Qualité du soudage

Le soudage est essentiel dans toute production d'équipements et de structures métalliques. Quel que soit votre secteur d'activité, la qualité du soudage est déterminante car elle garantit la résistance mécanique des structures produites et la sécurité des installations.

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Pour garantir une qualité de soudage optimale, les professionnels du soudage (ingénieurs ou techniciens soudeurs par exemple) déterminent le procédé à utiliser, le type de métal d’apport, les caractéristiques mécaniques à obtenir, les paramètres de soudage et les procédures de qualification et de contrôle.

La qualité du soudage est encadrée par des normes qui déterminent l’ensemble des paramètres à utiliser.

Le cadre réglementaire en soudage s'applique à des questions quotidiennes de l’activité :

Hygiène, sécurité et protection de vos soudeurs,
Exigences de qualité du soudage et coordination des tâches/activités,
Contrôles destructifs et non destructifs,
Qualifications des procédures,
Qualifications de vos soudeurs.

Les normes précisent également les conditions de soudage à respecter, ainsi que les systèmes de mesure, les manuels d'essai et les registres de gestion à utiliser.

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L'importance du contrôle de la qualité en soudage

Les opérations de soudage sont des étapes essentielles dans la production de nombreux équipements métalliques. Quel que soit votre secteur d'activité, la qualité du soudage est déterminante car elle garantit la résistance mécanique des structures ou pièces produites et la sécurité des installations ou des équipements. Comme toute activité industrielle, le soudage a des exigences de qualité spécifiques.

La mise en place d'un système de management de la qualité décrit comment la sécurité et la qualité de la fabrication est assurée au regard des exigences normatives et légales. En soudage, la norme EN ISO 3834 est la référence normative qui permet d’arbitrer lors de discussions/objections techniques entre donneurs d’ordre et fabricants. Mettre en place un système de management de la qualité relié à la norme EN ISO 3834 représente un gage de qualité, de sécurité et surtout de confiance dans le secteur de la fabrication métallique.

L’ISO EN 9001:2015 est un système de management de la qualité (SMQ), qui vise à assurer au sein des entreprises :

Des constructions fiables et conformes.
Des constructions efficaces, au meilleur coût.
La valorisation du personnel.
La valorisation et formalisation du savoir-faire de l'entreprise.
L’attraction de nouveaux marchés et des affaires.

La norme EN ISO 3834 est spécifique à vos opérations de soudage et peut être reliée à votre système de management de la qualité ISO 9001:2015. L’ISO 3834-2, l’ISO 3834-3 et l’ISO 3834-4 peuvent être utilisées de façon autonome ou en liaison avec l’ISO 9001:2015. Cependant la norme EN ISO 3834 ne peut pas se substituer à votre système de qualité ISO 9001:2015.

L’importance de la QMOS ou du DMOS ?

Dans de nombreux pays et secteurs réglementés, la QMOS et le DMOS sont obligatoires. Ils sont souvent exigés par des normes (ISO, EN, ASME) et des règlements nationaux qui visent à protéger les soudeurs, les usagers et l’environnement en garantissant que les soudures respectent des critères de qualité rigoureux.

La norme EN ISO 3834 prend en compte la mise en place de QMOS et de DMOS. Que signifient QMOS et DMOS ?

La QMOS (Qualification de Mode Opératoire de Soudage) et le DMOS (Descriptif de Mode Opératoire de Soudage) sont essentiels pour garantir la qualité et la sécurité des soudures.
La QMOS valide un procédé en s’assurant qu’il répond aux normes en matière de résistance et de durabilité sous diverses conditions.
Le DMOS décrit précisément les paramètres approuvés (température, type de métal d’apport, etc.) pour chaque soudure. Ensemble, ils assurent la conformité des soudures, minimisent les risques de défaillance et renforcent la sécurité. L'application de la QMOS et du DMOS est cruciale pour garantir la fiabilité, la sécurité et la conformité des soudures.

Les documents produits liés à la QMOS et au DMOS permettent aux soudeurs de réaliser les soudures en conformité, et de standardiser les procédures, assurant ainsi une qualité constante.

Dans de nombreux pays et secteurs réglementés, la QMOS et le DMOS sont obligatoires. Ils sont souvent exigés par des normes (ISO, EN, ASME) et des règlements nationaux qui visent à protéger les travailleurs, les usagers et l’environnement en garantissant que les soudures respectent des critères de qualité rigoureux.

Types de défauts de qualité

Les causes les plus courantes des défauts de qualité des soudures sont :

les conditions de conception inadéquates,
les erreurs de paramétrage,
les erreurs d'exécution technique,
une combinaison inappropriée du matériau de base et du métal d'apport,
une préparation inadéquate des cordons de soudure.

Il est possible de diviser les défauts en deux types principaux :

Défauts géométriques dans les dimensions de l'assemblage soudé ou dans la forme des cordons de soudure.
Défauts intrinsèques : discontinuités dans la micro ou macro-structure, généralement dues à un manque de matériau ou à la présence d'un matériau étranger à la soudure.

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Mesure et contrôle de la qualité du soudage

Le contrôle de la qualité doit être réalisé avant, pendant et après l'opération de soudage.

Dans la phase préalable au soudage, tous les éléments du processus sont examinés, cherchant à identifier les faiblesses dans la conception et la définition des procédures, de la documentation, du personnel, des matériaux et des machines.

Pendant le processus de soudage, il convient de prêter attention aux paramètres de soudage, au contrôle de la température, au nettoyage des cordons et aux contrôles visuels de tous les défauts visibles à l'œil nu.

Après l'opération de soudage, l'inspection doit être effectuée au moyen d'essais (Contrôles destructifs et non destructifs) :

Contrôles destructifs : les cordons de soudure peuvent être contrôlés à l'aide de différentes techniques de contrôle destructif (analyse métallographique, essais d'impact, essais de traction, essais de flexion, tests de microdureté, examens macrographiques, analyse chimique, etc.). Ces essais destructifs servent à déterminer les caractéristiques d'une soudure et à certifier le choix correct des paramètres de soudage.
Contrôles non destruction : les essais non destructifs (CND) permettent d'identifier les problèmes, les défauts et les anomalies dans les soudures sans endommager les matériaux.
- Inspection visuelle : elle permet de détecter les irrégularités de surface et de forme, en particulier dans les soudures (fissures, manque de fusion, piqûres, morsures etc.).
- Ressuage : l'application d'un liquide pénétrant sur la surface de la soudure permet d'identifier les discontinuités de surface telles que les fissures et les porosités. Il s'agit d'une méthode peu coûteuse et facile à appliquer sur les soudures de matériaux non poreux.
- Ultrasons : les ondes sonores à haute fréquence sont utilisées pour détecter les défauts internes des soudures tels que les fissures, la porosité et le manque de fusion dans les matériaux épais ou à haute résistance.
- Radiographie industrielle : on a recours à des rayons X ou des rayons gamma pour inspecter les soudures et créer une image radiographique montrant les défauts internes. Bien qu'il s'agisse d'une méthode plus coûteuse et qu'elle nécessite des précautions de sécurité supplémentaires, elle fournit des résultats précis et détaillés.
- Magnétoscopie : application d'un champ magnétique à la soudure et utilisation de particules ferreuses pour identifier les discontinuités en surface et près de la surface. Elle est idéale pour inspecter les soudures dans les matériaux ferromagnétiques.

L’importance du contrôle de la qualité en soudage

Garantie de la qualité et de la sécurité : permet aux entreprises d'identifier les défauts dans les soudures avant qu'ils ne provoquent des défaillances structurelles ou des accidents, garantissant ainsi la sécurité et l'efficacité de leurs projets.
Réduction des coûts : en identifiant les défauts avant qu'ils ne causent des dommages, les entreprises peuvent éviter des réparations coûteuses et des temps d'arrêt imprévus dans leurs opérations.
Conformité réglementaire : les entreprises doivent se conformer aux réglementations industrielles et aux normes de qualité, telles que EN, ASME et AWS, quand elles sont exigées.

Qu'est-ce qu'une norme de soudage ?

Il s'agit d'un «document, établi par consensus entre les experts de l'industrie et approuvé par un organisme reconnu, qui établit, pour un usage commun et répété, des règles, des lignes directrices ou des caractéristiques, pour des activités ou leurs résultats, qui garantissent un niveau d'ordre optimal dans un contexte donné». Source : iso.org
Selon le niveau auquel elles ont été élaborées, les normes approuvées portent des préfixes différents.
Ceux-ci permettent d'identifier le cadre réglementaire.

ISO (International Standard Organisation) : désigne les normes approuvées au niveau international, c'est-à-dire reconnues par de nombreux pays dans le monde.
EN ISO : désigne les normes internationales reconnues par l'Europe à travers son comité de normalisation (CEN).
AWS : American Welding Society publie des spécifications, des règles et des normes utilisées par l'industrie du soudage.
L'ASME : American Society of Mechanical Engineers, publie des normes internationales notamment sur les exigences pour la construction et la certification des appareils à pression.

Chaque pays dispose de son propre organisme national de normalisation : AFNOR pour la France, UNI pour l'Italie, UNE pour l'Espagne, DIN pour l'Allemagne, IPQ pour le Portugal, etc.
Par exemple : une norme française reconnue dans toute l'Europe portera le préfixe NF EN. Si elle est reconnue au niveau international, elle sera indiquée NF EN ISO.

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