Soudage, contrôle et épreuves
Module 4 / 5
Sommaire
4.1 Le soudage en tuyauterie et la qualification
En tuyauterie, l'assemblage final tient en grande partie au soudage : c'est lui qui rend la ligne étanche et résistante à la pression. Le tuyauteur prépare ces assemblages, et bien souvent les soude lui-même. Ce chapitre fait le tour des procédés courants, de la soudure de tube en position, du rôle clé de la passe de fond et du cadre de qualification du soudeur et du mode opératoire.
Une soudure bout à bout de tube, passe par passe
Passe de fond (racine)
Première passe au fond du chanfrein. Doit être pénétrée et saine. Côté intérieur du tube, inaccessible.
Passes de remplissage
Comblent le chanfrein par-dessus la racine, en plusieurs passes selon l'épaisseur.
Passe de finition
Dernière passe, en surface extérieure du joint, qui referme et lisse la soudure.
Sur inox et certains alliages : gaz d'envers (purge à l'argon) côté intérieur pour protéger la racine de l'oxydation.
Le tuyauteur et le soudage
Le soudage est au cœur du métier de tuyauteur. Selon l'organisation du chantier ou de l'atelier, deux configurations existent :
- Le tuyauteur prépare et soude lui-même les assemblages : il maîtrise la chaîne complète, de la préparation du joint jusqu'à la soudure finie.
- Le tuyauteur monte et ajuste, puis un soudeur qualifié réalise les soudures. Le tuyauteur reste responsable de la préparation et de l'alignement, qui conditionnent la qualité du joint.
Dans les deux cas, la maîtrise du soudage est essentielle : comprendre comment se forme une soudure de tube saine permet de préparer correctement les assemblages et de dialoguer avec le soudeur.
Les procédés courants en tuyauterie
Les procédés de soudage sont désignés par un numéro normalisé selon la NF EN ISO 4063. En tuyauterie, on rencontre principalement :
| Procédé | N° ISO 4063 | Usage typique en tuyauterie |
|---|---|---|
| TIG | 141 | Très utilisé pour la passe de fond (racine) : qualité, soudage de l'inox, faibles épaisseurs. |
| MMA (électrode enrobée) | 111 | Remplissage sur acier, souvent par-dessus une racine TIG. |
| MIG / MAG | 131 / 135 | Procédés à fil, utilisés selon les besoins de productivité et le matériau. |
Sur une soudure bout à bout de tube, l'enchaînement classique est : passe de fond (racine), puis passes de remplissage, puis passe de finition.
La soudure de tube en position
Souder un tube n'a rien d'équivalent à souder une tôle posée à plat : la difficulté change selon que le tube tourne ou reste fixe.
- Sur site, en position fixe : le tube est souvent horizontal et non tournant. La soudure tourne autour du tube, ce qui impose de passer par des positions exigeantes, dont la position montante. C'est l'une des configurations les plus délicates.
- En atelier, sur positionneur : le positionneur fait tourner le tube, ce qui permet de souder à plat dans une position confortable et régulière.
La passe de fond, le gaz d'envers et la préparation
La qualité d'une soudure de tube se joue d'abord à la racine. La passe de fond doit être pénétrée et saine sur toute la circonférence.
Sur l'inox et certains alliages, on protège l'envers de la racine par un gaz d'envers (purge à l'argon) côté intérieur du tube. Sans cette protection, l'envers s'oxyde et l'on obtient ce que les soudeurs appellent le « sucre ». C'est d'autant plus crucial que l'intérieur du tube est inaccessible : on ne pourra ni voir ni reprendre ce défaut une fois la ligne montée.
La préparation conditionne tout le reste. Avant de souder, il faut maîtriser :
- Le chanfrein, le talon et le jeu à la racine.
- La propreté des bords à souder.
- L'alignement et le pointage des éléments (voir module 2).
Souder un tube : fixe ou tournant
Tube fixe (site)
La soudure tourne autour du tube : positions exigeantes.
Position montante
Un des passages les plus délicats sur tube fixe.
Positionneur (atelier)
Le tube tourne, on soude à plat.
Gaz d'envers
Purge à l'argon pour protéger la racine côté intérieur.
La qualification du soudeur et du mode opératoire
Pour les réseaux à enjeu, on ne se contente pas d'une soudure « qui tient » : il faut un cadre de qualification. Deux notions à bien distinguer :
- La qualification du soudeur : selon la NF EN ISO 9606 (aciers : NF EN ISO 9606-1). Le soudeur est qualifié dans un domaine de validité qui couvre le procédé, le produit (tube), le diamètre, l'épaisseur et la position.
- La qualification du mode opératoire : la soudure suit un mode opératoire qualifié selon la NF EN ISO 15614.
| On qualifie… | Norme | Ce qui est encadré |
|---|---|---|
| Le soudeur | NF EN ISO 9606 (aciers : 9606-1) | Procédé, produit (tube), diamètre, épaisseur, position. |
| Le mode opératoire | NF EN ISO 15614 | Le procédé de soudage retenu pour réaliser le joint. |
Autrement dit : un soudeur qualifié réalise une soudure conforme à un mode opératoire lui-même qualifié. Les deux qualifications sont complémentaires et ne se confondent pas.
Maîtriser les déformations
Le soudage apporte de la chaleur, donc du retrait : en refroidissant, le métal se contracte et tire sur les éléments assemblés. Mal maîtrisé, ce retrait fausse l'alignement et les cotes de la ligne.
Pour le contenir, le tuyauteur s'appuie sur le pointage et sur l'ordre des passes, afin de préserver l'alignement et de respecter les cotes du tracé.
Mes réflexes terrain
- Avant de souder, je vérifie la préparation : chanfrein, talon, jeu à la racine, propreté, alignement et pointage.
- Sur inox, je mets en place le gaz d'envers avant la passe de fond, car l'intérieur du tube sera inaccessible.
- Je vérifie que je suis qualifié dans le bon domaine de validité (procédé, diamètre, épaisseur, position) et que je suis le mode opératoire qualifié.
À retenir
- Le tuyauteur prépare et souvent soude les assemblages ; sinon, il monte/ajuste et un soudeur qualifié soude. La maîtrise du soudage reste essentielle.
- Procédés courants (NF EN ISO 4063) : TIG 141 pour la racine, MMA 111 pour le remplissage, MIG/MAG 131/135. Joint = racine + remplissage + finition.
- Sur site, on soude souvent en position fixe (tube non tournant, position montante) ; en atelier, le positionneur permet de souder à plat.
- La passe de fond doit être pénétrée et saine ; sur inox, un gaz d'envers (argon) protège la racine car l'intérieur est inaccessible.
- Distinguer la qualification du soudeur (NF EN ISO 9606, aciers 9606-1) et celle du mode opératoire (NF EN ISO 15614).
- Maîtriser le retrait (pointage, ordre des passes) pour préserver l'alignement et les cotes de la ligne.