Ce que les soudeurs et autres fabricants de métaux doivent savoir sur AWS D1.1

La plupart des fabricants de métaux savent que le code D1.1 de l'American Welding Society pour le soudage structurel est important, mais certains ne savent pas exactement ce qu'il couvre.

Quelque chose peut-il être à la fois bien connu et mystérieux ? Pour de nombreux acteurs de l'industrie de la fabrication métallique, c'est là que tombe le D1.1 de l'American Welding Society (AWS) : 2020 Structural Welding Code—Steel.

Il est sûr de dire que la plupart savent que le code AWS D1.1 s'applique à l'acier (acier au carbone et tôles faiblement alliées et formes de 1/8 à 8 po) utilisé dans la construction de structures, mais cela n'équivaut pas nécessairement à toute la fabrication lourde. En outre, un atelier de travail peut être un fabricant de soudage certifié, selon les critères définis par AWS, mais cela ne fait pas de l'entreprise un atelier certifié AWS D1.1. Comme vous pouvez le voir, cela peut devenir un peu compliqué.

Le FABRICANT s'est entretenu avec certains membres du comité AWS D1 sur le soudage structurel pour clarifier les exigences en matière de soudage structurel et la terminologie correcte à utiliser pour décrire un soudeur ou un atelier qui démontre sa compétence en fabrication.

Bien que certains dans l'industrie de la fabrication de métaux puissent penser le contraire, AWS D1.1 ne régit pas tous les soudages aux États-Unis. Alors que les fabricants de métaux peuvent reconnaître les exigences indépendantes établies pour les récipients sous pression et les applications de tuyauterie sous pression comme étant distinctes de celles couvrant d'autres applications de soudage, certains fabricants supposent que AWS D1.1 couvre tous les procédés de soudage. Mais ce n'est pas le cas.

"Je crains que beaucoup regardent le mot structure et pour eux, cela signifie porteur", a déclaré Duane Miller, directeur à la retraite, services d'ingénierie et consultant en conception de soudage, The Lincoln Electric Co., Euclid, Ohio. "Lorsque nous parlons de structure, nous entendons quelque chose qui est ancré au sol, comme un bâtiment ou un pont."

L'Institut américain de la construction en acier (AISC) régit la manière dont ces bâtiments avec des éléments de charpente en acier doivent être conçus et construits. Selon la loi, les structures civiles sont conçues et construites conformément à un code du bâtiment, généralement le Code international du bâtiment. Ce code exige que les structures en acier soient conçues et construites conformément à la spécification AISC, qui à son tour exige la conformité avec AWS D1.1

AWS D1.1 couvre les matériaux et la conception, la fabrication, l'inspection, la qualification, les rapports et la tenue de registres en ce qui concerne la fabrication et le montage de l'acier de construction. Les exigences en matière de matériaux et de conception garantissent que le travail de fabrication de l'acier de construction démarre du bon pied. La fabrication influence la façon dont le travail est effectué et l'inspection garantit que le projet respecte les spécifications de conception. La qualification couvre les individus, les processus et les spécifications de procédure de soudage (WPS) impliqués dans le travail de fabrication. Les rapports et les dossiers détaillent tous ces aspects du travail.

Si une entreprise souhaite des conseils de soudage pour quelque chose qui n'est pas du soudage d'acier de construction, AWS peut l'aider car il existe probablement une norme de soudage pour cela, même si ces exigences ne sont pas aussi connues qu'AWS D1.1. Si un atelier souhaite suivre les exigences AWS pour le soudage de tôles non structurelles, il peut consulter AWS D9.1. Si un fabricant de matériel agricole recherche des connaissances en matière de soudage, il peut se référer à AWS D14.3.

En résumé, si une entreprise manufacturière, comme un manufacturier de remorques, manifestement soucieuse de la qualité de son produit compte tenu du poids qui y est placé et de son utilisation sur la voie publique, affirme que ses produits sont fabriqués selon la norme AWS D1.1, elle fait peut-être une référence erronée. (La remorque pourrait être soudée à D1.1, mais le code n'était pas destiné à être utilisé pour le soudage des remorques.) Il devrait faire référence à d'autres exigences de conception et de soudage.

AWS D1.1 exige que les soudeurs, les opérateurs de soudage et les soudeurs par points soient qualifiés par un test. AWS certifie les installations de test qui certifient ensuite les soudeurs. D'autres organisations testent également les soudeurs. Un employeur peut choisir d'accepter ces soudeurs comme qualifiés, mais l'employeur est toujours responsable de s'assurer que ses soudeurs sont qualifiés pour le travail qu'ils effectuent.

Un soudeur peut devenir qualifié AWS dans un procédé et une procédure de soudage spécifiques en réussissant un test coordonné par l'employeur. Un soudeur ne peut obtenir la certification AWS pour un processus qu'en démontrant ses compétences dans une installation de test accréditée par AWS.

Les tests de qualification de performance en D1.1 permettent aux soudeurs d'utiliser le processus qu'ils ont testé dans et dans les positions qu'ils ont démontré leur capacité à exécuter. Les qualifications de soudeur durent indéfiniment, tant que le soudeur continue à souder avec le procédé pour lequel il est qualifié. Si un soudeur ne soude pas avec le procédé pendant six mois ou plus, il doit se requalifier.

"Maintenant, il y a quelques exceptions majeures que nous acceptons, comme les qualifications qui sont faites par un syndicat. Mais c'est toujours l'employeur qui est responsable de la qualification du soudeur", a déclaré Tom Schlafly, représentant technique, AISC, Chicago. "L'entreprise peut utiliser les tests du syndicat comme preuve de qualification, mais la responsabilité incombe toujours à l'employeur de s'assurer que le soudeur est qualifié et maintient la continuité du soudage."

Pour les soudeurs à la recherche d'informations d'identification indiquant clairement leur connaissance d'un procédé de soudage, ils peuvent demander à être un soudeur certifié via le programme AWS Certified Welder. Ce programme teste les soudeurs selon les procédures utilisées pour l'acier de construction, les oléoducs, la tôle et les industries de soudage des raffineries chimiques, par exemple. Les qualifications qu'un soudeur peut obtenir pour les processus de la section AWS D1.1, Clause 6, Qualification et qui font partie du programme de soudeur certifié comprennent le soudage à l'arc sous protection (SMAW), le soudage à l'arc sous protection gazeuse (GMAW), le soudage à l'arc avec fil fourré (FCAW) et le soudage à l'arc sous gaz tungstène (GTAW). De plus, une variété d'autres combinaisons de processus et de matériaux sont disponibles, y compris l'acier inoxydable (18 ga.-10 ga.); tuyau SMAW ; Tuyau GTAW (acier au carbone, acier inoxydable à acier au carbone et acier inoxydable); et tuyau GTAW/SMAW (acier au carbone, traitement thermique post-soudage au chrome et acier au carbone au chrome).

AWS certifie les soudures, mais le programme de certification répandu dans l'acier de construction est le programme de certification AISC. Alors qu'AWS évalue les critères de qualité liés aux entreprises de soudage, le programme AISC évalue également le soudage et d'autres fonctions courantes dans la fabrication d'acier de construction.

"Dans mon monde de monteur, nous lisons les spécifications, et la plupart d'entre elles demandent un fabricant certifié AISC ou un monteur certifié", a déclaré Mike Gase, directeur de la qualité de l'entreprise, Midwest Steel, Detroit, et ancien inspecteur tiers pendant plus de 25 ans. "Je n'ai pas encore vu de spécification qui nécessite un fabricant certifié AWS."

Cela dit, une entreprise peut devenir un atelier certifié AWS via le programme AWS Certified Welding Fabricator. L'accréditation démontre l'engagement d'une entreprise de fabrication à investir dans les ressources, à développer les procédures et à former le personnel pour produire des pièces de qualité, tout en maintenant simultanément un système de gestion de la qualité qui documente les activités de fabrication.

Si une entreprise est déjà certifiée AISC, elle est éligible pour recevoir la certification en tant que AWS Certified Welding Fabricator. Les critères du programme de certification AISC satisfont pleinement au programme de certification AWS Welding Fabricator. La même réciprocité n'existe pas pour les entreprises certifiées AWS qui pourraient rechercher le statut de fabricant certifié AISC.

"Les programmes AISC sont axés sur la structure et comprennent des composants plus spécifiques liés à la construction de structures civiles", a déclaré Schlafly.

"Une chose qui est inhabituelle à propos de D1.1 est un concept appelé" WPS préqualifiés "", a déclaré Schlafly. "La plupart des autres spécifications n'ont pas ce concept."

Sans préqualification, le mode opératoire de soudage doit être qualifié. (Pour plus d'informations, consulter D1.1, Clause 6.) Cela peut évidemment s'avérer très coûteux et prendre beaucoup de temps.

L'itinéraire préqualifié signifie qu'une entreprise de fabrication n'a pas à effectuer de tests physiques. Mais pour que le WPS soit préqualifié, toutes les variables associées à la spécification doivent se situer dans des plages établies. (Pour plus d'informations, consultez D1.1, Clause 5.) Par exemple, si le métal de base, le métal d'apport et le procédé de soudage sont utilisés et que les variables électriques pendant le procédé de soudage se situent dans les plages acceptées, le procédé est considéré comme acceptable. Aucun test physique n'est nécessaire.

Il convient également de noter que les soudeurs utilisant des WPS préqualifiés doivent toujours être qualifiés.

"Ce que je vois qui manque principalement, c'est que les entreprises ne croient pas qu'elles doivent faire des inspections. L'idée est que les inspections devraient être effectuées par un tiers, ce qui n'est pas vrai", a déclaré Gase.

AWS D1.1, clauses 7 et 8 (ainsi que AISC 360, chapitre N), exigent que le fabricant ou le monteur effectue une inspection visuelle de contrôle de la qualité de l'ajustement et du soudage et s'assure que le WPS est suivi par le soudeur. Toute assurance qualité effectuée doit documenter que le fabricant et le monteur ont effectué un contrôle qualité.

Schlafly a déclaré que lorsqu'un tiers effectue des essais non destructifs, un fabricant ou monteur d'acier de construction peut supposer que cela supplante le besoin d'inspection visuelle pendant le processus de fabrication. Le risque est qu'un œil critique ne porte pas un regard attentif sur les soudures.

"C'est un vrai problème", a déclaré Gase, d'accord avec son collègue du comité D1.1. "Nous essayons de corriger cette erreur commune lorsque nous la rencontrons. Nous y travaillons et nous y arrivons."

Bob Shaw, président du Steel Structures Technology Center, Howell, Michigan, a ajouté que les fabricants et les monteurs pensent souvent que l'inspection n'est nécessaire que lorsque les soudures sont terminées, mais c'est faux. Un atelier ou un monteur autorisé et formé doit évaluer ce qui se passe avant et pendant la soudure. Ce n'est qu'alors que le processus de soudage est sous contrôle.

AWS avait l'habitude de publier une nouvelle édition tous les deux ans. Cela a maintenant évolué vers un cycle de cinq ans, avec la prochaine mise à jour prévue en 2025.

"Les fondamentaux de base de D1.1 ne changent pas souvent et ne changent pas de manière significative", a déclaré Schlafly. "Maintenant, cela peut être important pour vous si vous travaillez actuellement sur un projet, et tout d'un coup une nouvelle série de tests est nécessaire parce que nous avons réécrit une exigence. En général, cependant, les fondamentaux du code ne changent pas vraiment."

Schlafly a ajouté que les membres du comité font de leur mieux pour éviter de tels changements, car ils essaient de garder à l'esprit les fabricants. Au contraire, bon nombre des modifications répondent au besoin de clarifier quelque chose de l'édition précédente ou de couvrir de nouvelles technologies, telles que l'inspection du soudage par réseau phasé.