ISO 15614-8:2016

NORME ISO
INTERNATIONALE 15614-8
Deuxième édition
2016-03-01
Descriptif et qualification d’un
mode opératoire de soudage sur les
matériaux métalliques — Épreuve de
qualification d’un mode opératoire de
soudage —
Partie 8:
Soudage de tubes sur plaques
tubulaires
Specification and qualification of welding procedures for metallic
materials — Welding procedure test —
Part 8: Welding of tubes to tube-plate joints
Numéro de référence
©
ISO 2016
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Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vii
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles et termes abrégés . 2
5 Descriptif d’un mode opératoire de soudage préliminaire (DMOS-P) .3
5.1 Généralités . 3
5.2 Paramètres concernant tous les procédés de soudage . 3
5.3 Paramètres concernant des procédés de soudage particuliers . 4
6 Qualification du mode opératoire de soudage . 5
7 Soudage des assemblages de qualification . 5
7.1 Généralités . 5
7.2 Type de l’assemblage de qualification . 5
7.2.1 Préparation du joint et réalisation de l’assemblage . 5
7.2.2 Extrémités de tubes soudées suivant une disposition en triangle . 5
7.2.3 Extrémités de tube soudées suivant une disposition en carré . 6
8 Examens, contrôles et essais . 7
8.1 Exécution. 7
8.1.1 Généralités . 7
8.1.2 Contrôle visuel . 8
8.1.3 Contrôle par ressuage . 8
8.1.4 Contrôle par radiographie . 9
8.1.5 Examen macroscopique . 9
8.1.6 Essai de dureté . 9
8.1.7 Essai de déboîtement par poussée ou par traction . 9
8.2 Critères d’acceptation . 9
8.2.1 Généralités . 9
8.2.2 Contrôle visuel .10
8.2.3 Contrôle par ressuage .10
8.2.4 Contrôle par radiographie .10
8.2.5 Examen macroscopique .11
8.2.6 Valeurs de dureté .11
8.2.7 Effort de déboîtement par poussée ou par traction .11
8.3 Contre-essais .12
9 Domaine de validité .12
9.1 Généralités .12
9.2 Par rapport au constructeur .12
9.3 Par rapport au matériau .12
9.3.1 Métal de base .12
9.3.2 Dimensions de la plaque tubulaire et des tubes .12
9.3.3 Disposition des tubes .12
9.4 Dispositions communes à tous les modes opératoires de soudage .13
9.4.1 Procédés de soudage .13
9.4.2 Position de soudage de la plaque tubulaire .13
9.4.3 Type d’assemblage .13
9.4.4 Métal d’apport, classification .13
9.4.5 Métal d’apport, dimensions .13
9.4.6 Type de courant .13
9.4.7 Énergie d’arc (apport de chaleur) .13
9.4.8 Température de préchauffage .13
9.4.9 Température entre passes .13
9.4.10 Traitement thermique après soudage .14
9.4.11 Gaz de protection . .14
10 Procès-verbal de qualification de mode opératoire de soudage (PV-QMOS) .14
Annexe A (informative) Procès-verbal de qualification de mode opératoire de soudage de
tubes sur plaque tubulaire (PV-QMOS) .15
Bibliographie .19
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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 (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
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. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à
l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes
de l’OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos —
Informations supplémentaires.
Le comité responsable du présent document est l’ISO/TC 44, Soudage et techniques connexes, sous-
comité SC 10, Gestion de la qualité dans le domaine du soudage.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 15614-8:2002), qui a fait l’objet
d’une révision technique.
L’ISO 15614 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Descriptif et qualification
d’un mode opératoire de soudage sur 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 des fontes non alliées et faiblement 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 9: Soudage hyperbare en pleine eau
— 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
— Partie 14: Soudage hybride laser-arc des aciers, du nickel et des alliages de nickel
Il convient de faire parvenir les demandes d’interprétations officielles des aspects techniques 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
Toutes nouvelles épreuves de qualification d’un mode opératoire de soudage doivent être effectuées
conformément à la présente partie de l’ISO 15614 dès sa parution. Toutefois, la présente partie de
l’ISO 15614 n’invalide pas les épreuves de qualification antérieures d’un mode opératoire de soudage
exécutées selon d’anciennes normes ou spécifications nationales, ou selon des éditions précédentes de
la présente partie de l’ISO 15614.
NORME INTERNATIONALE ISO 15614-8:2016(F)
Descriptif et qualification d’un mode opératoire de
soudage sur les matériaux métalliques — Épreuve de
qualification d’un mode opératoire de soudage —
Partie 8:
Soudage de tubes sur plaques tubulaires
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 15614 spécifie les exigences pour l’épreuve de qualification de modes
opératoires pour le soudage à l’arc d’assemblages de tubes sur plaque tubulaire en matériaux
métalliques avec des procédés manuels, semi-automatique, automatiques ou entièrement automatique.
La présente partie de l’ISO 15614 fait partie d’une série de normes. Les détails sur cette série de normes
sont donnés dans l’ISO 15607, Annexe A.
La qualification par des épreuves pour assemblages de tubes sur plaque tubulaire peut être utilisée pour
tous les assemblages, même si ces derniers sont entièrement soumis à une charge ou s’ils comportent
seulement des soudures d’étanchéité comme l’exigent les normes d’application.
La présente partie de l’ISO 15614 s’applique au soudage par fusion des matériaux métalliques pour
les assemblages de tubes sur plaque tubulaire avec jeu subsistant après soudage entre le tube et la
plaque tubulaire sur une certaine longueur de l’épaisseur de la plaque tubulaire. La présente partie
de l’ISO 15614 ne s’applique pas aux assemblages tubes sur plaque avec raccordements forgés sur des
tubes soudés (soudures sur alésage intérieur/extérieur).
Pour la réalisation d’assemblages de tubes sur plaque tubulaire suivis d’une expansion mécanique
résistante de tube, l’épreuve de qualification du mode opératoire de soudage doit être définie.
Pour d’autres applications et d’autres exigences, la présente partie de l’ISO 15614 peut être utilisée si
cela est prévu dans la spécification.
La réparation par soudage doit être incluse dans l’épreuve de qualification du mode opératoire de
soudage.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants, en tout ou partie, sont référencés de manière normative dans le
présent document et sont indispensables à son application. 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 3452-1, Essais non destructifs — Examen par ressuage — Partie 1: Principes généraux
ISO 4063, Soudage et techniques connexes — Nomenclature et numérotation des procédés
ISO 6520-1, Soudage et techniques connexes — Classification des défauts géométriques dans les soudures
des matériaux métalliques — Partie 1: Soudage par fusion
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 9606-1, Épreuve de qualification des soudeurs — Soudage par fusion — Partie 1: Aciers
ISO 9606-2, Épreuve de qualification des soudeurs — Soudage par fusion — Partie 2: Aluminium et alliages
d’aluminium
ISO 9606-3, Épreuve de qualification des soudeurs — Soudage par fusion — Partie 3: Cuivre et ses alliages
ISO 9606-4, Épreuve de qualification des soudeurs — Soudage par fusion — Partie 4: Nickel et ses alliages
ISO 9606-5, Épreuve de qualification des soudeurs — Soudage par fusion — Partie 5: Titane et ses alliages,
zirconium et ses alliages
ISO 9692-1, Soudage et techniques connexes — Types de préparation de joints — Partie 1: Soudage manuel
à l’arc avec électrode enrobée, soudage à l’arc avec électrode fusible sous protection gazeuse, soudage aux
gaz, soudage TIG et soudage par faisceau des aciers
ISO 14175, Produits consommables pour le soudage — Gaz et mélanges gazeux pour le soudage par fusion
et les techniques connexes
ISO 14732, Personnel en soudage — Épreuve de qualification des opérateurs soudeurs et des régleurs en
soudage pour le soudage mécanisé et le soudage automatique des matériaux métalliques
ISO 15607:2003, Descriptif et qualification d’un mode opératoire de soudage pour les matériaux
métalliques — Règles générales
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 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 17636-1, Contrôle non destructif des assemblages soudés — Contrôle par radiographie — Partie 1:
Techniques par rayons X ou gamma à l’aide de film
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/TR 15608, Soudage — Lignes directrices pour un système de groupement des matériaux métalliques
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 15607 s’appliquent.
4 Symboles et termes abrégés
a épaisseur de gorge (mm) (dans ce cas, la distance minimale entre le point de racine et la surface de la
soudure)
b largeur de la surépaisseur (mm)
d taille de soufflures (mm)
p
d diamètre extérieur du tube (mm)
a
d distance minimum entre deux tubes (mm)
l
g jeu entre le tube et la plaque tubulaire (mm)
h hauteur ou largeur du défaut (mm)
s point de départ de la passe de racine
p
t épaisseur de paroi du tube (mm)
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t épaisseur du placage (mm)
t épaisseur de la plaque tubulaire (mm)
x recouvrement (mm)
Figure 1 — Présentation des symboles dans un exemple
5 Descriptif d’un mode opératoire de soudage préliminaire (DMOS-P)
5.1 Généralités
La qualification pour les épreuves de soudage d’assemblages de tubes sur plaque tubulaire doit être
basée sur un DMOS-P conformément à l’ISO 15609-1. Elle doit spécifier les paramètres appropriés listés
en 5.2 et 5.3.
5.2 Paramètres concernant tous les procédés de soudage
Les détails se rapportant aux paramètres suivants doivent être enregistrés pour tous les procédés de
soudage:
a) procédé de soudage ou procédés de soudage lorsque plusieurs procédés sont utilisés pour réaliser
un assemblage complet;
b) spécification et épaisseur de la plaque tubulaire et, éventuellement, détails concernant le placage et
son épaisseur;
c) spécification, épaisseur et diamètre extérieur des tubes;
d) type de disposition (en carré ou en triangle) et distance entre deux tubes;
e) forme du joint, diamètre réel de l’alésage et tolérances d’accostage (schéma);
f) nettoyage et dégraissage (préciser à quels stades de la mise en œuvre, ainsi que le type);
g) montage ou pointage, position de pointage et dudgeonnage (avant soudage);
h) position de la plaque tubulaire et position de soudage;
i) type et/ou marque commerciale des produits consommables;
j) dimension (diamètre) et la vitesse de dévidage du fil ou vitesse de dépôt du fil par passe;
k) température de préchauffage et température entre passes, y compris la méthode de contrôle;
l) si nécessaire, la vitesse de soudage;
m) nombre et disposition des passes, points de départ des passes et dimensions de la soudure (schéma);
n) séquence de soudage;
o) traitement thermique après soudage, y compris méthode de contrôle;
p) si nécessaire, température et durée recommandées pour le séchage ou l’étuvage préalable des
produits consommables pour le soudage;
q) toutes dispositions particulières, y compris les exigences relatives au contrôle de l’énergie de
soudage, tout effet de refroidissement.
5.3 Paramètres concernant des procédés de soudage particuliers
Les détails se rapportant aux aux paramètres suivants donnés de 5.3 a) à 5.3 d) doivent être enregistrés
pour ces procédés particuliers, en plus des paramètres donnés en 5.2. Les numéros de références des
procédés de soudage se rapportent à l’ISO 4063.
a) Soudage manuel à l’arc avec électrode enrobée (111)
— courant alternatif ou courant continu et polarité
— intensité
b) Soudage MIG, soudage MAG, fil plein ou fil fourré, avec ou sans protection gazeuse externe (114),
(131), (132), (133), (135), (136), (138)
— constructeur de la source de courant, type (à réglage analogique, numérique, électronique)
— désignation du gaz de protection conformément à l’ISO 14175 et débit
— tension à l’arc
— taille/diamètre de la buse
— vitesse de dévidage du fil ou intensité
— pour le soudage pulsé: temps et fréquence de pulsation, courant pulsé et courant de fond
c) Soudage TIG (141)
— constructeur de la source de courant, type (à réglage analogique, numérique, électronique)
— désignation du gaz de protection conformément à l’ISO 14175 et débit
— courant alternatif (CA) ou courant continu (CC) et polarité
— intensité
— taille/diamètre de la buse
— forme de l’extrémité de l’électrode en tungstène
— pour le soudage pulsé: temps et fréquence de pulsation, courant pulsé et courant de fond
— métal d’apport éventuel
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d) Soudage mécanisé ou automatique
— tous les paramètres détaillés en b) ou en c) et les paramètres suivants si nécessaire:
— longueur d’arc ou tension à l’arc;
— lorsqu’un métal d’apport est utilisé, vitesse de dévidage du fil, diamètre du fil;
— autres variables de soudage préprogrammées telles que:
— temps de purge avant et après soudage;
— modifications du niveau d’intensité;
— vitesses de montée et de réduction de l’intensité;
— vitesse de soudage et longueur de recouvrement;
— pour le soudage de la face endroit, les informations suivantes:
— rayon de rotation de l’électrode;
— angle de l’électrode par rapport à l’axe du tube;
— Distance entre la pièce et l’électrode.
Pour tous les autres procédés de soudage, les paramètres de soudage doivent être spécifiés.
6 Qualification du mode opératoire de soudage
La qualification du mode opératoire de soudage pour les assemblages de tubes sur plaque tubulaire doit
être effectuée par un examinateur ou par un organisme d’examen par rapport à la norme d’application
ou à la spécification.
7 Soudage des assemblages de qualification
7.1 Généralités
Les assemblages de qualification du mode opératoire doivent être réalisés conformément à 7.2 et doivent
simuler la géométrie de l’assemblage utilisé en production ou une géométrie similaire respectant les
exigences du DMOS-P. Les soudeurs doivent être qualifiés conformément à l’ISO 9606-1, à l’ISO 9606-2, à
l’ISO 9606-3, à l’ISO 9606-4, ou à l’ISO 9606-5. Pour les opérateurs en soudage et les régleurs en soudage,
la qualification peut être effectuée pendant les épreuves conformément à l’ISO 14732.
7.2 Type de l’assemblage de qualification
7.2.1 Préparation du joint et réalisation de l’assemblage
Pour des exemples de préparation de joint basée sur l’ISO 9692-1 et de réalisation d’assemblages, voir
[1].
EN 1708-1
7.2.2 Extrémités de tubes soudées suivant une disposition en triangle
Lorsqu’il s’agit de souder des extrémités de tubes suivant une disposition en triangle, un minimum de
10 extrémités de tubes ayant un diamètre extérieur inférieur à 40 mm (<40 mm) ou bien un minimum
de sept extrémités de tubes (zone A) ayant un diamètre extérieur supérieur ou égal à 40 mm (≥40 mm)
doivent être soudées comme indiqué à la Figure 2.
Dimensions en millimètres
Légende
A-A/B-B Coupes d’éprouvettes (exemples d’emplacement des lignes de coupe)
Figure 2 — Assemblage de qualification pour extrémités de tubes disposées en triangle
7.2.3 Extrémités de tube soudées suivant une disposition en carré
Lorsqu’il s’agit de souder des extrémités de tubes suivant une disposition en carré, un minimum de 12
extrémités de tubes ayant un diamètre extérieur inférieur à 40 mm (<40 mm) ou bien un minimum de
neuf extrémités de tubes (zone A) ayant un diamètre extérieur supérieur ou égal à 40 mm (≥40 mm)
doivent être soudées comme indiqué à la Figure 3.
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Dimensions en millimètres
Légende
A-A/B-B Coupes d’éprouvettes (exemples d’emplacement des lignes de coupe)
Figure 3 — Assemblage de qualification pour extrémités de tubes disposées en carré
8 Examens, contrôles et essais
8.1 Exécution
8.1.1 Généralités
Pour la qualification d’un mode opératoire de soudage, le même assemblage de qualification
représentant l’épreuve de qualification du mode opératoire de soudage doit satisfaire aux 8.1.2 à 8.1.6
et, si exigé, aux essais de déboîtement par poussée décrits en 8.1.7.
Tableau 1 — Contrôles, examens et essais à réaliser sur les assemblages de qualification
Disposition des Nombre de soudures et type d’essai Étendue des essais
tubes dans la plaque
tubulaire
Disposition en —   d < 40 mm (10 extrémités de tube)
a
triangle (voir
—   d ≥ 40 mm (sept extr
...