Contrôle non destructif
Sur les soudures en acier inoxydable austénitique, toutes les méthodes de contrôle courantes pour l’acier non allié ne fonctionnent pas. La magnétoscopie est exclue, les ultrasons ne sont utilisables que de façon limitée. Pour les fissures de surface, le ressuage est la méthode de choix.
| Méthode | Domaine d’emploi | Limites sur l’inox | Norme |
|---|---|---|---|
| Contrôle visuel (VT) | toujours, en premier contrôle | forme du cordon, défauts de surface, couleurs de revenu | ISO 17637 |
| Ressuage (PT) | fissures de surface sur tous les matériaux | uniquement les défauts débouchants | ISO 3452-1 |
| Magnétoscopie (MT) | uniquement nuances ferritiques et martensitiques | les aciers austénitiques ne sont pas magnétisables et donc pas contrôlables | ISO 17638 |
| Courants de Foucault (ET) | défauts de surface sur matériaux conducteurs | exige des sondes adaptées et de l’expérience | ISO 17643 |
| Radiographie (RT) | porosités, retassures, caniveaux, manques de fusion dans le sens du faisceau | défauts plans transversaux au faisceau à peine visibles, pas d’indication de profondeur à partir d’un seul cliché | ISO 17636 |
| Ultrasons (UT) | défauts internes, y compris en profondeur | nettement limité sur l’inox : la structure de grains du métal fondu diffuse le son et simule des défauts ; seulement à partir de 6 mm d’épaisseur de paroi | ISO 17640 |
D’après DVS 0931, section 10 ; normes mises à jour. La méthode et l’étendue du contrôle dépendent de la sollicitation de la pièce et du référentiel applicable. Le personnel CND doit être certifié selon l’ISO 9712.
Les imperfections admissibles sont définies par les niveaux de qualité de l’ISO 5817. Causes des défauts typiques : Défauts et dommages de corrosion.
Ce que l’on contrôle en plus sur l’inox
Outre les fissures et les porosités, la structure et la surface déterminent la résistance à la corrosion de l’inox. Il existe des contrôles spécifiques pour cela.
| Caractéristique | Comment | Norme | Pour en savoir plus |
|---|---|---|---|
| Teneur en ferrite | mesure magnétique avec un appareil de mesure de ferrite, résultat en FN | ISO 8249 | Structure, Duplex |
| Oxygène résiduel lors de l’inertage | analyseur d’oxygène résiduel près de la racine | DVS 0937 | Protection de la racine |
| Couleurs de revenu | comparaison avec des nuanciers ou des échantillons de référence | selon accord | Couleurs de revenu |
| Résistance à la corrosion par piqûres | température critique de piqûration (CPT) à l’essai au chlorure ferrique | ASTM G48 | Duplex |
| Résistance à la corrosion intergranulaire | essai de corrosion intergranulaire | ISO 3651-2 | Bases |
| Température entre passes | thermomètre de contact ou crayon thermosensible | ISO 13916 | Gestion thermique |
Les contrôles nécessaires sont fixés par la commande, le référentiel ou le descriptif de mode opératoire de soudage.
Assurance qualité
Les exigences de qualité en soudage par fusion sont définies par l’ISO 3834, les missions de la coordination en soudage par l’ISO 14731.
- Descriptif de mode opératoire de soudage (DMOS/WPS) selon ISO 15609-1, validé par une qualification de mode opératoire (QMOS) selon ISO 15614-1. L’inertage doit aussi y figurer.
- Qualification des soudeurs selon ISO 9606-1.
- Combinaison fil-gaz homologuée pour les soudures soumises à réception ; pour les produits de construction soumis à la réglementation, uniquement des métaux d’apport et consommables homologués.
- Justificatifs matière : pour le choix du métal d’apport et le diagramme de Schaeffler, les certificats de réception 3.1 selon EN 10204 sont la meilleure base.
Sécurité au travail lors du soudage
Pour le soudage de l’inox, les règles générales s’appliquent, avec trois particularités : des fumées contenant du chrome et du nickel, des surfaces très réfléchissantes et la manipulation du gaz de formage et de l’acide de décapage.
Fumées de soudage
Outre le fer, les fumées contiennent du chrome, du nickel et du manganèse ainsi que leurs composés, dont des composés cancérogènes du chrome VI. Elles doivent être captées au plus près de leur source ; les valeurs limites de la TRGS 900 doivent être respectées. Les règles de référence sont la TRGS 528 « Schweißtechnische Arbeiten » (travaux de soudage) et l’ISO 15011. En dehors de l’Allemagne, les réglementations nationales correspondantes s’appliquent.
Rayonnement
Pour l’arc MAG, prévoir des filtres de protection d’échelon 11 au minimum. Les surfaces en inox réfléchissent particulièrement fortement le rayonnement UV, si bien que des parties du corps apparemment à l’ombre peuvent aussi être touchées. Des vêtements de protection supplémentaires, des cloisons ou des rideaux protègent les soudeurs et les personnes à proximité.
Produits de nettoyage
Pas de solvants chlorés comme le perchloréthylène ou le trichloréthylène : sous le rayonnement UV de l’arc, ils forment du phosgène, hautement toxique. L’acétone convient pour le dégraissage.
Gaz de formage et acide de décapage
Deux dangers sont typiques de la transformation de l’inox : l’asphyxie et l’explosion lors de l’inertage, et les brûlures chimiques lors du décapage.
- Asphyxie : les gaz de protection envers sont inodores, incolores et sans saveur. Dans les espaces confinés et les grands réservoirs inertés, le manque d’oxygène survient sans prévenir. Aérer lentement les réservoirs, évacuer les gaz à l’extérieur.
- Mélanges inflammables : les gaz hydrogénés au-delà d’environ 5,5 % de H₂ (gaz de formage) ou 4,2 % de H₂ (argon-hydrogène) peuvent s’enflammer avec l’air. Rincer à l’azote ou à l’argon avant et après, ne pas brûler le gaz. Détails dans Protection de la racine et inertage.
- Acide de décapage : les produits de décapage contiennent généralement de l’acide nitrique et de l’acide fluorhydrique. Uniquement par du personnel formé, avec vêtements de protection, lunettes de protection, si nécessaire protection respiratoire, et suivi médical du travail. Ne pas rejeter les eaux de rinçage sans traitement ; les boues de décapage sont des déchets dangereux. Plus de détails dans Couleurs de revenu, décapage, passivation.
- Poussière de meulage : l’éliminer dès la fin du travail.
Questions fréquentes
Puis-je contrôler les soudures inox par magnétoscopie ?
Pas les soudures austénitiques, car elles ne sont pas magnétisables. Pour les fissures de surface, on utilise le ressuage. Sur les aciers ferritiques et duplex, la magnétoscopie est possible, mais elle est rarement employée sur le duplex en raison de sa structure biphasée.
Pourquoi les ultrasons sont-ils difficiles sur l’inox ?
La structure grossière et orientée du métal fondu austénitique diffuse et réfléchit le son. Cela simule des défauts et complique l’interprétation.
Les fumées de soudage de l’inox sont-elles plus dangereuses que celles de l’acier non allié ?
Oui, en raison des composés du chrome et du nickel. C’est pourquoi le captage directement à la source est particulièrement important.
Pour aller plus loin : articles sur le soudage des aciers inoxydables
La série va du matériau au joint contrôlé, en passant par le procédé, le gaz et la protection de la racine. Pour une vue d’ensemble, voir Le soudage des aciers inoxydables.
- Ce qui rend l’acier inoxydable
- Structure, ferrite delta et fissuration à chaud
- Choisir le métal d’apport
- Les procédés en un coup d’œil
- Gaz de protection
- Apport de chaleur et température entre passes
- Préparation du joint et pointage
- Protection de la racine et inertage
- Couleurs de revenu, décapage, passivation
- Duplex et super-duplex
- Assembler l’inox et l’acier non allié
- Défauts et dommages de corrosion
À propos de l’auteur
Robert Lahnsteiner, Ing., est ingénieur international en soudage (IWE) et gérant de MIGAL.CO GmbH. Après une formation en télécommunications et en électronique à la HTL de Braunau, il a travaillé dix-huit ans dans les techniques de soudage chez Fronius à partir de 1983. Depuis 2001, il dirige avec Martin Erl MIGAL.CO, le fabricant de fil de soudage en aluminium établi à Landau an der Isar. Ses domaines de prédilection sont les métaux d’apport en aluminium, la fabrication et le dévidage du fil ainsi que la surveillance des procédés de soudage. Au sein du DVS, il participe depuis une trentaine d’années au comité technique FA03 « Soudage à l’arc » et préside le groupe de travail 2.4.4 « Soudage MIG de l’aluminium ».