Exigences d’essais de qualification de procédure de soudage pour la qualification de revêtement de soudure

Essais de qualification de procédure de rechargement de soudure

Sur la base du code ou des normes de qualification, les tests mécaniques doivent être effectués conformément aux spécifications BPVC ASME IX, ISO 15614-7, ISO 10423, ISO 15156 et conformément aux exigences supplémentaires, le cas échéant, dans les spécifications du client. Ces exigences supplémentaires sont telles que des tests de corrosion supplémentaires, des tests par ultrasons du dépôt de soudure ou pourraient être des tests de liaison, etc., pour n’en nommer que quelques-uns, mais pas seulement.

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Qu’est-ce que le revêtement de soudure ou le revêtement de soudure

Le revêtement ou le revêtement est l’application d’un revêtement de métal soudé ou d’un matériau résistant à la corrosion lié ajouté à une surface métallique. Le dépôt est réalisé à l’aide de divers procédés de soudage. Le revêtement est un terme non standard, utilisé dans la section IX de l’ASME, pour le revêtement.

Revêtement résistant à la corrosion (CRO) par rapport au revêtement dur (HFO)

Le revêtement de soudure résistant à la corrosion (CRO) est le dépôt d’une ou plusieurs couches de métal fondu sur la surface du matériau de base dans le but d’améliorer les propriétés de résistance à la corrosion de la surface. Cela serait appliqué à un niveau supérieur à l’épaisseur de conception minimale en tant que composant non structurel de l’épaisseur globale de la paroi. Alors que le revêtement de soudure dur (HFO) est le dépôt d’une ou plusieurs couches de métal fondu sur la surface d’un matériau dans le but d’améliorer les propriétés de résistance à l’usure de la surface.
Cela serait appliqué à un niveau supérieur à l’épaisseur de conception minimale en tant que composant non structurel de l’épaisseur globale de la paroi.

Exigences de test de procédure de revêtement de soudure conformément à la section IX de l’ASME.

La section lX de l’ASME, en plus de couvrir divers processus, a également spécifié les règles de qualification des procédures de revêtement de métal soudé résistant à la corrosion (CRO) et de revêtement de métal soudé à rechargement dur (HFO). Les exigences relatives aux CRO sont indiquées dans la section IX de l’ASME, clause QW-214. Pour le rechargement dur, les exigences de revêtement de métal soudé sont spécifiées dans la clause QW 216. Les exigences d’essai pour la qualification WPS sont indiquées dans le tableau QW-453. (Expliqué plus loin dans cet article).

Variables de soudage pour revêtement résistant à la corrosion et à revêtement dur

CRO et HFO sont considérés comme le processus spécial dans la section IX de l’ASME. Ainsi, les variables essentielles pour les revêtements en métal soudé résistant à la corrosion et à surface dure sont indiquées comme un processus spécial dans le QW-250. Habituellement, vous pouvez trouver ces variables pour chaque procédé de soudage après le tableau des variables essentielles, non essentielles et essentielles supplémentaires pour les procédés de soudage. Seules les variables spécifiées pour les processus spéciaux s’appliquent. Une modification du procédé de soudage résistant à la corrosion ou de rechargement nécessite une requalification. Dans le tableau ci-dessous, des exemples de variables de processus spéciales pour le processus de soudage SMAW sont donnés.

Variables essentielles et variables essentielles supplémentaires telles que spécifiées dans ASME IX (Sec. QW 253.1, QW254.1, QW 255.1, QW 256.1 ou QW 257.1 selon le cas pour la méthode de soudage sélectionnée). s’appliquera au minimum.

Acceptation de la superposition de soudure selon ASME Section IX

Acceptation pour le test de pliage :

Quatre essais guidés de flexion latérale transversale doivent être effectués à partir du coupon d’essai pour la qualification ou 2 flexions latérales transversales et 2 essais de flexion latérale longitudinale peuvent également être utilisés à la place des essais de 4 flexion latérale. Pour l’acceptation de l’essai de pliage pour le revêtement de revêtement de soudure résistant à la corrosion, les éprouvettes de pliage après pliage ne doivent avoir aucune discontinuité ouverte supérieure à 1/16 po (1,5 mm), mesurée dans n’importe quelle direction, ne doit être autorisée dans le placage, et aucun une discontinuité ouverte dépassant 1/8 po (3 mm) doit être autorisée avec l’interface de soudure approximative.

Les exigences d’essai de pliage sont spécifiées dans l’ISO 15614-7 Sec 7.4.4 si la qualification est conforme à la norme ISO.

Acceptation des tests de pénétration de liquide : L’examen de ressuage dans QW-214 pour le revêtement de métal soudé résistant à la corrosion doit satisfaire aux exigences de la section V, article 6. Les normes d’acceptation de QW-195.2 doivent être respectées. Le PWHT, s’il est utilisé pendant l’essai de procédure de soudage, doit être terminé avant l’essai non destructif final. API 6A PSL3 Sec 7.5.2.2.9 & 7.5.2.3.8) spécifient les exigences LPT pour la qualification de la procédure de superposition de soudure.

Exigences d’essai pour le revêtement de soudure

Les exigences de test mécanique pour la qualification de la procédure de rechargement de soudure sont données dans la section IX de l’ASME, QW 453. QW-453 répertorie également les exigences de test pour la qualification des performances du soudeur pour les applications de rechargement de soudure. Vous trouverez ci-dessous un résumé des exigences de test pour la qualification du revêtement de soudure.

Essai de dureté du test de procédure de rechargement de soudure selon ISO 15156-2

L’essai de dureté doit être effectué par la méthode Vickers 10 kg ou 5 kg conformément à la norme ISO 6507-1 I ASTM E 92. L’
essai de dureté doit également être effectué par la méthode Rockwell conformément à la norme ISO 6508-1 I ASTM E 18 .
si PWHT est réalisée sur la pièce d’essai de la procédure de soudage.

Les essais de dureté doivent être effectués à un minimum de 12 emplacements d’essai répartis sur trois traversées de dureté ; dans le matériau de base. dans la zone affectée par la chaleur (ZAT), et dans chaque couche de revêtement comme illustré à la Figure 1 ci-dessous (réf ISO 15156-2). Lors de l’utilisation d’essais Vickers, des empreintes doivent être effectuées à chaque emplacement sur chaque traverse. Le retrait dans la ZAT (impression n° 2. 6 et 10 sur la figure 1) doit être entièrement à l’intérieur de la ZAT et situé à un maximum de 1 mm de la ligne de fusion.
Pour le soudage par rechargement de composants fixes (non rotatifs), des essais de dureté doivent être effectués sur la soudure dans la position d’apport de chaleur la plus basse afin de se qualifier pour toutes les positions (ISO 15614-1). L’emplacement des empreintes de dureté tel que spécifié dans l’ISO 15156-2 est indiqué dans l’image ci-dessous.

Emplacement des empreintes de dureté comme spécifié par l’ISO 15156-2

Critères d’acceptation pour l’essai de dureté pour le revêtement de soudure

La dureté du métal de base/du métal de base (y compris la ZAT) et du métal fondu doit répondre aux exigences de la norme ISO 15156-1 NACE MR 0175 pour chaque matériau respectif après le revêtement de soudure et tout traitement thermique ultérieur.
La dureté maximale acceptable pour l’acier au carbone -, l’acier au carbone-manganèse – et l’acier faiblement allié Bose Metal et HAZ pour les revêtements de soudure est de 250 HV. 22 HRC peut être utilisé pour la qualification du mode opératoire de soudage si la contrainte de conception ne dépasse pas les deux tiers de SMYS et si la spécification du mode opératoire de soudage inclut un traitement thermique post-soudage (ISO 15156-2 Sec 7.3.3).

Macro-examen de la soudure de recouvrement selon ISO 15614-7

1 examen macro doit être effectué. L’éprouvette doit être préparée et gravée conformément à l’ISO 17639 sur une face afin de révéler clairement la ligne de fusion, la zone affectée thermiquement (ZAT) et la constitution des couches. L’examen macroscopique doit inclure le matériel parental non affecté et doit être enregistré en prélevant au moins un macro-échantillon par test de procédure.


Critères d’acceptation pour l’examen macro :


Les fissures et autres défauts planaires ne sont pas autorisés. Les pores individuels > 2 mm ne sont pas autorisés (ISO 15614-7Sec 7.5.2.1) La macro section doit montrer une soudure saine se fondant en douceur dans le matériau de base et répondant au
niveau de qualité C de l’ISO 5817. Les macro sections doivent être documentées par des photographies (grossissement de au moins 5X). Réf DNV OS F101 App C, Sec F405.

Vérification de la composition chimique de la qualification de la procédure de rechargement de soudure

La vérification de la composition chimique du revêtement de soudure d’essai doit être conforme à ASM E IX – QW 453 Note 9 & API 6A sec 6.5.1.2.2.
L’analyse chimique doit être prélevée sur la surface brute de soudage ou usinée à qualifier. La distance entre la ligne de fusion (interface de soudure) et l’endroit où la chimie est échantillonnée est l’épaisseur de revêtement minimale qualifiée.
Lorsqu’un recouvrement de 3 mm est spécifié, la position d’échantillonnage doit être au maximum à 3 mm de la ligne de fusion. La distance de la ligne de fusion (interface de soudure) doit être enregistrée dans le PQR. Pour les consommables de revêtement acceptables énumérés à la section 5.4, la composition chimique doit satisfaire aux exigences de composition des normes de consommables énumérées à la section 5.4.

Essai de corrosion de qualification de procédure de rechargement de soudure

Un essai de corrosion du revêtement de soudure doit être effectué lorsque cette exigence supplémentaire est spécifiée.
L’échantillon pour l’essai de corrosion doit être une puce prélevée sur la surface de revêtement telle que soudée ou usinée à qualifier. La distance entre la ligne de fusion (interface de soudure) et la position d’échantillonnage des copeaux de test de corrosion est l’
épaisseur de revêtement minimale qualifiée. Lorsqu’une superposition de 3 mm est spécifiée. la position de prélèvement doit être au maximum à 3 mm de la ligne de fusion. La distance de la ligne de fusion (interface de soudure) doit être enregistrée dans le PQR.
Les essais de corrosion doivent être effectués conformément à la méthode A de la norme ASTM G48. La température d’essai doit être de 40 °C et le temps d’exposition doit être d’au moins 24 heures. Les bords coupés doivent être préparés conformément à la norme ASTM G48.
Critères d’acceptation pour le test de corrosion :

  • il ne doit pas y avoir de piqûres à un grossissement de 20 x :
  • la perte de poids ne doit pas dépasser 4,0 g/m2.

Retest des tests de procédure de superposition de soudure

Si un spécimen ne satisfait pas aux exigences d’essai, deux séries de nouveaux essais, pour ce type particulier d’essai. peut-être réalisée avec des éprouvettes découpées dans le même coupon d’essai de qualification de procédure. Les résultats des deux échantillons de contre-essai doivent satisfaire aux exigences spécifiées pour l’acceptation de l’essai.