QMOS : Êtes-vous tenu d'obtenir une nouvelle qualification lorsque vous changez votre équipement de soudage orbital ?

En tant que fabricant et vendeur d'équipements de soudage TIG orbital, nos clients et prospects, ainsi que nos partenaires de distribution, nous posent souvent cette question :

Un changement de marque ou de modèle d'équipement de soudage TIG orbital, automatisé ou mécanisé, justifie-t-il un nouvel essai de Qualification de Mode Opératoire de Soudage (QMOS) ?

C'est une question essentielle si l'on considère la nature fastidieuse de toutes les étapes qui mènent à l'obtention d'une PQR, ainsi que les implications financières.

Dans cet article, nous vous apporterons quelques réponses pour vous aider à mieux comprendre ce qu'implique réellement la norme régissant la Qualification de Mode Opératoire de Soudage (PQR).

1. Que sont le DMOS et le QMOS ?

La WPS est le Descriptif de Mode Opératoire de Soudage. Elle définit toutes les étapes nécessaires pour réaliser une soudure particulière, selon plusieurs critères :

• Le type d'assemblage (bout à bout tôle, bout à bout tube, en T, etc…)
• Dimensions et épaisseurs
• Le mode opératoire de soudage
• La position de soudage
• Le métal d'apport (le cas échéant)
• Type de courant (alternatif, continu ou pulsé)
• Températures de préchauffage, entre passes ou post-chauffage
• Traitements thermiques

Il s'agit d'une description très complète et précise de la soudure. Son objectif est de permettre la répétabilité d'une soudure une fois qu'elle a été validée pour une application donnée.

La QMOS est la Qualification de Mode Opératoire de Soudage, c'est-à-dire un rapport justifiant la validité d'un DMOS pour une application donnée.

En termes simples, le DMOS est la recette, le QMOS est la validation de cette recette.

La réussite d'un QMOS implique la visite d'un inspecteur en soudage travaillant pour le compte d'un Organisme Notifié, au cours de laquelle l'intégralité du Descriptif de Mode Opératoire de Soudage (DMOS) lui est présentée. Plusieurs échantillons sont fournis à l'inspecteur et sont ensuite examinés en laboratoire pour être validés.

Il est important de savoir que, selon les Organismes certifiés, un QMOS coûte au client de 782 à 1118 dollars selon les essais réalisés en laboratoire, auxquels s'ajoute l'indemnité journalière de l'inspecteur, qui s'élève à environ 838 dollars par jour.

Il existe deux niveaux de qualification : un niveau 1 générique et peu restrictif, et un niveau 2 plus restrictif nécessitant davantage d'essais. Si le niveau n'est pas spécifié, les exigences du niveau 2 s'appliquent.

Soudage d'un tube en titane, à l'aide d'une machine de soudage orbital AXXAIR à tête fermée

2. Quel est le domaine de validité d'un QMOS ?

C'est la grande question que se posent certains de nos clients, par exemple un client du secteur pharmaceutique qui dispose de 40 QMOS sur son parc de machines à souder et souhaite le moderniser : « Si j'ai validé mes QMOS sur des machines d'une marque spécifique, dois-je les re-tester si je passe à une marque plus récente ou à un modèle d'une machine de la même marque ? »

La réponse est NON : selon la norme qui régit les QMOS (à savoir l'EN ISO 15614-1 pour le soudage à l'arc et aux gaz des aciers, des nickels et des alliages de nickel), le modèle, la marque et le type d'équipement ne sont pas des variables essentielles qui justifient un nouvel essai de qualification.

En effet, les éléments définis dans un QMOS sont nombreux, parmi eux figurent le type d'assemblage et de soudage, le type de matériau de base, l'épaisseur du matériau, les positions de soudage, etc. Cependant, la marque ou la désignation du type d'équipement n'est pas mentionnée.

3. Y a-t-il d'autres détails ou limitations à la validité d'un QMOS ?

Le chapitre 8 de la norme ISO 15614-1 est consacré aux domaines de validité des QMOS et apporte plusieurs précisions :

• Le QMOS est la propriété de l'entreprise qui le met en œuvre « où le fabricant qui a effectué l'essai conserve l'entière responsabilité de toutes les opérations de soudage réalisées selon cette procédure ».
• Un QMOS est valable pour une seule classe de matériau de base.
• L'épaisseur du matériau : toutes les épaisseurs validées pour une qualification sont regroupées dans un tableau (voir tableau 7 de la norme ci-dessous).

• Concernant le soudage orbital, un diamètre D valide tous les diamètres supérieurs à sa moitié (plage de validité : ≥0,5D).
  Exemple : une qualification pour un diamètre de 50,8 mm valide les diamètres de 25,4 mm à l'infini (pour le niveau 2 uniquement).
• Un QMOS est valable pour une seule méthode de soudage. Pour le TIG orbital, nous parlerons de la méthode 141 (fusion avec fil) ou 142 (fusion simple)
• La position de soudage : position PK pour le soudage orbital
• Le type d'assemblage : pour le soudage orbital, on parle de soudage bout à bout et parfois de soudures d'angle, mais cela doit être spécifié pour la qualification.
• Le chapitre 8.5, dédié spécifiquement aux procédés, ne spécifie rien pour le procédé TIG (procédé 14) concernant la nécessité d'un nouvel essai de qualification en cas de changement de fabricant ou de source de courant, alors que c'est spécifié dans le cas du procédé 13 (MIG/MAG).
• Le gaz de soudage est également considéré comme une variable essentielle ; tout changement de gaz exigera un nouvel essai de qualification.

Soudage TIG orbital : SATFX – Gamme de têtes fermées AXXAIR

En résumé : Pourquoi cette question se pose-t-elle alors que la norme est claire à ce sujet ?

La norme est claire sur la question, notamment sur les variables considérées comme essentielles et dont le moindre changement entraîne l'obligation d'un nouvel essai de qualification.

D'où vient donc la confusion ?

Tout d'abord, concernant le procédé 13 (Soudage à l'arc avec électrode fusible sous protection gazeuse, c'est-à-dire MIG/MAG), le chapitre 8.5.2.3 mentionne le cas dans lequel le nom du fabricant de la source de courant doit être spécifié, mais il s'agit d'un cas très spécifique : celui d'une qualification de niveau 2 (la plus exigeante), pour le soudage avec contrôle de la forme d'onde :

« Lorsqu'une source de courant avec contrôle de la forme d'onde est utilisée, le fabricant de la source de courant et le mode de contrôle de la forme d'onde doivent être enregistrés dans le rapport de DMOS (PQR-Report) avec toutes les autres informations pertinentes. »

               « Le changement de fabricant de la source de courant ou un changement dans le mode de contrôle de la forme d'onde exige un nouvel essai de qualification »

Le chapitre suivant sur le soudage pulsé, toujours pour le procédé 13, stipule qu'un changement de fabricant n'exige pas un nouvel essai de qualification. C'est le seul cas où la question d'un changement de fabricant est soulevée, mais cela pourrait expliquer pourquoi il y a un doute à ce sujet, car le soudage TIG orbital, faisant partie du procédé 14, n'est pas concerné par cette mention.

Il y a aussi une confusion sur le sujet en relation avec une autre question essentielle, qui est actuellement à l'étude : le domaine de validité de la Qualification de Performance de l'Opérateur de Soudage (QPOS) et de la Qualification de Performance du Soudeur (QPS) en cas de changement de marque ou de modèle d'équipement de soudage automatisé ou mécanisé.

Cette question, qui est sur la table de plusieurs commissions, y compris le SNCT (Syndicat National de la Chaudronnerie, de la Tuyauterie, de la Tôlerie et de la Maintenance Industrielle en France), fera l'objet d'un nouvel article, mais ce serait comme demander s'il fallait repasser son permis de conduire à chaque fois que l'on changeait la marque ou le modèle de son véhicule.

C'est un sujet différent, mais cela prête à confusion et ajoute du flou au sujet de la validité du DMOS (PQR), alors qu'une chose est claire :

Un changement de marque ou de modèle d'équipement de soudage n'exige pas un nouvel essai de Qualification de Performance de Soudage.

Sources : EN ISO 15614-1 : Descriptif et qualification d'un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques – Essai de qualification d'un mode opératoire de soudage – Partie 1 : Soudage à l'arc et aux gaz des aciers et soudage à l'arc du nickel et des alliages de nickel.