  Le  choix  d'une  méthode  de  contrôle  (G.  FOREST)  Collection  "Essais  non  destructifs"  de  l'AFNOR  (1992). 1.2 Ouvrages traitant une méthode CND    ‐ Les Courants de Foucault (P.L. VUILLERMOZ) Edité par l'AFNOR (1994).   

93

ANNEXE 5 ‐ Le CND par Ultrasons (J. PERDIJON) (1993).    ‐ Précis de Magnétoscopie (MULLER ‐ E.A.W. Traduction V. HUSAREK) Ed. DUNOD (1957).    ‐  Magnétisme  et  Matériaux  magnétiques  pour  l'Electrotechnique  (Pierre  BRISSONNEAU)  Editions  Hermès ‐ Paris 1998.    ‐ Le Ressuage : Collection "Cahiers du COFREND" 3 fascicules (Cahiers 7‐8‐9) Ed. COFREND (1985).    ‐ Pratique du contrôle de l'Etanchéité à l'hélium (L. MAURICE) Supplément au n° 136 de la revue  "Le Vide" Ed. Société Française du Vide ‐ Paris (1968).    ‐  Guide  de  l'Etanchéité  (2  volumes)  (B.  BLANC,  R.P.  HENRY,  J.  LECLERC)  Ed.  Société  Française  du  Vide (80/82).    ‐ L'Etanchéité dans les produits et les installations industrielles (Journée d'Etude) Supplément au  n° 230 de la revue "le Vide, les couches minces" Ed. Société Française du Vide ‐ Paris (1986).    ‐ Formulaire pratique des Contrôleurs d'Etanchéité (L. ROSSI) Ed. L. ROSSI Valence (1986).    ‐ Contrôle industriel de l'Etanchéité par Traceur Helium (J. TALLON) Ed. Société Française du Vide  (1992).    ‐  La  pratique  du  contrôle  industriel  par  Ultrasons  (2  volumes)  (J.L.  PELLETIER,  Y.  LE  TOHIC,  J.C.  CARON. Ed. ENSAM Communications actives Tome 1 (1979), Tome 2 (1984).    ‐ L'Echographie (J. PERDIJON) Ed. DUNOD (1981).    ‐ Ultrasonic Testing of Materials (J. KRAUTKRAMER, H. KRAUTKRAMER) Ed. Springer‐Verlag ‐ BERLIN  ‐ NEW‐YORK (1983) ‐ 3è édition.    ‐  Guide  pratique  pour  le  contrôle  par  Ultrasons  des  pièces  en  acier  (  M.  ROULET)  Collection  "AFNOR technique". Ed. AFNOR (1982).    ‐ Manuel pratique du contrôleur par Ultrasons (J. PINONDEL) Ed. EYROLLES (1968).    ‐ Manuel pour l'examen par Ultrasons des soudures Institut International de la Soudure (Ed. PSA  Paris (1978).    ‐  IS.US.319.21  "Recommandation  concernant  le  contrôle  manuel  par  Ultrasons  des  soudures  à  pleine pénétration" Edition P.S.A. PARIS Juin 1995.    ‐  Mesures  Acoustiques  appliquées  aux  antennes  sonar  (C.  GIANGRECO)  1997  TEC  et  DOC  LAVOISIER.    ‐ L'Emission Acoustique : mise en oeuvre et applications (J. ROGET) Collection "AFNOR technique".  Ed. AFNOR (1988).    ‐  Manuel  sur  l'appareillage  et  les  techniques  de  Radiographie  Rédigé  par  la  Commission  V  de  l'Institut International de la Soudure. Ed. PSA Paris (1972). 

94

ANNEXE 5   ‐ Dictionnaire du Radiodiagnostic Industriel ‐ Technique et Moyens d'Acquisition de l'Information  Publié par le Conseil International de la Langue Française Paris (1997).    ‐  Eléments  de  protection  contre  les  Rayonnements  Ionisants  à  l'usage  des  opérateurs  de  radiographie industrielle (G. MICHON et J. CHATELET) Ed. PSA ‐ Paris (1979).    ‐ Radiographie industrielle (AGFA‐GEVAERT) (1988).    ‐ La Radiologie industrielle (2 tomes) (P.A. RUAULT) Ed. PSA ‐ Paris (1991).    ‐ La Neutronographie 2 fascicules de la revue "Radiographie et industrie" KODAK (1974).    ‐  La  Thermographie  infrarouge  :  principes,  technologies,  applications  (G.  GAUSSORGUES)  Ed.  Technique et Documentation Lavoisier ‐ Paris (1984) ‐ 2ème édition.    ‐ Mesure par Thermographie infrarouge (D. PAJANI) ADD, Editeur. Chatenay‐Malabry (1989).    ‐  La  Thermographie  infrarouge  2  fascicules  de  la  revue  TECHNICA  (n°  440‐441)  Ecole  Centrale  de  Lyon ‐ ECL (1984).    ‐ Introduction to Electromagnetic NonDestructive Test Methods (H.L. LIBBY) Wiley‐Interscience Ed.  (1971).    ‐ Basic Metallurgy for NonDestructive Testing (J.L. TAYLOR) The British Institute of NDT(1979).    ‐ L'observation et le mesurage par Thermographie (J. CANIOU) Collection "Essais non destructifs"  de l'AFNOR. (1991).    ‐ Les huit "Cahiers formation" du CETIM :  ‐  Ultrasons  :  propagation  des  ondes  ultrasonores.  Niveau  1  (A.  LAMBERT,  Y.  PRALUS  et  J.  RIVENEZ) (1988)   ‐  Ultrasons  :  propagation  des  ondes  ultrasonores.  Niveau  2  (A.  LAMBERT,  Y.  PRALUS  et  J.  RIVENEZ) (1988)   ‐  Radiologie  :  sources  de  rayonnement  X  et  gamma.  Niveau  2  (J.  GARBARZ  et  J.  RIVENEZ)  (1988)   ‐ Radiologie : bases physiques Niveau 2 (J. GARBARZ et J. RIVENEZ) (1988)   ‐ Ressuage. Niveau 1 (J. LASNIER, G. WACHE, et al.) (1988)   ‐ Ressuage. Niveau 2 (J. LASNIER, G. WACHE, et al.) (1988)   ‐ Magnétoscopie. Niveau 1 (A. BARBARIN, G. WACHE, et al.) (1988). .   ‐ Magnétoscopie. Niveau 2 (A. BARBARIN, G. WACHE, et al.) (1988)    

1.2 ‐ Ouvrages technologie et contexte commercial    - Le Contrôle Non Destructif : technologies, applications et marchés Collection Techtendances ‐  Ed. INNOVATION 128 SA Paris. (1995).  ‐ NonDestructive Testing market in Europe (mars 1988).  ‐ The US industrial NonDestructive Testing (NDT) equipment market (octobre 1988) Deux études à  diffusion restreinte publiées par FROST et SULLIVAN Inc. (New‐York, Londres, Paris). 

95

ANNEXE 5  

2 ‐ DOCUMENTS NORMATIFS ET CODES     ‐ Essais Non Destructifs : recueil de normes en deux tomes. Ed. AFNOR/COFREND (1995)  - Tome 1 : Normes d'application générale (55 normes françaises)   - Tome 2 : Normes d'application spécifique (38 normes françaises) Chaque tome donne en  complément  la  liste  des  normes  END  internationales  (ISO)  et  étrangères  :  (Etats‐unis  :  ASTM, Japon : JISC, URSS : GOST, RFA : DIN, UK : BSI).     ‐ RSE‐M (Règles de surveillance en exploitation des matériels mécaniques des îlots nucléaires PWR);  Publié par l'AFCEN (Paris)    ‐  RCC‐M  (Règles  de  conception  et  de  construction  des  matériels  mécaniques  des  îlots  nucléaires  PWR); Publié par l'AFCEN (Paris) ‐ Edition 2000    ‐ CODAP (Code français de construction des Appareils à Pression) : Contrôle et Inspection Publié par  le SNCT et l'AFIAP.    ‐  Annual  Book  of  ASTM  Standards  Vol.  03.03  :  Metallography  ‐  Nondestructive  Testing  ASTM  (American Society for Testing and Materials).   

3 ‐ REVUES PUBLIANT DES ARTICLES SUR LES CND    En France (revues non spécialisées)     ‐ Mémoires et Etudes Scientifiques, Revue de Métallurgie.    ‐ Contrôles ‐ Essais ‐ Mesures (supplément trimestriel de la Revue Qualité Références avec le  concours rédactionnel de la COFREND).    ‐ Soudage et techniques connexes (PSA ‐ Paris).    ‐ Revue Technique des APAVE.     ‐ Contrôle Industriel (Ed. CE2P ‐ Paris).    A l'étranger (revues spécialisées)     ‐ Materials Evaluation (American Society for NDT).    ‐ NonDestructive Testing.    ‐ INSIGHT (journal édité par British Institute of NDT).    ‐ Material Prüfung (Allemand).   

96

ANNEXE 5

4 ‐ COMPTES RENDUS DE CONFERENCES ET CONGRES     ‐ Conférences mondiales sur les END :  - 7ème Conférence : Varsovie (1973) .   - 8ème Conférence : Cannes (1976) .   - 9ème Conférence : Melbourne (1979) .   - 10ème Conférence : Moscou (1982) .   - 11ème Conférence : Las Vegas (1985) .   - 12ème Conférence : Amsterdam (1989) .   - 13ème Conférence : Sao‐Paulo (1992)   - 14ème Conférence : New Delhi (1996).     ‐ Conférences internationales sur les END dans l'Industrie Nucléaire :  - 4éme Conférence : Lindau (1981) .   - 5éme Conférence : San‐Diego (1982) .   - 6éme Conférence : Zurich (1983) .   - 7éme Conférence : Grenoble (1985) .   - 8ème Conférence : Orlando (1986) .   - 9ème Conférence : Tokyo (1988) .   - 10ème Conférence : Glasgow (1990)     ‐ Conférences Européennes sur les END :  - 1ère Conférence : Mayence (1978) .   - 2ème Conférence : Vienne(1981) .   - 3ème Conférence : Florence (1984) .   - 4ème Conférence : Londres (1987) .   - 6ème Conférence : Nice (1994) .   - 7ème Conférence : Copenhague (1998).     ‐ Conférences et Journées nationales en France :    COFREND :  - Journées Nationales sur les END  - janvier 1982 : Paris   - janvier 1985 : Grenoble   APEND/COFREND  Journées nationales sur l'évaluation non destructive des matériaux  ‐ novembre 1988 : Paris .   COFREND :  Congrès COFREND sur les END  - novembre 1990 : Nice   - septembre 1997 : Nantes (sur CD ROM).   - avril 2001 : Reims (sur CD ROM).   Comptes rendus des 6 colloques de CND (CGR et HBS)  - Paris (1964)   - Toulouse (1970)   - Toulouse (1974)   - Grenoble (1979)   Bordeaux (1983)   Strasbourg (1986)  

97

ANNEXE 5

5 ‐ PUBLICATIONS DE LA COFREND     ‐  Certification  des  agents  de  contrôles  non  destructifs  ‐  Recueil  des  questions  d'examen  écrit  général dites "tronc commun" niveau 1‐2‐3     Méthodes : Controle Visuel Subaquatique, Courants de Foucault, Emission Acoustique,  Etanchéité, Magnétoscopie, Radiographie, Ressuage, Ultrasons.    ‐ Documents "Cahiers du COFREND" Dix cahiers ont été publiés entre 1983 et 1986 sur des sujets  scientifiques et techniques ou d'intérêt général. Par exemple :     - Cahiers n° 7, 8, 9 : Manuel de ressuage.  - Programme de Contrôle des remontées mécaniques.  - Cahiers n° 10 : les END et la mécanique de la rupture.    Sont également disponibles à la COFREND les documents suivants :    - "Le magnétisme avec ses applications à la magnétoscopie " par Michel TOITOT   - "Mesure  des  caractéristiques  électriques  d'un  appareil  à  Courants  de  Foucault  "  par  la  commission technique " Méthodes et appareillages ".  - "Règles relatives au transport par route des colis utilisés en Radiographie Gamma ", par la  commission technique " Hygiène et Sécurité ".  - Catalogue de l'offre et des ressources en CND des adhérents COFREND.   

6 – QUELQUES VIDÉOS SUR LES CND   

Société  AMC (AKZO) (NL)  APAVE  BALTEAU S.A.  BRENT S.A.  CEA / TOTAL  Danish Technological Institute (DK)  DGA DCN  EDF / GDL  EDF / GDL  EDF / GDL  ENEA  GEC ALSTOM  HOLO 3  Institut DR. FORSTER  Institut DR. FORSTER  INTERCONTRÔLE  INTERCONTRÔLE (BRITE / EVA) 

98

Titre du Film 

Type 

Condition monitoring of tubeheat exchangers  PAL  Voir sans détruire les CND  SECAM  Systèmes d'inspection par Rayons X de boîtiers de  SECAM  direction automobile  Le carroussel ARDROX  PAL  La neutronoscopie "visualisation of fluids"  SECAM  Ultrasonic testing of iron casting  PAL  ?    Des rotors sous contrôle  SECAM  Contrôle gamma ‐ outillages spécifiques  PAL  Défi 92 / 94    Fabrication des défauts artificiels  PAL‐SECAM  Contrôle ultrasonore des frettes de turbo‐ PAL  alternateurs en service par turbo‐rotoscan  Cineholography interferometry for NDT and  PAL‐SECAM  quantitative inspection  SECAM  Non‐destructive measurement and testing ‐ cost‐ effective quality assurance  Eddy current material testing  PAL  Des courants pas comme les autres  SECAM  3D Non‐destructive evaluation of advanced  SECAM  materials 

ANNEXE 5 KODAK  KRAUTKRAMER ‐ BRANSON  NEUSIGHT (OXFORD)  PIPETRONIX  SGS GOTTFELD (USA)  SONASPECTION International LTD  TEXTRON  TURBOMECA  ULTRAOPTEC  VISIOLOGY  APAVE  INSTITUT DR. FORSTER  BRITE / EVA  VISIOLOGY                                                               

Contrôler sans détruire  A portable scanner for flow characterisation  ?  Deep underground  MIPA ‐ Weldscanner  Flawed specimens  Laser wave  Cristal  Laser ultrasonic inspection system  Het lam gods  "Voir sans détruire"  "Eddy current Materials testing"   "3D Non‐destructive evaluation of advanced  materials"  "Het lam gods" 

PAL‐SECAM  SECAM  PAL  PAL  PAL  PAL  PAL  SECAM  SECAM  SECAM  ?  ?  ?  ? 

99

ANNEXE

6

 

6 ‐ GLOSSAIRE        Remarque importante :  La terminologie usuellement employée dans le domaine de la soudure est ci‐dessous explicitée. Certaines  expressions peuvent avoir d'autres significations dans d'autres contextes.      Défaut court : Ensemble d'un ou plusieurs défauts de longueur totale ne dépassant pas 25 mm par 100  mm de soudure ou 25 % de la longueur de la soudure si celle‐ci ne dépasse pas 100 mm.    Défaut long : Ensemble d'un ou plusieurs défauts de longueur totale dépassant 25 mm par 100 mm de  soudure ou 25 % de la longueur de la soudure si celle‐ci ne dépasse pas 100 mm.    Epaisseur de la soudure bout à bout : distance minimale de la surface de la tôle à la racine du cordon,  ne pouvant en aucun cas être supérieure à l'épaisseur de la plus mince des tôles.    Epaisseur de la soudure d'angle; épaisseur de gorge : hauteur du plus grand triangle isocèle inscrit dans  la section.    Métal  de  base  :  zone  dans  laquelle  le  métal  n'a  subit  aucune  transformation  car  la  température  est  restée suffisamment basse.    Souder : c'est assembler de façon permanente deux ou plusieurs pièces, tout en assurant entre elles la  continuité de la matière.    Soudage autogène : les pièces à assembler, de même nature ou de composition voisine, participent à la  constitution  du  joint  ou  du  cordon  de  soudure.  L'assemblage  est  dit  homogène,  c'est  à  dire  "fait  du  même métal".    Soudobrasage et brasage : l'assemblage est hétérogène; la formation du joint ou cordon est assurée par  la seule intervention du métal d'apport qui agit comme une colle. La température de fusion du métal  d'apport est inférieure à celle des matériaux à souder qui peuvent être de natures différentes.    Surface de crique superficielle : superficie à considérer après rupture.    Surface  projetée  :  Produit  de  la  longueur  de  la  soudure  examinée  par  la  largeur  maximale  de  cette  soudure.    Zone  affectée  thermiquement  (ZAT)  :  zone  du  métal  de  base  qui  a  subit  des  transformations  à  l'état  solide sous l'action de la chaleur.    Zone de liaison : frontière de la zone fondue et du métal resté solide.    Zone fondue : zone où le métal a été porté à fusion. Ce métal est composé d'un mélange du métal de  base et du métal d'apport. 

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