Au Canada, une entreprise qui soude des charpentes et des pièces d'acier est généralement certifiée par le Bureau canadien de soudage (Groupe CWB) selon la norme CSA W47.1. La fabrication des assemblages soudés suit, elle, la norme CSA W59. Ces deux normes fixent des règles précises, et un audit du CWB vérifie qu'on les applique. Voici l'essentiel, en langage simple.

Important : ce résumé ne remplace pas les normes. Sur un chantier, ce sont toujours la procédure de soudage approuvée par le CWB (WPS et WPDS) et l'ingénieur du projet qui ont le dernier mot.

1. Ce que la certification CSA W47.1 exige de l'entreprise

La norme classe les entreprises en trois divisions, selon la place de l'ingénieur en soudage.

• Procédures de soudage : chaque procédé utilisé doit avoir une procédure écrite (WPS) et des fiches de données (WPDS) acceptées par le CWB.
• Soudeurs qualifiés : chaque soudeur, opérateur et pointeur passe un essai pour les procédés et les positions qu'il utilise en production.
• Requalification : la plupart des qualifications de soudeur sont valides deux ans. Le soudeur repasse un essai pratique dans les 90 jours avant ou après la date d'échéance ; passé ce délai, il doit refaire l'essai complet.
• Superviseur de soudage : au moins cinq ans d'expérience en soudage, des examens écrits et un court examen oral.
• Audits : un représentant du CWB visite l'entreprise périodiquement pour vérifier tout cela.

Chez Alliance Maintenance Industrielle, nos soudeurs sont qualifiés par le CWB en SMAW (électrode enrobée) et en FCAW (fil fourré).

2. Charpente statique ou cyclique : ça change quoi ?

La norme CSA W59 a une partie commune (articles 1 à 10), puis deux parties séparées : l'article 11 pour les charpentes chargées de façon statique et l'article 12 pour celles chargées de façon cyclique, c'est-à-dire soumises à des charges qui se répètent et peuvent causer de la fatigue. C'est l'ingénieur du projet qui détermine le type de charpente.

En clair : sur une pièce qui vibre ou qui subit des cycles de charge, chaque petit défaut peut devenir le départ d'une fissure de fatigue. C'est pourquoi l'article 12 est plus exigeant.

3. Électrodes à faible hydrogène (E4918, la « 7018 ») : pourquoi les chauffer

L'enrobage des électrodes à faible hydrogène absorbe l'humidité de l'air. Cette humidité apporte de l'hydrogène dans la soudure, qui peut causer une fissuration à froid : une fissure qui apparaît parfois plusieurs heures après le soudage, souvent invisible à l'œil. Le risque augmente avec l'épaisseur, la résistance de l'acier et le froid. Garder les électrodes au sec et au chaud, c'est la première protection.

Note : au Canada, l'électrode E7018 s'appelle E4918 (désignation métrique de la norme CSA W48).

Conservation et temps hors du four

Combien de temps et à quelle température réétuver

• Suivez en priorité la température indiquée par le fabricant sur la boîte et dans la procédure (WPDS).
• Plus chaud n'est pas mieux : ne dépassez jamais la température maximale du fabricant, ça abîme l'enrobage.
• Plusieurs heures à plus basse température ne remplacent pas l'étuvage à la bonne température.
• Après l'étuvage, les électrodes retournent dans le four de maintien à au moins 120 °C.

4. Préchauffage : à partir de quelle épaisseur, et à quelle température

Le préchauffage ralentit le refroidissement de la soudure et aide l'hydrogène à s'échapper. Le tableau ci-dessous donne les températures minimales pour les aciers de construction courants (par exemple 300W, 350W, A36, A572 grade 50). L'épaisseur à considérer est celle de la pièce la plus épaisse du joint.

* Ne soudez jamais sur un acier sous 0 °C : réchauffez-le d'abord à au moins 20 °C. Retirez aussi toute trace d'humidité ou de givre.

• Chauffez de chaque côté du joint et devant l'arc, sur une distance égale à l'épaisseur de la pièce, mais d'au moins 75 mm.
• Gardez cette température pendant tout le soudage, entre les passes. Si le travail s'arrête, préchauffez de nouveau avant de reprendre.
• Vérifiez avec un crayon thermosensible ou un thermomètre de contact, pas à l'œil.
• Laissez la pièce refroidir à l'air ; ne la refroidissez jamais à l'eau.
• Les aciers à haute résistance, les aciers trempés et revenus et les joints très bridés peuvent exiger plus : la procédure approuvée l'indique.

Ces valeurs viennent du tableau des préchauffages minimaux de la norme AWS D1.1 (catégories A et B). La norme canadienne CSA W59 a son propre tableau (tableau 5.3) ; par exemple, elle demande aussi 10 °C pour un joint de 25 mm en acier 350W soudé avec une électrode à faible hydrogène. Pour un travail certifié CWB, c'est le tableau de la W59 et la procédure approuvée qui s'appliquent.

En résumé

• Une entreprise certifiée CWB a des procédures approuvées, des soudeurs requalifiés tous les deux ans, un superviseur de soudage et des audits réguliers.
• Statique ou cyclique : c'est l'ingénieur qui le détermine, et le cyclique est plus exigeant.
• Les électrodes E4918 (7018) restent au four à 120 °C et s'utilisent dans les 4 heures ; on ne les réétuve qu'une fois, et on jette celles qui ont été mouillées.
• Le préchauffage commence au-delà de 20 mm d'épaisseur avec une électrode à faible hydrogène, et toujours si l'acier est sous 0 °C.

Vous avez un projet de soudure structurale ou une réparation à faire selon les normes ? Appelez-nous au 438-357-8800.

Sources

1. Groupe CWB — CSA W47.1, certification des entreprises de soudage par fusion de l'acier (divisions, ingénieur, superviseur, procédures, soudeurs, audits)
2. Groupe CWB — Qualification des soudeurs (validité de deux ans, requalification)
3. CSA W59 — Construction soudée en acier : articles 5 (électrodes, préchauffage, tableau 5.3), 11 (charpentes statiques) et 12 (charpentes cycliques)
4. AWS D1.1 — Structural Welding Code, Steel : préchauffage minimal préqualifié (catégories A et B) et conservation des électrodes à faible hydrogène
5. CSA W48 — Métaux d'apport et matériaux connexes pour le soudage à l'arc (désignations E49XX)
6. Lincoln Electric — Storing and Redrying Electrodes (températures de maintien et d'étuvage)
7. WeldCanada — Exemple de procédure SMAW appliquant la CSA W59 (four à 120 °C, 4 heures, un seul réétuvage)

Photo : Unsplash. Cet article donne de l'information générale ; il ne remplace pas les exigences du fabricant ni l'analyse de risques de votre établissement.