ISO 15614-7:2007

NORME ISO
INTERNATIONALE 15614-7
Première édition
2007-06-15

Descriptif et qualification d'un mode
opératoire de soudage pour les matériaux
métalliques — Épreuve de qualification
d'un mode opératoire de soudage —
Partie 7:
Rechargement par soudage
Specification and qualification of welding procedures for metallic
materials — Welding procedure test —
Part 7: Overlay welding




Numéro de référence
ISO 15614-7:2007(F)
©
ISO 2007

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ISO 15614-7:2007(F)
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Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 2
4 Descriptif d'un mode opératoire de soudage préliminaire (DMOS-P). 2
4.1 Rechargement par soudage . 2
4.2 Rechargement dur . 3
4.3 Reconstitution par soudage . 3
4.4 Beurrage . 3
5 Épreuve de qualification du mode opératoire de soudage . 3
6 Assemblage de qualification . 3
6.1 Forme et dimensions des assemblages de qualification . 3
6.2 Soudage des assemblages de qualification . 5
7 Contrôles, examens et essais . 6
7.1 Étendue des contrôles, examens et essais . 6
7.2 Essais non destructifs (END) . 6
7.3 Positionnement et prélèvement des éprouvettes. 6
7.4 Essais destructifs . 8
7.5 Critères d'acceptation . 10
7.6 Contre-essais . 11
8 Domaine de validité . 11
8.1 Généralités . 11
8.2 Qualification par rapport au fabricant . 12
8.3 Qualification par rapport aux matériaux. 12
8.4 Qualification par rapport au métal d'apport/rechargement. 13
8.5 Points communs à tous les modes opératoires de soudage. 14
8.6 Points spécifiques aux procédés de soudage. 15
9 Procès-verbal de qualification du mode opératoire de soudage (PV-QMOS) . 17
Annexe A (informative) Procès-verbal de qualification de mode opératoire de soudage (PV-
QMOS). 18
Bibliographie . 21

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Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 15614-7 a été élaborée par le comité technique CEN/TC 121, Soudage, du Comité européen de
normalisation (CEN) en collaboration avec le comité technique ISO/TC 44, Soudage et techniques connexes,
sous-comité SC 10, Unification des prescriptions dans la technique du soudage des métaux, conformément à
l'Accord de coopération technique entre l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).
L'ISO 15614 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Descriptif et qualification d'un
mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques — Épreuve de qualification d'un mode opératoire
de soudage:
⎯ Partie 1: Soudage à l'arc et aux gaz des aciers et soudage à l'arc des nickels et alliages de nickel
⎯ Partie 2: Soudage à l'arc de l'aluminium et de ses alliages
⎯ Partie 3: Soudage par fusion et soudage sous pression des fontes alliées et non alliées
⎯ Partie 4: Réparation par soudage pour les travaux de finition des pièces moulées en aluminium
⎯ Partie 5: Soudage à l'arc sur titane, zirconium et leurs alliages
⎯ Partie 6: Soudage à l'arc et aux gaz du cuivre et de ses alliages
⎯ Partie 7: Rechargement par soudage
⎯ Partie 8: Soudage de tubes sur plaques tubulaires
⎯ Partie 10: Soudage hyperbare en caisson
⎯ Partie 11: Soudage par faisceau d'électrons et par faisceau laser
⎯ Partie 12: Soudage par points, à la molette et par bossages
⎯ Partie 13: Soudage en bout par résistance pure et soudage par étincelage
Il convient d'adresser les demandes d'interprétation officielles de l'un quelconque des aspects de la présente
partie de l'ISO 15614 au secrétariat de l'ISO/TC 44/SC 10 via votre organisme national de normalisation. La
liste exhaustive de ces organismes peut être trouvée à l'adresse www.iso.org.
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Introduction
La présente partie de l'ISO 15614 fait partie d'une série de normes. Des détails sur cette série sont donnés
dans l'ISO 15607:2003, Annexe A.
Il convient que la prise en compte des qualifications de modes opératoires antérieures, par rapport à des
normes nationales ou à des spécifications existantes, intervienne lors de l'enquête ou au niveau du contrat et
soit agréée entre les parties contractantes.

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NORME INTERNATIONALE ISO 15614-7:2007(F)

Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage
pour les matériaux métalliques — Épreuve de qualification d'un
mode opératoire de soudage —
Partie 7:
Rechargement par soudage
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 15614 spécifie comment un descriptif de mode opératoire de rechargement par
soudage préliminaire est qualifié par une épreuve.
La présente partie de l'ISO 15614 définit les conditions d'exécution des épreuves de qualification de mode
opératoire de soudage et le domaine de validité du mode opératoire de soudage pour toutes les opérations
pratiques de soudage englobant la liste des variables mentionnées à l'Article 8.
Des contrôles, examens et essais complémentaires peuvent être exigés par des normes d'application.
La présente partie de l'ISO 15614 s'applique à tous les procédés de soudage utilisables pour le rechargement
par soudage.
La présente partie de l'ISO 15614 est applicable à tous les nouveaux modes opératoires de soudage.
Toutefois, elle n'invalide pas les qualifications de modes opératoires de soudage existantes, exécutées à
partir de spécifications ou normes nationales. Si des contrôles, examens et essais complémentaires sont à
effectuer pour obtenir une qualification techniquement équivalente, il est seulement nécessaire d'effectuer ces
contrôles, examens et essais complémentaires sur un assemblage de qualification qu'il convient d'exécuter
conformément à la présente partie de l'ISO 15614.
La présente partie de l'ISO 15614 ne s'applique pas au rechargement par soudage pour lequel des méthodes
provoquant une fissuration sont nécessaires pour l'application du produit (par exemple applications spéciales
de rechargement dur).
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 3452, Essais non destructifs — Contrôle par ressuage — Principes généraux
ISO 5173, Essais destructifs des soudures sur matériaux métalliques — Essais de pliage
ISO 6947, Soudures — Positions de travail — Définitions des angles d'inclinaison et de rotation
ISO 9015-1, Essais destructifs des soudures sur matériaux métalliques — Essais de dureté — Partie 1: Essai
de dureté des assemblages soudés à l'arc
ISO 14174, Produits consommables pour le soudage — Flux pour le soudage à l'arc sous flux —
Classification
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ISO 14175, Produits consommables pour le soudage — Gaz de protection pour le soudage par fusion et
techniques connexes
ISO/TR 15608, Soudage lignes directrices pour un système de groupement des matériaux métalliques
ISO 15609-1, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques —
Descriptif d'un mode opératoire de soudage — Partie 1: Soudage à l'arc
ISO 15609-2, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques —
Descriptif d'un mode opératoire de soudage — Partie 2: Soudage aux gaz
ISO 15609-3, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques —
Descriptif d'un mode opératoire de soudage — Partie 3: Soudage par faisceau d'électrons
ISO 15609-4, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques —
Descriptif d'un mode opératoire de soudage — Partie 4: Soudage par faisceau laser
ISO 15613, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques —
Qualification sur la base d'un assemblage soudé de préproduction
ISO 15614-1, Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques —
Épreuve de qualification d'un mode opératoire de soudage — Partie 1: Soudage à l'arc et aux gaz des aciers
et soudage à l'arc des nickels et alliages de nickel
ISO 17637, Contrôle non destructif des assemblages soudés — Contrôle visuel des assemblages soudés par
fusion
ISO 17639, Essais destructifs des soudures sur matériaux métalliques — Examens macroscopique et
microscopique des assemblages soudés
ISO 17640, Contrôle non destructif des assemblages soudés — Contrôle par ultrasons des assemblages
soudés
1)
ISO/TR 25901 , Soudage et techniques connexes — Vocabulaire
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO/TR 25901 s'appliquent.
4 Descriptif d'un mode opératoire de soudage préliminaire (DMOS-P)
4.1 Rechargement par soudage
Le DMOS-P doit être conforme à l'ISO 15609-1, l'ISO 15609-3 et l'ISO 15609-4. Il doit spécifier les tolérances
relatives à tous les paramètres pertinents.
Le mode opératoire de soudage doit être qualifié conformément aux Articles 5 à 8.


1) A publier (révision du CEN/TR 14599).
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4.2 Rechargement dur
Le DMOS-P doit être conforme à l'ISO 15609-1, l'ISO 15609-2, l'ISO 15609-3 et l'ISO 15609-4. Il doit spécifier
les tolérances relatives à tous les paramètres pertinents.
Le mode opératoire de soudage doit être qualifié conformément aux Articles 5 à 8.
4.3 Reconstitution par soudage
Le DMOS-P doit être conforme à l'ISO 15609-1. Il doit spécifier les tolérances relatives à tous les paramètres
pertinents.
Le mode opératoire de soudage doit être qualifié conformément à l'ISO 15613 ou à l'ISO 15614-1 et aux
Articles 5 à 8.
4.4 Beurrage
Le DMOS-P doit être conforme à l'ISO 15609-1. Il doit spécifier les tolérances relatives à tous les paramètres
pertinents.
Dans le cas où le beurrage est utilisé pour la réalisation d'un assemblage mixte, le mode opératoire de
soudage doit être qualifié conformément à l'ISO 15614-1.
Dans le cas où le beurrage est utilisé dans le but de produire un métal fondu compatible métallurgiquement
avec le métal de base et le rechargement par soudage ou le rechargement dur, le mode opératoire de
soudage doit être qualifié conformément à l'ISO 15614-1 et aux Articles 5 à 8.
5 Épreuve de qualification du mode opératoire de soudage
Un assemblage de qualification doit être réalisé par soudage en utilisant le même procédé de soudage que
celui utilisé en production (par exemple rechargement par soudage avec feuillard + rechargement par
soudage manuel à l'arc avec électrode enrobée).
La réalisation et les essais des assemblages de qualification doivent être en conformité avec les Articles 6
et 7.
6 Assemblage de qualification
6.1 Forme et dimensions des assemblages de qualification
6.1.1 Généralités
Le mode opératoire de soudage doit être réalisé sur un (des) assemblage(s) de qualification normalisé(s) en
conformité avec les Figures 1 et 2 et 6.2. Du (des) matériau(x) de base représentant le matériau à souder en
production doit (doivent) être utilisé(s).
Les dimensions et/ou le nombre d'assemblages de qualification doivent être suffisants pour permettre de
réaliser tous les essais exigés (voir Figures 1 et 2).
L'épaisseur et/ou le diamètre des assemblages de qualification doivent être choisis conformément au
domaine de validité.
6.1.2 Rechargement par soudage et rechargement dur
Un minimum de trois passes pour la dernière couche est exigé.
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6.1.3 Couche tampon
Dans le cas où une couche tampon est utilisée en production, elle doit également être utilisée lors du soudage
de l'assemblage de qualification.
Dimensions en millimètres

Légende
1 couche de beurrage, si nécessaire
2 nombre de couches conformément au DMOS-P (voir 6.1.2) ou épaisseur du rechargement
3 direction de soudage
t épaisseur du matériau de base
Figure 1 — Assemblage de qualification — Plaque

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Dimensions en millimètres

a)  Rechargement par soudage axial externe c)  Rechargement par soudage circonférentiel externe


b)  Rechargement par soudage axial interne d)  Rechargement par soudage circonférentiel interne
Légende
1 couche de beurrage, si nécessaire
2 direction de soudage
3 nombre de couches conformément au DMOS-P (voir 6.1.2 et 6.1.3)
D diamètre extérieur du tube
e
D diamètre intérieur du tube
i
t épaisseur du matériau de base
Figure 2 — Assemblage de qualification — Tube
6.2 Soudage des assemblages de qualification
La préparation et le soudage des assemblages de qualification doivent être réalisés conformément au
DMOS-P et dans les conditions générales de production que ces assemblages doivent représenter.
Le soudage et les essais des assemblages de qualification doivent être surveillés par un inspecteur ou un
organisme d'inspection.
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7 Contrôles, examens et essais
7.1 Étendue des contrôles, examens et essais
Les essais comportent à la fois des essais non destructifs (END) et des essais destructifs qui doivent être en
conformité avec les exigences du Tableau 1.
Tableau 1 — Contrôles, examens et essais à réaliser sur les assemblages de qualification
Assemblage
Type d'essai Étendue des essais Note
de qualification
Rechargement Contrôle visuel 100 % –
par soudage
a
Contrôle par ultrasons 100 %
b
Détection des fissures superficielles 100 %
c
Essai de pliage côté 2 éprouvettes
Examen macroscopique 1 éprouvette –
d
Examen microscopique 1 éprouvette
Analyse chimique 1 éprouvette –
a
Teneur en ferrite delta/indice de ferrite-FN 1 éprouvette
d
Essai de dureté 1 filiation
Rechargement dur Contrôle visuel 100 % –
b
Détection des fissures superficielles 100 %
Examen macroscopique 1 éprouvette –
Essai de dureté 1 filiation –
d
Examen microscopique 1 éprouvette
a
Si exigé, conformément à la spécification applicable.
b
Essai de ressuage ou essai par magnétoscopie. Dans le cas des matériaux non magnétiques, essai de ressuage.
c
L'essai de pliage latéral peut être remplacé par un contrôle par ultrasons (CU) et deux examens macroscopiques supplémentaires.
d
Non exigé pour les matériaux du groupe 1.

7.2 Essais non destructifs (END)
Tous les END en conformité avec 7.1 et le Tableau 1 doivent être effectués sur des assemblages de
qualification avant prélèvement des éprouvettes. Tout traitement thermique après soudage spécifié doit être
exécuté avant les END.
En fonction de la géométrie du rechargement par soudage, des matériaux et des exigences de travail, les
END doivent être réalisés selon l'ISO 17637 (contrôle visuel), l'ISO 3452 (contrôle par ressuage) et
l'ISO 17640 [contrôle par ultrasons (CU)].
Les niveaux d'acceptation indiqués en 7.5.1 doivent s'appliquer.
7.3 Positionnement et prélèvement des éprouvettes
Les éprouvettes doivent être prélevées conformément aux Figures 3 et 4.
Les éprouvettes doivent être prélevées après que tous les END aient été effectués et qu'ils aient satisfait aux
critères de contrôle appropriés pour la (les) méthode(s) d'END utilisée(s).
Il est acceptable de prélever les éprouvettes dans des emplacements évitant les zones présentant des
défauts situés dans les limites admissibles pour la (les) méthode(s) d'END utilisée(s).
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ISO 15614-7:2007(F)

Légende
1 Chuter W 25 m de métal déposé
2 Zone pour:
— 1 éprouvette de pliage côté
3 Zone pour:
— 1 éprouvette d'examen microscopique
— analyse chimique, indice de ferrite
— 1 éprouvette d'examen microscopique avec essai de dureté
— contre-essais
4 Zone pour:
— 1 éprouvette de pliage côté
5 Direction de soudage
Figure 3 — Emplacement des éprouvettes d'essai dans le cas du rechargement
par soudage sur plaque

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ISO 15614-7:2007(F)


a)  Dépôt axial b)  Dépôt circonférentiel
Légende
1 Chuter W 25 mm de métal déposé
2 Zone pour:
— 1 éprouvette de pliage côté (voir Tableau 1)
3 Zone pour:
— 1 éprouvette d'examen macroscopique
— analyse chimique, indice de ferrite, si requis dans la norme d'application
— 1 éprouvette d'examen microscopique avec essai de dureté
— contre-essais
4 Zone pour:
— 1 éprouvette de pliage côté (voir Tableau 1)
5 Direction de soudage
Figure 4 — Emplacement des éprouvettes d'essai dans le cas du rechargement par soudage sur tube
7.4 Essais destructifs
7.4.1 Généralités
L'étendue des essais doit répondre aux exigences du Tableau 1.
7.4.2 Examen micro/macroscopique
L'éprouvette doit être préparée et attaquée conformément à l'ISO 17639 sur un des côtés afin de mettre
clairement en évidence la zone de liaison, la zone affectée thermiquement (ZAT) et la superposition des
couches.
L'examen macroscopique doit inclure le métal de base non affecté et doit faire l'objet d'un enregistrement au
moyen d'au moins une macrographie par épreuve de qualification.
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ISO 15614-7:2007(F)
Lorsqu'un examen microscopique est exigé (voir Tableau 1), une macrographie du métal de base, de la zone
de transition vers le métal de base (zone thermiquement affectée) et du rechargement doit être prise.
Les niveaux d'acceptation indiqués en 7.5.2.1 et 7.5.2.2 doivent s'appliquer.
7.4.3 Essai de dureté
Des essais de dureté Vickers avec une charge HV 10 ou HV 5 doivent être réalisés conformément à
l'ISO 9015-1. Les indentations de dureté doivent être obtenues conformément à la Figure 5. Les résultats de
l'essai de dureté doivent être en conformité avec 7.5.2.3.
Dans tous les cas, une filiation de dureté doit être réalisée suivant un angle de 15° par rapport à la surface et
doit inclure le rechargement, la zone affectée thermiquement (ZAT) et le métal de base.
Dans le cas du rechargement dur, un minimum de cinq indentations doit être effectué sur la surface usinée de
l'assemblage de qualification. Dans la mesure où la dureté superficielle est fonction de l'épaisseur du
rechargement, il convient d'enregistrer ces résultats pour information.

Légende
1 couche tampon
Figure 5 — Filiation de dureté en cas de rechargement
7.4.4 Essai de pliage côté
Les éprouvettes et les essais doivent être en conformité avec l'ISO 5173.
Le diamètre du poinçon ou du rouleau intérieur doit être égal à 4t et l'angle de pliage doit être de 120° pour le
métal fondu présentant un allongement A W 20 %. Dans le cas d'un métal fondu avec un allongement
A < 20 %, la formule suivante doit s'appliquer:
100× t
()
s
dt=−
s
A
où
d est le diamètre maximal du poinçon ou du rouleau interne;
t est l'épaisseur de l'éprouvette de pliage;
s
A est l'allongement minimal en traction exigé par la spécification du matériau du fabricant.
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ISO 15614-7:2007(F)
7.4.5 Analyse chimique
Dans le cas des rechargements résistant à la corrosion, la composition chimique doit être déterminée
conformément à la norme et/ou à la spécification d'application. Dans le cas où le rechargement résistant à la
corrosion doit être usiné lors de la fabrication, il doit être réalisé une analyse chimique supplémentaire après
usinage à l'endroit d'épaisseur minimale (voir Figure 6).
7.4.6 Teneur en ferrite delta/indice de ferrite (FN)
Si exigé, la teneur en ferrite delta/l'indice de ferrite (FN) doit être déterminé(e) conformément à la norme et/ou
à la spécification pertinentes.
7.5 Critères d'acceptation
7.5.1 Essais non destructifs
7.5.1.1 Contrôle visuel
Les fissures et autres défauts plans ne sont pas permis.
NOTE Des petites fissures isolées peuvent être acceptables dans le cas de rechargement par soudage avec les
alliages de cobalt.
Les piqûres u 2 mm sont permises, sauf spécification contraire (par exemple en conditions sévères de
corrosion).
7.5.1.2 Détection des fissures superficielles
Aucune indication linéaire n'est permise.
7.5.1.3 Contrôle par ultrasons
Tout défaut correspondant à un signal supérieur à celui obtenu à partir d'un trou à fond plat de 8 mm de
diamètre n'est pas permis.
7.5.2 Essais destructifs
7.5.2.1 Examen macroscopique
Les fissures et autres défauts plans ne sont pas permis.
Les piqûres isolées de plus de 2 mm ne sont pas permises. De petites fissures isolées (< 1,5 mm) peuvent
être acceptées à condition qu'elles soient limitées au rechargement, dans le cas d'un rechargement dur et
d'un rechargement avec un alliage de nickel/cobalt.
7.5.2.2 Examen microscopique
Les fissures supérieures à 1,5 mm ne sont pas permises sauf spécification contraire.
7.5.2.3 Essais de dureté
Les valeurs de dureté ne doivent pas dépasser les valeurs indiquées au Tableau 2.
Dans le cas du rechargement dur, les valeurs maximales de dureté du rechargement doivent être spécifiées.
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ISO 15614-7:2007(F)
Tableau 2 — Valeurs de dureté maximale permises
Groupes de Sans traitement thermique Avec traitement thermique
matériaux
ISO/TR 15608
a
1 , 2 380 320

b
3 450 380
4,5 380 320
6 — 350
a
Dans le cas où des essais de dureté sont exigés.
b 2
Dans le cas d'aciers présentant une résistance au formage minimale, R > 890 N/mm , les valeurs maximales
eH
doivent être spécifiées.

7.5.2.4 Essais de pliage côté
Pendant l'essai, les éprouvettes ne doivent pas révéler un seul défaut > 3 mm, et ceci dans toutes directions.
Les défauts apparaissant aux angles des éprouvettes lors de l'essai doivent être ignorés lors de l'évaluation.
7.6 Contre-essais
Si l'assemblage de qualification ne satisfait pas à l'une des exigences du contrôle visuel ou des END spécifiés
en 7.5, un autre assemblage de qualification doit être soudé et soumis au même contrôle. Si cet assemblage
de qualification supplémentaire ne satisfait pas aux exigences, l'épreuve de qualification du mode opératoire
de soudage a échoué.
Si une éprouvette ne satisfait pas aux exigences des essais destructifs spécifiées en 7.4 uniquement du fait
de défauts géométriques dans la soudure, deux autres éprouvettes par éprouvette défectueuse doivent être
prélevées. Ces éprouvettes supplémentaires peuvent être prélevées dans le même assemblage de
qualification s'il y a suffisamment de matière, ou dans un autre assemblage de qualification. Chaque
éprouvette supplémentaire doit être soumise aux mêmes essais que l'éprouvette défectueuse initiale. Si l'une
quelconque de ces éprouvettes supplémentaires ne satisfait pas aux exigences, l'épreuve de qualification du
mode opératoire de soudure a échoué.
Si une éprouvette ne satisfait pas aux
...