Soudage TIG / MIG / MMA

Procédés et Sécurité du Soudage

Module 1 : Fondamentaux et cadre du soudage

Module 1 : Fondamentaux 24 min de lecture

1.2 Cadre normatif : EN ISO 9606, 15614, NF EN 1090, DESP

Le soudage est l'un des procédés industriels les plus encadrés au monde. Une charpente métallique livrée sans marquage CE selon NF EN 1090-1:2009+A1:2011 est illégale sur le marché européen. Un soudeur tuyauteur non qualifié EN ISO 9606-1:2017 ne peut intervenir sur un échangeur de raffinerie. Ce chapitre cartographie le millefeuille normatif applicable.

Hiérarchie des textes applicables au soudage
DIRECTIVES UE — DESP 2014/68/UE, Machines 2006/42/CE, Construction CPR 305/2011
RÈGLEMENTS / ARRÊTÉS NATIONAUX — Arrêté DESP 20 nov 2017, Code du travail L4121
NORMES HARMONISÉES — NF EN 1090-1/-2, ISO 3834, EN 13445, EN 13480
NORMES PRODUITS / QUALIFICATIONS — EN ISO 4063, 9606, 15614, 14732, 6947
SPÉCIFICATIONS PROJET — DMOS / QMOS, plan qualité soudage (PQS)
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EN ISO 4063 : la grammaire des procédés

La norme EN ISO 4063:2010 « Soudage et techniques connexes — Nomenclature des procédés et numéros de référence » est le dictionnaire universel. Tous les autres documents (qualifications, descriptifs de mode opératoire, marquage CE, certificats matière) renvoient à ses numéros à 3 chiffres.

Le premier chiffre indique la famille (1 = arc, 2 = résistance, 3 = flamme, 4 = solide, 5 = faisceau d'énergie, 7 = autres, 9 = brasage). Le deuxième précise la sous-famille (par exemple 13 = soudage à l'arc sous protection gazeuse avec électrode fusible). Le troisième désigne le procédé final (135 = MAG, 131 = MIG, 138 = fil fourré sous gaz).

Cette codification est citée systématiquement dans les repères de soudage EN ISO 2553 sur les plans d'atelier (le symbole de soudure renvoie au numéro de procédé prescrit) et dans toutes les fiches de qualification. Un soudeur lit ainsi sur sa carte « Procédé 141, position H-L045, matériau groupe 8 » et sait immédiatement qu'il est autorisé à souder TIG sur tube inox en position fixe inclinée à 45°.

« La désignation EN ISO 4063 est obligatoire dans toute correspondance technique : descriptif de mode opératoire, attestation de qualification soudeur, rapport de contrôle, plan qualité soudage. »
— EN ISO 4063:2010, paragraphe 1
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Qualification du soudeur : EN ISO 9606, le passeport métier

La série EN ISO 9606 est le standard mondial de qualification des soudeurs. Cinq parties couvrent l'ensemble des familles de métaux : 9606-1:2017 aciers (la plus utilisée en France), 9606-2:2004 aluminium et ses alliages, 9606-3 cuivre, 9606-4 nickel et alliages, 9606-5 titane et zirconium.

La qualification s'obtient par examen pratique : le soudeur réalise une éprouvette dans une position donnée, avec un procédé donné, sur un groupe de matériau donné. L'éprouvette subit ensuite des contrôles non destructifs (radiographie ou ultrasons) et destructifs (pliage, macrographie). En cas de réussite, un certificat est délivré par un examinateur indépendant (Institut de Soudure, APAVE, Bureau Veritas, SOCOTEC…).

La validité du certificat est de 3 ans, mais sous condition d'une confirmation tous les 6 mois par l'employeur (l'attestation du coordonnateur soudage suffit, mentionnant que le soudeur a pratiqué le procédé sans interruption de plus de 6 mois). Sans cette confirmation semestrielle, la qualification tombe automatiquement, même avant l'échéance des 3 ans.

La qualification est nominative et liée à un domaine de validité : procédé, type de produit (tôle T ou tube P), épaisseur, diamètre, position de soudage, type de soudure (bout à bout BW ou en angle FW), métal d'apport, type de protection gazeuse. Un soudeur qualifié « 141 P FM5 8 t10 H-L045 ss nb » est autorisé à souder en TIG, tube, matériau groupe 8 (inox austénitique), épaisseur 10 mm, position fixe inclinée 45°, avec passe de fond sans envers.

PartieMatériaux couvertsDate norme
EN ISO 9606-1Aciers (groupes 1 à 11)2017
EN ISO 9606-2Aluminium et alliages2004
EN ISO 9606-3Cuivre et alliages1999
EN ISO 9606-4Nickel et alliages1999
EN ISO 9606-5Titane, zirconium et alliages2000
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EN ISO 15614 : qualifier le mode opératoire (QMOS)

Là où la série 9606 qualifie l'homme, la série EN ISO 15614 qualifie la recette de soudage. Avant de produire en série une soudure critique, l'entreprise doit prouver que le couple « matériau + procédé + paramètres + métal d'apport » donne un résultat conforme. C'est le QMOS — Qualification du Mode Opératoire de Soudage (WPQR en anglais, Welding Procedure Qualification Record).

Le processus se déroule en deux temps. Le coordonnateur soudage rédige d'abord un DMOS préliminaire (pWPS) avec tous les paramètres (intensité, tension, vitesse, énergie linéaire, gaz, métal d'apport, préchauffage). Une éprouvette est soudée selon ce DMOS sous surveillance d'un organisme indépendant. Elle subit ensuite un examen complet (radiographie ou ultrasons, traction, pliage, résilience Charpy, dureté, macrographie). Si tous les essais sont conformes, le QMOS est validé pour un domaine de validité (épaisseurs, diamètres, positions, gaz couverts).

La partie principale est EN ISO 15614-1:2017+A1:2019 pour les aciers et nickels. La partie 15614-2 couvre l'aluminium, la 15614-7 le rechargement, la 15614-8 le piquage sur tube, la 15614-12 le soudage par points. Le QMOS reste valide tant que les paramètres restent dans le domaine de validité ; un changement de gaz ou un dépassement d'énergie linéaire impose un nouvel essai.

La norme EN ISO 14732:2013 couvre quant à elle la qualification des opérateurs en soudage mécanisé ou automatique (robots, têtes soudantes automatisées, arc submergé) : il ne s'agit plus de juger le geste mais la capacité à régler, surveiller et corriger une cellule mécanisée.

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NF EN 1090 : le marquage CE des structures acier et alu

Depuis le 1er juillet 2014, toute structure métallique mise sur le marché européen — charpente d'usine, garde-corps, escalier de secours, mât d'éclairage, mobilier urbain — doit porter le marquage CE au titre du Règlement Produits de Construction (CPR) 305/2011. Les normes harmonisées qui ouvrent ce marquage sont NF EN 1090-1:2009+A1:2011 (exigences générales) et NF EN 1090-2:2018 (exigences techniques pour les structures en acier). La NF EN 1090-3 couvre les structures en aluminium, la NF EN 1090-4 les éléments minces formés à froid et la NF EN 1090-5 les éléments en aluminium minces.

NF EN 1090-2 classe les structures en 4 classes d'exécution EXC1 à EXC4, selon les conséquences d'une défaillance, la sollicitation (statique, fatigue, sismique) et la complexité d'exécution. EXC1 couvre les structures de bâtiments simples non habités (hangar agricole). EXC2 est la classe courante des bâtiments tertiaires et industriels. EXC3 vise les ponts routiers, gradins, grues. EXC4 cible les ponts ferroviaires, structures critiques en zone sismique élevée, ouvrages exceptionnels.

Plus la classe d'exécution est élevée, plus les exigences se durcissent : niveau de qualité des soudures EN ISO 5817 (D, C, B, B+ selon EXC1→EXC4), étendue des contrôles non destructifs, traçabilité des matériaux, exigences ISO 3834 sur le système qualité soudage. À partir d'EXC2, un coordonnateur soudage qualifié est obligatoire.

ClasseExemple typiqueNiveau qualité soudureCoordonnateur
EXC1Hangar agricole, abri sans publicD (élémentaire)Non requis
EXC2Bâtiment tertiaire / industriel courantC (intermédiaire)IWS / IWT
EXC3Pont routier, gradin, grue de levageB (élevé)IWT / IWE
EXC4Pont ferroviaire, ouvrage exceptionnel, sismiqueB+ (très élevé)IWE obligatoire
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ISO 3834 : système qualité soudage de l'entreprise

La série ISO 3834 « Exigences de qualité en soudage par fusion des matériaux métalliques » définit le système de management spécifique au soudage. Elle ne se substitue pas à l'ISO 9001 mais la complète sur les aspects techniques propres au soudage. Quatre niveaux d'exigence : ISO 3834-2:2021 (exigences complètes), 3834-3 (normales), 3834-4 (élémentaires), 3834-5 (documents auxquels il faut se référer).

Une entreprise certifiée ISO 3834-2 dispose obligatoirement d'un coordonnateur soudage, de QMOS qualifiés, de soudeurs certifiés, d'un système d'archivage des dossiers de fabrication, de procédures de réception des matériaux, d'un suivi des non-conformités et d'un programme d'inspection. La certification est délivrée par un organisme accrédité COFRAC (Institut de Soudure, AFNOR Certification, TÜV Rheinland, Bureau Veritas Certification…).

ISO 3834-2 est obligatoire pour le marquage CE EN 1090 dès EXC2 en exécution acier, et exigée par la plupart des grands donneurs d'ordre industriels (Total, EDF, Airbus, Alstom, ArcelorMittal) en pré-qualification fournisseur. Elle est également requise par la NF EN ISO 15085 en construction ferroviaire, par la EN 4179 en aéronautique.

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DESP, CODAP, CODETI, RCC-M : les équipements sous pression

La Directive Équipements Sous Pression 2014/68/UE, transposée en France par l'arrêté du 20 novembre 2017 relatif aux équipements sous pression et aux ensembles, encadre la conception, la fabrication et l'évaluation de la conformité de tout équipement contenant un fluide à une pression supérieure à 0,5 bar relatif. Elle classe les équipements en catégories I à IV selon le produit P × V (pression × volume) et la dangerosité du fluide.

À partir de la catégorie III (typiquement échangeurs, réservoirs sous pression industriels, autoclaves), un organisme notifié (en France : APAVE, Bureau Veritas, SGS-ICS, TÜV Rheinland) intervient pour évaluer la conformité ; un coordonnateur soudage et des QMOS qualifiés sont obligatoires. La catégorie IV (chaudières vapeur haute pression, équipements à fluide très dangereux) impose les exigences maximales : niveau B+ de qualité de soudure, contrôles 100 % radio/US, IWE recommandé.

Les codes de construction de référence sont franco-européens : CODAP 2020 (Code de construction des Appareils à Pression non soumis à l'action de la flamme, édité par le SNCT), CODETI 2020 (Code de construction des Tuyauteries Industrielles), COVAP (Vapeurs et eau surchauffée). En nucléaire, le RCC-M (Règles de Conception et de Construction des Matériels mécaniques) est imposé par EDF et Framatome sur les centrales.

Les positions de soudage utilisées dans toutes ces qualifications sont normalisées par EN ISO 6947:2019 : PA (à plat), PB (en angle horizontal), PC (en corniche), PD (au plafond en angle), PE (au plafond bout à bout), PF (montant), PG (descendant), H-L045 (fixe inclinée 45°). Les positions montantes et fixes sont les plus difficiles et donc les plus valorisantes en qualification.

Les 8 positions de soudage EN ISO 6947
PA
À plat — bout à bout horizontal, facile
PB
En angle horizontal — soudure d'angle classique
PC
En corniche — soudure horizontale sur paroi verticale
PD
Plafond en angle — délicat
PE
Plafond bout à bout — difficile
PF
Montant (vertical bas → haut) — exigeant
PG
Descendant — réservé à certains procédés
H-L045
Tube fixe incliné 45° — position « reine »
À retenir
  • EN ISO 4063:2010 codifie tous les procédés par numéros à 3 chiffres : 111 MMA, 131 MIG, 135 MAG, 141 TIG, 121 arc submergé, 311 oxyacétylénique.
  • EN ISO 9606-1:2017 qualifie les soudeurs aciers : examen pratique, validité 3 ans, confirmation employeur tous les 6 mois sous peine de perte automatique.
  • EN ISO 15614 qualifie le mode opératoire (QMOS / WPQR) : 1 éprouvette + essais destructifs et non destructifs validés par un organisme indépendant.
  • NF EN 1090-1:2009+A1:2011 impose le marquage CE des structures acier et alu depuis le 1er juillet 2014, en 4 classes d'exécution EXC1 à EXC4.
  • ISO 3834-2:2021 structure le système qualité soudage de l'entreprise ; obligatoire dès EXC2 NF EN 1090 et catégorie III DESP.
  • DESP 2014/68/UE + arrêté du 20 novembre 2017 + codes CODAP, CODETI, RCC-M encadrent les équipements sous pression. Les positions sont normalisées par EN ISO 6947:2019.
Sommaire de la formation