Nouvelles normes concernant l’acier

Norme CSA W47.1-03 « Certification des compagnies de soudage par fusion des structures en acier »
Norme CSA W59-03 « construction soudée en acier »

Par Jim MacRae, ing., et Craig Martin, ing.

De nouvelles versions de deux des normes les plus couramment utilisées dans l’industrie canadienne du soudage verront le jour sous peu. Le présent article résume brièvement certaines des modifications apportées aux normes W47.1-03 et W59-03 de la CSA.

Norme CSA W47.1-03

La sixième édition de la norme CSA W47.1 sera publiée vers la fin de l’année 2003 ou au début de 2004. Ayant fait l’objet d’une révision approfondie menée en collaboration avec le Comité technique ainsi que certaines parties intéressées, le nouveau document prescrit les exigences de certification des entreprises ainsi que les critères de qualification des ingénieurs et superviseurs en soudage, des soudeurs et des procédures de soudage.

Ci-dessous, un résumé des principales modifications:

Divisions de certification

• Les entreprises pourront être certifiées selon l’une de trois Divisions, lesquelles sont déterminées selon la participation de l’ingénieur aux activités de soudage de l’entreprise. Les Divisions 2.1 et 2.2 actuelles deviendront la Division 2, étant donné que les exigences visant les ingénieurs responsables de la conception en soudage seront éliminées.
   
• Le processus de certification sera simplifié, certaines des exigences relatives à la documentation ayant été éliminées.

Exigences visant les superviseurs en soudage

Les exigences relatives aux superviseurs en soudage restent essentiellement les mêmes :

• Quelle que soit la Division, les superviseurs en soudage doivent posséder une expérience en soudage de cinq ans dans un domaine pertinent aux activités de l’entreprise.
   
• Les superviseurs en soudage œuvrant dans des entreprises ayant un domaine d’opération clairement défini et limité pourraient devoir se soumettre à des examens mettant l’accent sur les activités propres de l’entreprise; une qualification ainsi obtenue sera jugée non transférable.

Exigences visant les ingénieurs en soudage

D’importants changements ont été apportés dans ce domaine :

• Les tâches minimales des ingénieurs ont été définies.
   
• Les exigences en matière d’éducation des ingénieurs ont été simplifiées, et mettent davantage l’accent sur les principes fondamentaux du soudage, sur la métallurgie du soudage ainsi que sur les procédures et les travaux de soudage.
   
• Des domaines d’étude proposés et des lignes directrices destinées aux ingénieurs en soudage ont été regroupés dans une annexe (non obligatoire).
   
• La documentation devant être fournie par les ingénieurs en soudage, ainsi que la fréquence des rapports, ont été précisées.
   
• Les ingénieurs ne seront plus tenus de posséder de l’expérience pertinente ni d’avoir des connaissances dans le domaine de la conception en soudage.

Qualification des soudeurs, opérateurs de machine à souder et pointeurs

• Les classifications S et T actuelles ont été conservées, avec l’ajout de trois nouvelles : la « FW » (soudeurs et opérateurs de machine à souder n’effectuant que des soudures d’angle), la « ASW » (soudage à l’arc par points de platelage en acier) et la « WT » (pointeurs).
   
• Le personnel exécutant des travaux de soudage à l’arc sous gaz avec fil plein (GMAW) devront être qualifiés de nouveau si le mode de transfert change, passant du mode de transfert par courts-circuits au mode de transfert en pluie ou en globulaire ou en pulsé et vice versa. Trois configurations distinctes sont admissibles pour les assemblages de qualification de classification S. Les soudeurs et opérateurs de machine à souder pourraient également devoir être qualifiés en matière de soudures d’angle en fonction du type choisi.
   
• Les soudeurs et opérateurs de machine à souder pourront se qualifier selon la classification T en exécutant des assemblages de qualification (sur tuyaux ou plaques).
   
• Les soudeurs de classification T devront également se qualifier pour le soudage de soudures d’angle.
   
• Des prescriptions relatives à la qualification en matière de soudage à l’arc sous gaz avec électrode de tungstène (GTAW) ont été ajoutées.
   
• Les prescriptions du code AWS D1.6 pourront s’appliquer à la qualification du personnel effectuant le soudage sur des matériaux en acier inoxydable.
   
• Les prescriptions du code AWS D1.3 seront utilisées pour la qualification du personnel exécutant le soudage sur des tôles en acier (à l’exception du soudage à l’arc par points de platelage en tôles d’acier).
   
• Les soudeurs pourront être exemptés de l’exigence relative aux épreuves de vérification bisannuelles à condition que leur employeur soit apte à vérifier s’ils ont utilisé le procédé pendant les deux années précédentes et au cours des trois derniers mois, et s’ils peuvent démontrer qu’ils ont maintenu les compétences requises pour leurs tâches.

Procédures de soudage

• Les entreprises ne seront plus tenues de soumettre de normes d’ingénierie du soudage ni d’évaluations relatives aux limites et au caractère approprié des joints soudés.
   
• Les entreprises effectuant le soudage de barres d’armature à des éléments de structure en acier pourront appliquer les exigences d’essais de la norme dans le but de faire approuver leurs feuilles de données de procédure de soudage.
   
• Les variables essentielles des procédés de soudage ont été révisées et sont semblables à celles indiquées au code AWS D1.1. Elles sont présentées sous forme de tableaux afin d’en faciliter la consultation.
   
• De nouvelles prescriptions s’appliqueront désormais aux travaux utilisant des électrodes non certifiées et au soudage à l’arc par points de platelage en acier.
   
• Les prescriptions du code AWS D1.6 pourront s’appliquer à la qualification de procédures de soudage pour l’acier inoxydable.
   
• La qualification de procédures de soudage de tôles d’acier de moins de 3 mm sera régie par les exigences du code AWS D1.3 (à l’exception du soudage à l’arc par points de platelage en tôles d’acier).

Les superviseurs et ingénieurs en soudage qui sont présentement qualifiés n’auront pas à se qualifier de nouveau. Les procédures de soudage ayant été approuvées selon des versions antérieures de la norme demeureront valides. Toutefois, tout changement apporté aux spécifications ou aux feuilles de données de procédure de soudage ainsi que tout nouveau document devront satisfaire aux exigences de la nouvelle version de la norme. De la même façon, les soudeurs dont les qualifications sont toujours en vigueur ne seront pas tenus de se qualifier de nouveau et ce, jusqu’à la date prévue de leur prochaine épreuve de vérification.

Norme CSA W59-03

On dit que le changement est bon, et les changements apportés à la norme CSA W59 ne font pas exception à la règle. La toute dernière version de la W59-03, Construction soudée en acier, sera publiée au cours de l’automne 2003. En effet, le Comité technique sur le soudage de ponts, de bâtiments et de machinerie travaille depuis 1990 sur la huitième version de la norme CSA W59. Ce comité bénévole, comme tout autre s’étant penché sur les normes de soudage de la CSA avant lui, est constitué de représentants du secteur canadien de la construction en acier ainsi que de firmes d’ingénierie et d’organismes d’inspection. Des milliers d’heures ont été consacrées à l’élaboration de ce nouveau document, lequel bénéficie par conséquent de nombreuses modifications novatrices reflétant à la fois les nouvelles technologies et méthodes de construction et les nouveaux besoins des fabricants d’aujourd’hui.

Ci-dessous, un survol des principales modifications apportées à la norme :

Reconnaissance du code AWS D1.3 pour les aciers minces

La norme reconnaît le Structural Welding Code AWS D1.3 relatif aux tôles d’acier en ce qui concerne le soudage d’aciers minces (< 3 mm).

Reconnaissance de nouveaux matériaux

De nouveaux matériaux (tels que les A106, A710, A913 et A992 de l’ASTM) ont été ajoutés à la liste de matériaux approuvés dans la W59, élargissant ainsi le domaine d’application de la norme.

Nouvelles règles de conception pour les soudures sur préparation à bord tombé

Les règles de conception en matière de soudures sur préparation à bord tombé ont été entièrement révisées afin de tenir compte des soudures sur préparation à bord tombé de joints (sur assemblages) bout à bout et en T. De plus, la norme fait désormais mention de la notion de soudure d’angle pour bord tombé.

Classification et entreposage des électrodes

Le document reconnaît maintenant la nouvelle classification d’électrodes ayant été définie dans la norme CSA W48-01, et présente une grille de correspondance entre les anciennes et nouvelles classifications. Le terme « à bas hydrogène » remplace désormais le descriptif « basique », et les directives relatives à l’entreposage et au conditionnement des électrodes enrobées (SMAW) ont été révisées.

Reconnaissance du soudage à l'arc sous gaz avec fil fourré de poudre métallique (MCAW)

Le procédé de soudage à l’arc sous gaz avec fil fourré de poudre métallique (MCAW) est de plus en plus utilisé au Canada ces dernières années. La W59 reconnaît maintenant ce procédé et en permet l’utilisation. Les joints préqualifiés sont maintenant admissibles pour le procédé MCAW, lorsque le mode de transfert en pluie est utilisé.

Nouvelle orientation concernant les entailles de poutres et les trous d’accès

De nouvelles informations relatives aux entailles de poutres et aux trous d’accès des soudures sont maintenant incluses dans la W59, y compris des exigences particulières concernant les profilés des groupes 4 et 5.

Directives révisées concernant l’inspection radiographique

Les directives relatives aux examens radiographiques ont été mises à jour afin de refléter les pratiques courantes, et prescrivent maintenant l’utilisation d’indicateurs de qualité d’image (IQI) aussi bien du type à trous que du type à fils.

Renforcement et réparation de structures existantes

À la suite de modifications approfondies, la norme met davantage l’accent sur la qualité d’exécution, sur l’analyse des contraintes et sur la nécessité de plans de travail précis prévoyant l’inspection et la documentation. Une nouvelle annexe sur l’amélioration de la résistance à la fatigue a en outre été ajoutée.

Ajout de joints préqualifiés pour les soudures sur préparation à bord tombé

Les joints préqualifiés sont désormais admissibles en ce qui concerne les soudures sur préparation à bord tombé pour les procédés SMAW, FCAW, MCAW, GMAW et SAW. Cette modification permettra ainsi aux fabricants utilisant la W59 de réduire les coûts liés aux essais de qualification de procédures de soudage.

Ajout de joints préqualifiés pour le soudage à l’arc sous gaz avec fil plein (GMAW)

Aspect tout à fait nouveau dans la nouvelle version de la W59, le procédé de soudage à l’arc sous gaz avec fil plein (GMAW) s’applique désormais aussi aux joints préqualifiés. Ceux-ci sont donc admissibles pour les soudures d’angle, les soudures sur préparation tant à pénétration complète que partielle, et les soudures sur préparation à bord tombé, lorsque le procédé GMAW est utilisé avec le mode de transfert en pluie. Une nouvelle annexe sur ce procédé a en outre été ajoutée.

Charpentes sous charge cyclique

L’article 12 de la norme porte maintenant le titre Cyclically Loaded Structures - Design and Construction (conception et fabrication de charpentes sous charge cyclique) afin de mieux refléter l’accent mis sur les effets des charges cycliques et sur la fatigue qui en résulte. De nouvelles catégories de détails d’assemblages travaillant en fatigue ont en outre été ajoutée.

Ceux qui désirent acheter un exemplaire des normes CSA W47.1-03, CSA W59-03, ainsi que des codes AWS D1.1, AWS D1.3 ou AWS D1.6, sont invités à communiquer avec le CWB en composant le 514-694-8421, ou en visitant le site Web à l’adresse www.cwbweb.com (achat en ligne).

Auteurs

CSA W47.1-03
Jim. MacRae, ing., Registraire, Bureau canadien de soudage
Membre associé, Comité technique sur la certification des compagnies de soudage par fusion des structures en acier

CSA W59-03
J. Craig Martin, ing., Directeur régional, Ontario, Bureau canadien de soudage
Secrétaire, Comité technique sur le soudage de ponts, de bâtiments et de machinerie