4.2 Les contrôles non destructifs (RT, UT, PT, MT) et leur choix

La première grille de lecture des END oppose deux familles. Les END surfaciques détectent les défauts qui débouchent en surface ou qui se trouvent juste sous elle : ce sont le contrôle visuel (VT), le ressuage (PT) et la magnétoscopie (MT). Les END volumiques explorent l'intérieur du cordon : ce sont la radiographie (RT) et les ultrasons (UT).

Cette distinction n'est pas théorique : elle commande le choix. Une fissure débouchante se cherche par PT ou MT ; une inclusion de laitier au cœur d'un cordon épais se cherche par RT ou UT. Employer un contrôle surfacique pour détecter un défaut interne, c'est passer à côté ; l'inverse est un gaspillage.

Dans un plan de contrôle réel, ces méthodes se combinent plutôt qu'elles ne s'opposent : on peut faire un VT systématique, un PT ou MT sur les zones sensibles, et un RT ou UT sur un échantillon ou sur les soudures critiques, selon ce qu'exige le code.

Le ressuage (PT, penetrant testing) repose sur un principe simple : on applique un pénétrant coloré ou fluorescent qui s'infiltre par capillarité dans les défauts débouchants, on élimine l'excédent en surface, puis on applique un révélateur qui fait « ressuer » le pénétrant piégé et rend le défaut visible. Le PT s'applique à tous les matériaux non poreux (aciers, inox, aluminium, alliages), ce qui en fait une méthode très polyvalente. Sa limite : il ne voit que ce qui débouche en surface. La méthode est décrite par l'ISO 3452-1 ; les niveaux d'acceptation des indications sur soudures, par l'ISO 23277.

La magnétoscopie (MT, magnetic testing) repose sur un autre principe : on aimante la pièce, et un défaut de surface ou sous-jacent proche déforme le champ magnétique, créant une fuite de flux qui attire une poudre magnétique révélant le défaut. Avantage sur le ressuage : la MT détecte aussi certains défauts juste sous la surface, pas seulement débouchants.

Sa limite est déterminante : la magnétoscopie ne fonctionne que sur les matériaux ferromagnétiques (aciers au carbone, aciers faiblement alliés). Elle est inopérante sur les aciers austénitiques (inox non magnétiques), l'aluminium ou le cuivre — pour ceux-là, on retombe sur le ressuage. La méthode appliquée aux soudures est décrite par l'ISO 17638 ; les niveaux d'acceptation, par l'ISO 23278.

La radiographie (RT, radiographic testing) utilise un rayonnement ionisant (X ou gamma) qui traverse la soudure et impressionne un film ou un capteur numérique placé de l'autre côté. Les défauts internes, moins denses que le métal sain, apparaissent comme des zones plus sombres sur le cliché. La RT est particulièrement adaptée aux défauts volumiques internes : porosités, inclusions de laitier, manques de pénétration.

Son grand intérêt est de fournir une image permanente et archivable du cordon, interprétable et vérifiable a posteriori. En revanche, la RT est moins performante pour détecter des défauts strictement plans mal orientés par rapport au faisceau (certaines fissures fines, manques de fusion), pour lesquels les ultrasons sont souvent préférés. La technique est décrite par l'ISO 17636-1 (film) et -2 (numérique) ; les niveaux d'acceptation, par l'ISO 10675-1 pour les aciers.

La RT pose un enjeu majeur de radioprotection : le rayonnement ionisant est dangereux pour les personnes. Les tirs radio imposent des zones balisées, des habilitations spécifiques, une signalisation et souvent une réalisation en horaires décalés pour isoler le personnel. Le superviseur doit intégrer ces contraintes dans l'organisation du chantier ou de l'atelier.

En France, la radioprotection des travailleurs relève des articles R. 4451-1 et suivants du Code du travail ; la manipulation des appareils de radiologie industrielle (gammagraphie notamment) exige le certificat CAMARI (R. 4451-61), et le contrôle de ces activités est assuré par l'ASNR depuis le 1er janvier 2025.

Les ultrasons (UT, ultrasonic testing) exploitent la propagation d'ondes ultrasonores dans le métal : envoyées par un palpeur, elles se réfléchissent sur les défauts internes et reviennent sous forme d'échos que l'appareil analyse. L'UT détecte bien les défauts internes, y compris les défauts plans (fissures, manques de fusion), et se prête aux fortes épaisseurs où la radiographie devient difficile.

Contrairement à la RT, l'UT n'utilise pas de rayonnement ionisant : il n'impose pas de balisage de radioprotection, ce qui simplifie l'organisation. En contrepartie, l'interprétation demande un opérateur qualifié et, historiquement, laissait moins de trace image que la radiographie — ce que les méthodes modernes tendent à corriger.

Les méthodes avancées comme le phased array (multi-éléments) et le TOFD font partie de la famille des ultrasons. Le phased array pilote électroniquement un faisceau balayant plusieurs angles, tandis que le TOFD exploite la diffraction pour dimensionner les défauts ; ces techniques offrent une imagerie et un archivage qui les rapprochent, sur ce point, de la RT. Leur mise en œuvre reste l'affaire de personnels certifiés et de procédures qualifiées. L'UT des soudures est décrit par l'ISO 17640 (critères : ISO 11666), le phased array par l'ISO 13588, le TOFD par l'ISO 10863.

Le point de départ normatif est l'ISO 17635 (règles générales pour les matériaux métalliques) : elle aide à choisir les méthodes selon le matériau, l'épaisseur et le type de joint, et fait correspondre chaque niveau de qualité ISO 5817 aux niveaux d'acceptation des normes de méthode. Choisir un END, c'est croiser plusieurs critères. Le premier reste le type de défaut recherché et sa localisation (surface ou volume). Viennent ensuite le matériau (ferromagnétique ou non, qui départage MT et PT) et l'épaisseur (les fortes épaisseurs orientent vers l'UT).

Des critères pratiques pèsent aussi lourd :

• l'accessibilité : la RT exige un accès des deux côtés (source d'un côté, film de l'autre), l'UT un accès d'un seul côté ;
• le coût et le délai : le VT et le PT sont peu coûteux, la RT et l'UT mobilisent des moyens et des personnels spécialisés ;
• les contraintes de sécurité : la radioprotection de la RT peut imposer d'évacuer une zone ;
• la traçabilité attendue : besoin ou non d'une image archivable.

Mais au-dessus de tous ces critères, un principe s'impose : c'est le code de construction, la spécification ou le cahier des charges qui dicte les END obligatoires, leur étendue (100 % ou par échantillonnage) et les critères d'acceptation. Le superviseur applique ces exigences, il ne les invente pas.

Un END n'a de valeur que s'il est réalisé et interprété par un personnel certifié. La norme ISO 9712 définit la qualification et la certification du personnel en essais non destructifs, structurée en trois niveaux. En France, la certification est notamment portée par la COFREND.

Le rôle du superviseur soudage n'est pas d'exécuter lui-même les END, mais de définir le plan de contrôle (quelles soudures, quelles méthodes, quelle étendue, quels critères), de commander les END aux opérateurs ou prestataires certifiés, et d'exploiter les rapports pour prononcer l'acceptation, décider d'une reprise ou tracer une non-conformité.

Il veille aussi à ce que les certifications des intervenants soient valides et adaptées à la méthode et au niveau requis : confier une interprétation à un niveau insuffisant fragilise tout le dossier qualité. Le métier de contrôleur lui-même (méthodes, niveaux, parcours) est présenté dans la formation Opérateur CND.

Mes réflexes terrain à la fin de ce chapitre :

• je situe d'abord le défaut (surface ou volume) avant de choisir la famille d'END ;
• je vérifie le matériau (MT réservée au ferromagnétique) et intègre la radioprotection pour la RT ;
• je confie tout END à un opérateur certifié ISO 9712 / COFREND du niveau adapté, et j'exploite ses rapports.