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RAAI Formation
Chaudronnerie · cours 6 sur 8 · 16 min de lecture

Contrôle des soudures : défauts et essais non destructifs

Reconnaître les défauts de soudage courants, choisir le contrôle non destructif adapté, lire un critère d'acceptation et situer la qualification du soudeur et du mode opératoire.

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1. Pourquoi contrôler une soudure

Une soudure est une zone fondue puis refroidie vite : elle peut cacher des défauts internes invisibles à l'œil, et une fissure de quelques millimètres suffit à amorcer une rupture en fatigue. Le contrôle vérifie que la soudure est conforme aux exigences du plan, en utilisant des essais non destructifs (END ou CND) qui ne détruisent pas la pièce.

2. Les défauts de soudage

La norme NF EN ISO 6520-1 classe les défauts en six groupes numérotés : 100 fissures, 200 cavités, 300 inclusions solides, 400 manques de fusion et de pénétration, 500 défauts de forme, 600 défauts divers (projections, coups d'arc).

Fissures (100)

Le défaut le plus grave, jamais acceptable. À chaud (dans le bain, au refroidissement) ou à froid (hydrogène, aciers trempants, quelques heures après).

Porosités (200)

Gaz piégé dans le métal : humidité, graisse, protection gazeuse insuffisante, courant d'air. Soufflures isolées, nids, ou piqûres débouchantes.

Inclusions (300)

Laitier pris entre deux passes mal nettoyées, ou tungstène arraché à l'électrode TIG.

Collage (401)

Manque de fusion entre le métal déposé et le métal de base : énergie trop faible, angle de torche fermé. Très dangereux, plan et invisible en surface.

Manque de pénétration (402)

La racine n'est pas fondue : jeu trop faible, talon trop épais, intensité insuffisante.

Défauts de forme (500)

Caniveau (morsure au bord du cordon), surépaisseur, effondrement, débordement, déport des bords.
Défauts plans et défauts volumiques : une fissure ou un collage est plan, il concentre les contraintes à ses extrémités et se propage. Une porosité est volumique, arrondie, bien moins nocive à taille égale. C'est pourquoi les critères tolèrent quelques soufflures mais aucune fissure.

3. Les cinq contrôles non destructifs

Visuel (VT)
Toujours en premier, 100 % des soudures ; loupe, jauge de cordon, lampe ; défauts de forme et de surface
Ressuage (PT)
Défauts débouchants, tous matériaux non poreux ; pénétrant, rinçage, révélateur ; 10 à 30 min
Magnétoscopie (MT)
Défauts débouchants ou sous-jacents (1 à 2 mm) ; matériaux ferromagnétiques seulement ; rapide
Ultrasons (UT)
Défauts internes, surtout plans ; épaisseur à partir de 8 mm environ ; résultat immédiat, pas de trace
Radiographie (RT)
Défauts internes, surtout volumiques ; film ou numérique ; trace archivable ; rayonnements ionisants

En magnétoscopie, on aimante la pièce (électro-aimant portatif, jougs) et on saupoudre une poudre ou une liqueur magnétique : un défaut coupe les lignes de champ et retient les particules. Le défaut n'est détecté que s'il est perpendiculaire au champ : on aimante dans deux directions à 90°. En ultrasons, un palpeur envoie une onde de 2 à 5 MHz ; un défaut renvoie un écho dont la position sur l'écran donne la profondeur. En radiographie, un défaut volumique laisse passer plus de rayonnement et apparaît en sombre sur le film.

Profondeur d'un écho = (vitesse du son × temps aller-retour) / 2 acier : 5 900 m/s en ondes longitudinales, 3 230 m/s en ondes transversales

4. Critères d'acceptation

Détecter un défaut ne suffit pas : il faut décider s'il est acceptable. La norme NF EN ISO 5817 définit trois niveaux de qualité pour l'acier : D (modéré), C (intermédiaire) et B (élevé). Le plan indique le niveau exigé à côté du symbole de soudure. Chaque défaut a une limite chiffrée par niveau.

Fissure

Non admise en B, C et D. Sans exception.

Caniveau continu

Profondeur h ≤ 0,2 × t en D, ≤ 0,1 × t en C, ≤ 0,05 × t en B, avec un plafond de 1 mm en D et 0,5 mm en B et C (t = épaisseur).

Surépaisseur (bout à bout)

h ≤ 1 mm + 0,25 × b en D, 1 mm + 0,15 × b en C, 1 mm + 0,10 × b en B, avec b la largeur du cordon, plafond 10 / 7 / 5 mm.

Deux qualifications encadrent le soudage industriel. La qualification du mode opératoire de soudage (QMOS, norme ISO 15614) prouve qu'une combinaison procédé-matériau-épaisseur-position donne une soudure saine : on soude une éprouvette, on la contrôle par END puis par essais destructifs (traction, pliage, macrographie). La qualification du soudeur (ISO 9606-1 pour les aciers) prouve que la personne sait appliquer ce mode opératoire : elle est valable 2 ans, avec confirmation tous les 6 mois par l'employeur. Le contrôleur END est lui-même certifié selon la norme ISO 9712, en niveaux 1, 2 et 3.

Un contrôle sans procédure ne vaut rien. Le rapport doit citer la norme, le niveau de qualité, le produit ou l'appareil utilisé, la zone contrôlée et l'identité du contrôleur.
La magnétoscopie ne marche pas sur l'inox austénitique ni sur l'aluminium : ils ne sont pas ferromagnétiques. On passe au ressuage.
La radiographie voit mal les fissures fines parallèles à la surface ; les ultrasons voient mal les porosités. Les deux se complètent, ils ne se remplacent pas.
Rayonnements ionisants : la radiographie se pratique en zone balisée, par un personnel formé (CAMARI), jamais avec d'autres personnes à proximité.
Les produits de ressuage sont des solvants inflammables et irritants : ventilation, gants, pas de flamme à proximité.
Défauts de soudage en coupe selon l'ISO 6520-1 — soufflures, manque de fusion, caniveau — et le contrôle par ressuage
À retenir
  • Six groupes de défauts (ISO 6520-1) : fissures, cavités, inclusions, manques de fusion/pénétration, forme, divers.
  • Défaut plan (fissure, collage) = grave ; défaut volumique (porosité) = tolérable dans les limites.
  • VT toujours ; PT pour tout ce qui débouche ; MT seulement sur ferromagnétique ; UT pour les défauts plans internes ; RT pour les volumiques, avec trace.
  • Profondeur UT = vitesse × temps / 2 ; acier 5 900 m/s.
  • Niveaux de qualité ISO 5817 : D, C, B ; fissure jamais admise.
  • QMOS (ISO 15614) pour le procédé, ISO 9606-1 pour le soudeur (2 ans), ISO 9712 pour le contrôleur.

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