comparaison ISO 15614-1 et ASME IX (iso 15614-1 vs asme ix)

Qualification WPS selon ASME Section IX, puis-je utiliser le même WPS selon ISO 15614-1 ? C’est l’une des questions les plus fréquemment posées par de nombreux ingénieurs en soudage et inspecteurs en soudage.

Le BPVC Section IX-Welding, Brazing, and Fusing Qualifications & ISO 15614-1:2017-Specification and qualification of soudage procedures for metal material — Welding procedure test — Part 1 : soudage à l’arc et au gaz des aciers et soudage à l’arc du nickel et les alliages de nickel sont applicables pour la qualification WPS-PQR.

La principale différence est que la section IX de l’ASME est un code, tandis que la norme ISO 15614-1 est une norme, bien que les deux obligent les utilisateurs à se conformer aux exigences minimales spécifiées.

Que couvre la section IX de l’ASME et l’ISO 15614-1 ?

L’ASME IX couvre la qualification des soudeurs et des opérateurs de soudage, des procédures de soudage, des opérateurs de brasage et des procédures de brasage pour la gamme complète des métaux d’ingénierie ferreux et non ferreux (aciers, cuivre, nickel, alliages d’aluminium, de titane et de zirconium) et oxy-gaz, procédés de soudage à l’arc, à faisceau de puissance, par résistance et en phase solide.

L’ISO 15614-1 couvre la qualification des modes opératoires de soudage des soudures à l’arc et au gaz dans les alliages d’acier et de nickel uniquement. D’autres alliages et procédés d’assemblage sont couverts par des spécifications supplémentaires au sein de la série ISO 15614. Ainsi, l’ISO 15614-1 se limite uniquement à la qualification de la spécification de procédure de soudage (WPS), tandis que l’ASME couvre les qualifications de procédure (WPS) et de performance (WPQ).

Variables de soudage

Les deux spécifications identifient des variables essentielles (bien que l’ISO 15614-1 ne les décrive pas en tant que telles mais uniquement comme des variables essentielles) à chacune desquelles se voit attribuer une plage d’approbation. Une modification d’une variable essentielle en dehors de sa plage d’agrément nécessite une requalification du mode opératoire de soudage.

L’ASME IX identifie en outre des variables supplémentaires et non essentielles. Les variables supplémentaires ne sont applicables que lorsque les exigences de ténacité sont spécifiées par le code de construction, par exemple ASME VIII ou ASME B31.3. Les variables non essentielles, comme leur nom l’indique, sont les variables qui ne sont pas considérées comme affectant la qualité ou les propriétés mécaniques du joint soudé et comprennent des variables telles que la préparation de la soudure, le débit de gaz de protection, la méthode de gougeage arrière, la buse de gaz de protection taille, etc. Bien que ces variables ne soient pas essentielles, il est impératif qu’elles soient référencées dans la procédure de soudage. Il n’est donc PAS acceptable d’utiliser une procédure de soudage bout à bout pour spécifier comment une soudure d’angle doit être réalisée.

ISO 15614-1 n’identifie aucune variable comme non essentielle ; lorsqu’une variable n’est pas considérée comme significative, elle n’est tout simplement pas référencée dans la spécification. Il y a plusieurs variables dans les deux spécifications où il n’y a pas de plage d’approbation ; le fabricant, le procédé de soudage et l’application ou la suppression du traitement thermique post-soudage (PWHT) par exemple.

Groupement de matériaux dans ASME Section IX & ISO 15614-1

Afin de réduire le nombre d’essais de qualification, les deux spécifications, à savoir l’ASME et l’ISO, regroupent les alliages de propriétés similaires. La qualification du WPS avec un matériau du même groupe permet à l’autre matériau du groupe d’être soudé sans avoir besoin de requalification.

ASME IX attribue le numéro P et les numéros de groupes (donnés dans le tableau QW-422) pour les matériaux ferreux numérotés P1 à P15F. Tout alliage n’ayant pas de numéro P est considéré comme non attribué ; une qualification de procédure effectuée à l’aide d’un matériau non affecté qualifie uniquement cette désignation spécifique de matériau, par exemple la qualification WPS réalisée avec AISI 4140, qualifier la procédure uniquement pour le matériau AISI 4140. dans les nouvelles éditions de l’ASME Section IX et de l’ISO 15608, pour apporter l’harmonisation entre l’ASME et l’ISO, certains matériaux conformes aux spécifications de matériaux ASME et/ou ASTM et/ou ayant un numéro UNS ont reçu des numéros P dans l’ASME et le numéro de groupe dans l’ISO 15608 (Mais seulement des matériaux limités). Cependant, un nombre limité d’alliages EN, canadiens, chinois et japonais ont maintenant été introduits dans la liste des alliages attribués.

Remarque : les détails du regroupement de matériaux suivis par l’ISO 15614-1 peuvent être trouvés dans l’ISO 15608.

L’ISO 15614-1 regroupe également les alliages d’acier et de nickel en familles ayant des propriétés similaires, mais est un peu moins normative que le code ASME en ce sens que, à condition que les alliages aient des compositions chimiques et des propriétés mécaniques similaires, la spécification du matériau n’est pas pertinente – par exemple un acier au carbone ordinaire avec moins de 0,25 % C et une limite d’élasticité minimale spécifiée inférieure à 460 MPa appartient au groupe 1, qu’il s’agisse ou non d’un récipient sous pression ou d’un acier de construction ou qu’il soit fourni conformément aux spécifications des matériaux EN ou ASTM. Pour déterminer dans quel groupe appartient l’alliage, il convient de se référer à l’ISO/TR 15608, la spécification qui répertorie les alliages ferreux et non ferreux et leur attribue un numéro de groupe.

Essais mécaniques selon ASME Section IX & ISO 15614-1

  • L’ASME IX n’exige que des essais de traction et de pliage pour qualifier une soudure bout à bout. L’ISO 15614 Pt1 exige un programme d’essais beaucoup plus étendu d’inspection visuelle, de radiographie ou d’examen par ultrasons, de détection de fissures superficielles, d’essais de traction et de pliage et de macro-examen. Dans certaines circonstances, des tests d’impact Charpy-V et des études de dureté sont également requis. 
  • L’ASME IX spécifie que la résistance à la traction de l’éprouvette de traction du joint transversal doit être au moins celle du minimum spécifié pour le métal de base et que les coupons d’essai de pliage ne doivent pas avoir de discontinuité supérieure à 3 mm. L’ISO 15614 Pt1 a des exigences identiques pour ces essais mécaniques mais spécifie en plus une norme d’acceptation pour les essais non destructifs ; les résultats des tests d’impact, le cas échéant, qui correspondent à la ténacité du matériau de base et aux limites de dureté lorsqu’un test de dureté est requis.
  • L’ISO 15614-1 requiert un essai de choc Charpy-V pour les aciers de plus de 12 mm d’épaisseur lorsque la spécification du matériau l’exige. L’ASME exige des tests d’impact uniquement lorsqu’ils sont spécifiés dans la norme d’application. Cette exigence fait de l’apport de chaleur une variable essentielle supplémentaire dans l’ASME IX mais une variable essentielle dans l’ISO 15614-1.
  • L’essai de dureté est requis par la norme ISO 15614-1 pour tous les aciers ferritiques avec une limite d’élasticité minimale spécifiée supérieure à 275 MPa. Une dureté maximale pour les joints dans les conditions telles que soudées ou PWHT est spécifiée. ASME IX n’exige pas d’essai de dureté. 

Autres différences

  • L’ASME IX permet une réduction du préchauffage de 55° C avant qu’une requalification ne soit requise. L’ISO 15614-1 ne permet aucune réduction du préchauffage par rapport à celui utilisé dans l’essai de qualification.
  • L’ASME permet à la température maximale entre les passes d’être supérieure de 55 °C à celle mesurée lors du test de qualification. L’ISO 15614-1 n’autorise pas une telle augmentation.
  • L’ASME IX exige que les soudures d’angle sous pression soient qualifiées par un test de qualification de procédure de soudage bout à bout. Les soudures d’angle ne retenant pas la pression peuvent être qualifiées uniquement par un essai de soudure d’angle. L’ISO 15614-1 exige qu’une soudure d’angle soit qualifiée par une soudure bout à bout lorsque les propriétés mécaniques « …. sont pertinents pour l’application… », c’est-à-dire lorsqu’il s’agit d’une soudure d’angle portante. De plus, alors qu’une soudure bout à bout qualifie une soudure d’angle, « … des essais de soudure d’angle sont requis lorsqu’il s’agit de la forme prédominante de soudage de production… » c’est-à-dire une procédure de soudage conforme à l’ISO où la majorité des soudures sont des soudures d’angle porteuses de charge doit faire référence à la fois à une qualification de procédé de soudage bout à bout et de soudage d’angle.
  • Le mode de transfert du métal soudé, le cas échéant, est une variable essentielle à la fois dans l’ISO 15614-1 et dans l’ASME IX, mais le type actuel est une variable essentielle dans l’ISO 15614-1 et une variable essentielle supplémentaire dans l’ASME IX.
  • Le passage du soudage manuel au soudage automatique est une variable essentielle dans l’ISO 15614-1 mais une variable non essentielle dans l’ASME IX.

Bien qu’il existe plusieurs autres variables dans les deux spécifications qui ont des plages d’approbation sensiblement différentes, il y en a beaucoup qui ont des plages très similaires – l’épaisseur du matériau n’est qu’un exemple.