ASME Section IX — Welding and Brazing Qualification Standard
L'ASME Section IX est la norme de qualification de soudage au sein du Code des Chaudières et des Appareils à Pression de l'ASME. Elle régit la qualification de mode opératoire par le biais des PQR et la qualification de performance du soudeur par le biais des WPQ pour les appareils à pression, les chaudières et les systèmes de tuyauterie régulés par les codes de construction ASME, y compris la Section VIII et le B31.3.
Distinction clé : Contrairement à l'AWS D1.1 qui autorise les DMOS préqualifiés selon Article 5 sans essai requis, l'ASME Section IX exige que chaque mode opératoire de soudage soit qualifié par essai et documenté sur un PQR. Il n'y a pas d'exemption préqualifiée dans l'ASME IX.
Qu'est-ce que l'ASME Section IX ?
L'ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section IX régit la qualification du soudage et du brasage pour les équipements sous pression. Contrairement au D1.1, l'ASME IX n'a pas de voie de DMOS préqualifié — chaque mode opératoire nécessite une qualification par essai avec un PQR. La Section IX utilise des numéros P pour les métaux de base et des numéros F pour les métaux d'apport afin d'organiser les plages de qualification.
L'ASME Section IX — officiellement intitulé “Norme de Qualification pour les Modes Opératoires de Soudage, de Brasage et de Fusion ; les Soudeurs ; les Braseurs ; et les Opérateurs de Soudage, de Brasage et de Fusion” — est l'une des douze sections de l'ASME Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC). Elle établit les exigences pour la qualification des modes opératoires de soudage et du personnel qui effectue le soudage sur les équipements sous pression. La norme est également communément appelée ASME IX, ASME Section 9, ou simplement Section IX.
La Section IX ne spécifie pas quand le soudage est requis ni quels critères d'acceptation s'appliquent aux soudures de production. Ces exigences proviennent du code de construction de référence — Section I pour les chaudières de puissance, Section VIII Division 1 ou 2 pour les appareils à pression, B31.1 pour les tuyauteries de puissance, ou B31.3 pour les tuyauteries de procédé. La Section IX fournit le cadre pour démontrer qu'un mode opératoire de soudage produit des soudures saines et que le soudeur ou l'opérateur de soudage peut l'exécuter avec compétence.
La norme est organisée en quatre parties. La partie QW couvre le soudage, la partie QB couvre le brasage, la partie QF couvre la fusion des plastiques, et un appendice normatif fournit les définitions et les exigences supplémentaires. La partie QW est la section que la plupart des fabricants et des inspecteurs consultent quotidiennement. Elle contient les règles pour la qualification de mode opératoire (Article II), la qualification de performance (Article III), et les tableaux de données de soudage (Article IV) qui définissent les variables essentielles, non essentielles et essentielles supplémentaires pour chaque Procédé de Soudage.
Qualification de Mode Opératoire selon l'ASME IX
L'ASME IX exige que chaque DMOS soit étayé par un Procès-verbal de Qualification de Mode Opératoire (PQR). Le fabricant réalise une soudure d'essai, extrait des éprouvettes pour des essais destructifs (essais de pliage, essais de traction, essais d'impact si requis), et documente les résultats. Les variables essentielles, essentielles supplémentaires et non essentielles déterminent quand une nouvelle qualification est requise.
Every welding procedure specification used under ASME IX must be supported by at least one Qualification de Mode Opératoire de Soudage. The qualification process requires producing a Éprouvette using the WPS parameters, then performing mechanical tests — typically tension tests and guided bend tests — to demonstrate the procedure produces welds with adequate Résistance and ductility.
Le DMOS spécifie les paramètres de soudage dans des plages qui couvrent l'application de production prévue. Le PQR enregistre les paramètres réels utilisés pendant la soudure d'essai et les résultats des essais. Une fois qualifié, le DMOS peut être utilisé pour le soudage de production dans les plages des variables essentielles établies par le PQR. Un seul PQR peut supporter plusieurs DMOS, et un seul DMOS peut référencer plusieurs PQR.
L'ASME IX classe les variables de soudage en trois catégories qui contrôlent quand une nouvelle qualification est requise :
- Variables essentielles
- Paramètres qui, s'ils sont modifiés au-delà de la plage qualifiée, nécessitent un nouveau PQR. Les exemples incluent les changements de numéro P du Métal de Base, de numéro F du Métal d'Apport, de Procédé de Soudage ou de Plage d'épaisseur. Un changement dans toute Variable essentielle invalide la qualification existante pour la plage affectée.
- Variables essentielles supplémentaires
- Paramètres qui ne deviennent essentiels que lorsque le code de construction de référence exige des essais d'impact (ténacité). Lorsque les essais d'impact ne sont pas requis, ces variables sont traitées comme non essentielles. Les exemples incluent les changements d'Énergie de Soudage, la réduction du Préchauffage et les conditions de PWHT. Cette double classification est propre à l'ASME IX.
- Variables non essentielles
- Paramètres qui peuvent être modifiés dans le DMOS sans nouvelle qualification. Les exemples incluent les changements de cordons droits à des Cordons balayés, les changements de Diamètre d'électrode au sein d'un groupe, ou les changements de détails de Conception de joint au sein de la plage qualifiée. Le DMOS doit toujours documenter ces variables, mais leur modification ne nécessite pas un nouveau PQR.
Numéros P et Numéros F
L'ASME IX attribue des numéros P aux métaux de base et des numéros F aux métaux d'apport pour simplifier les plages de qualification. Le numéro P 1 couvre les aciers au carbone (SA-36, SA-516 Gr.70). Le numéro P 8 couvre les aciers inoxydables austénitiques (304, 316). Le numéro F 4 couvre les électrodes SMAW Bas Hydrogène (E7018). La qualification sur un matériau qualifie une plage de matériaux similaires au sein du même numéro P.
L'ASME IX regroupe les métaux de base et les métaux d'apport en utilisant des systèmes de classification numérique qui simplifient les plages de qualification et réduisent le nombre de PQR requis.
Numéros P (Groupes de Métaux de Base)
P-numbers group base metals by composition, Propriétés mécaniques, and Soudabilité characteristics. Materials within the same P-number group have similar welding behavior, so a procedure qualified on one material in the group generally qualifies for other materials in the same group. The major P-number assignments include P-Number 1 for carbon steels (SA-36, SA-516 Gr.70, SA-106 Gr.B), P-Number 8 for austenitic stainless steels (304, 316, 321), P-Number 5A and 5B for chromium-molybdenum steels (SA-387 series), and P-Number 11 for high-strength Q&T steels (P-11A-1 includes 9% Ni cryogenic plate).
Les numéros P sont subdivisés en numéros de groupe qui distinguent les matériaux au sein d'un numéro P en fonction des plages de composition et des niveaux de résistance. Par exemple, le numéro P 1 Groupe 1 couvre les aciers à faible teneur en carbone (SA-36, SA-283) tandis que le numéro P 1 Groupe 2 couvre les aciers au carbone à haute résistance (SA-516 Gr.70). La subdivision par numéro de groupe devient une variable essentielle uniquement lorsque des essais d'impact sont requis.
Numéros F (Groupes de Métaux d'Apport)
F-numbers group filler metals by usability characteristics. Electrodes and filler wires that handle similarly during welding are assigned the same F-number, regardless of their Résistance à la Traction classification. F-Number 4 covers Bas Hydrogène SMAW electrodes (E7018, E7016, E7015), F-Number 6 covers Acier au carbone solid wires (ER70S-6, ER70S-3), and F-Number 6 covers carbon steel flux-cored wires (E71T-1, E71T-8). Changing F-number is an Variable essentielle that requires re-qualification. The A-number, which classifies Métal Fondu chemical composition, must also be considered when evaluating qualification ranges.
Comparaison de l'ASME IX avec d'autres Codes de Soudage
L'ASME IX régit la qualification des équipements sous pression tandis que le D1.1 régit l'acier de construction. La différence fondamentale : l'ASME IX exige un PQR pour chaque DMOS sans exemption préqualifiée. Le D1.1 Clause5 autorise les DMOS préqualifiés sans essai. L'ASME IX utilise des numéros P et des numéros F ; le D1.1 utilise les catégories du Tableau 5.6 et la correspondance A5.x.
ASME IX vs AWS D1.1
La différence structurelle la plus significative est que le D1.1 offre une voie préqualifiée selon Clause5 qui ne nécessite aucun essai de qualification de mode opératoire, tandis que l'ASME IX exige des essais pour chaque mode opératoire. Le D1.1 utilise les groupes de métaux de base du Tableau 5.6 (I à V) plutôt que les numéros P. Le D1.1 s'applique à l'acier de construction, tandis que l'ASME IX s'applique aux équipements sous pression. Le Tableau 5.11 du D1.1 fournit directement les exigences de Préchauffage, tandis que l'ASME IX renvoie le Préchauffage au DMOS et au code de construction. Les deux normes utilisent des documents DMOS et PQR, mais les classifications de variables et les plages de qualification diffèrent considérablement.
ASME IX vs API 1104
API 1104 is specific to Soudage de Pipelines and uses its own qualification framework independent of both ASME IX and D1.1. API 1104 classifies base metals into material groups based on SMYS (specified Minimum Limite d'Élasticité) rather than P-numbers. API 1104 qualification ranges for Épaisseur and diameter are more restrictive than ASME IX. Both standards require Qualification de mode opératoire Essai, but the test methods and Critères d'acceptation differ — API 1104 uses nick-break and root/face bend tests rather than ASME IX guided bend and tension tests.
ASME IX vs CSA W47.1 / CSA W59
Les normes canadiennes utilisent un cadre différent. La CSA W47.1 régit la Certification d'Entreprise et la Qualification de Soudeur, tandis que la CSA W59 spécifie les exigences de construction en acier soudé (analogue au D1.1). L'ASME IX est accepté au Canada pour les équipements sous pression, et de nombreux fabricants canadiens maintiennent des qualifications CSA et ASME selon l'application.
| Aspect | ASME IX | AWS D1.1 | API 1104 | CSA W59 |
|---|---|---|---|---|
| Scope | Pressure equipment | Structural steel | Pipelines | Structural steel (Canada) |
| Prequalified WPS? | No — all require PQR | Yes (Article 5) | No | Yes (Clause 5) |
| Base metal grouping | P-numbers | Table 5.6 categories | Groups I–IV | 4 grade groups |
| Filler metal grouping | F-numbers | AWS A5.x matching | AWS A5.x | CSA W48 |
| Preheat method | Per WPS/PQR | Table 5.11 | Per WPS | Table 5.3 |
| Edition | 2025 | 2025 (25th) | 2021 (22nd) | 2018/2024 |
Qualification de Performance du Soudeur (WPQ)
L'ASME IX QW-300 exige que les soudeurs démontrent leur capacité à produire des soudures saines par des essais. Le soudeur produit une éprouvette d'essai qui passe soit des essais mécaniques (essais de pliage) soit un examen volumétrique (radiographie). Les plages de qualification dépendent du Procédé de Soudage, de l'Épaisseur du Métal de Base, de la position et du numéro F du Métal d'Apport.
En plus de la qualification de mode opératoire, l'ASME IX exige que les soudeurs et les opérateurs de soudage démontrent leur capacité à produire des soudures saines en suivant un DMOS qualifié. L'épreuve de qualification de performance du soudeur exige que le soudeur produise une éprouvette d'essai qui passe soit des essais mécaniques (essais de pliage) soit un examen volumétrique (radiographie ou Contrôle par ultrasons).
La qualification de performance est spécifique au Procédé de Soudage, à la position, à la plage de numéro P du Métal de Base, au numéro F du Métal d'Apport, à la Plage de diamètre d'électrode et aux conditions de Support envers. Un soudeur qualifié en position 6G (inclinée à 45 degrés) est qualifié pour toutes les positions pour les soudures en gorge. Les qualifications de performance doivent être maintenues par l'utilisation continue du procédé qualifié — si un soudeur passe plus de six mois sans utiliser un procédé spécifique, la qualification pour ce procédé expire.
Le procès-verbal WPQ documente les variables d'essai, les résultats des essais et les plages pour lesquelles le soudeur est qualifié. Contrairement au PQR qui démontre que le mode opératoire fonctionne, le WPQ démontre qu'un individu spécifique peut exécuter le mode opératoire pour produire des soudures acceptables.
"La qualification ASME IX consiste à prouver le mode opératoire ET le soudeur. Un PQR qualifie le DMOS ; un WPQ qualifie la personne. Si l'un ou l'autre manque, la soudure n'est pas conforme. La principale erreur que je vois dans les ateliers débutant dans le travail sous pression est de supposer qu'un DMOS préqualifié D1.1 est transférable à l'ASME IX — ce n'est pas le cas."
— Field observation, boiler and pressure vessel Fabrication practice
Guides des Normes Associées
Les numéros P de l'ASME IX ne sont pas les mêmes que le regroupement des métaux de base dans le D1.1. Le même acier A36 est un P-1 dans l'ASME IX (Acier au carbone) et une Catégorie A dans le D1.1. Le transfert d'un DMOS entre les codes nécessite une nouvelle qualification des variables essentielles selon les règles du code de destination — il n'y a pas de reconnaissance automatique entre les qualifications ASME et AWS.
— CWI dual-code project observation, 2026
Questions Fréquemment Posées
L'ASME Section IX est la Norme de qualification de soudage, de brasage et de fusion au sein du Code des Chaudières et des Appareils à Pression de l'ASME (BPVC). Elle établit les règles pour la qualification des modes opératoires de soudage (DMOS étayé par PQR) et des soudeurs ou opérateurs de soudage (WPQ). Contrairement à l'AWS D1.1 qui autorise les DMOS préqualifiés, l'ASME IX exige que chaque mode opératoire de soudage soit qualifié par essai. La Section IX est référencée par les codes de construction, y compris l'ASME Section I (chaudières de puissance), la Section VIII (appareils à pression) et le B31.3 (tuyauteries de procédé).
La différence la plus significative est que l'ASME Section IX exige des essais de Qualification de mode opératoire (PQR) pour chaque DMOS, tandis que le D1.1 autorise les DMOS préqualifiés selon Article 5 sans essai requis. L'ASME IX utilise des numéros P pour regrouper les métaux de base par composition et Soudabilité, tandis que le D1.1 utilise les groupes de métaux de base du Tableau 5.6 (I à V). L'ASME IX s'applique aux équipements sous pression (appareils, chaudières, tuyauteries), tandis que le D1.1 s'applique à l'Acier de construction. L'ASME IX couvre tous les Procédés de Soudage, tandis que le D1.1 préqualifie uniquement le SMAW, le SAW, le GMAW (sauf court-circuit) et le FCAW.
Les numéros P sont des regroupements de Métal de Base de l'ASME Section IX qui classent les matériaux par composition chimique, Propriétés mécaniques et caractéristiques de Soudabilité. Le numéro P 1 couvre les aciers au carbone (SA-36, SA-516 Gr.70), le numéro P 8 couvre les aciers inoxydables austénitiques (304, 316), et le numéro P 11 couvre les aciers trempés et revenus à haute résistance, avec le P-11A-1 incluant spécifiquement la plaque à 9% Ni (SA-353, SA-553, SA-522) pour le service cryogénique. Les matériaux au sein du même groupe de numéro P peuvent généralement être soudés en utilisant le même mode opératoire qualifié, réduisant le nombre de PQR qu'un fabricant doit maintenir.
Oui. L'ASME Section IX exige que chaque descriptif de mode opératoire de soudage soit étayé par un procès-verbal de qualification de mode opératoire démontrant des résultats d'essai acceptables. Il n'y a pas d'exemption préqualifiée dans l'ASME IX. Chaque DMOS doit référencer au moins un PQR qui couvre les variables essentielles, non essentielles et essentielles supplémentaires spécifiées dans le DMOS. C'est l'une des différences structurelles clés entre l'ASME IX et l'AWS D1.1, où les DMOS préqualifiés selon Clause5 ne nécessitent pas de PQR.
Les variables essentielles sont des paramètres de soudage qui, s'ils sont modifiés au-delà de la plage qualifiée, nécessitent une nouvelle qualification du mode opératoire avec un nouveau PQR. Les variables non essentielles peuvent être modifiées dans le DMOS sans nouvelle qualification. Les variables essentielles supplémentaires ne deviennent essentielles que lorsque des essais d'impact (ténacité) sont requis par le code de construction. Par exemple, le changement de numéro P du Métal de Base est une Variable essentielle nécessitant un nouveau PQR, tandis que le passage de la technique de cordon droit à celle de Cordon balayé est généralement une Variable non essentielle.