Figure 5.1Complete Joint Penetration (CJP) Weld — D1.1:2025 Guide
Une soudure à pénétration complète s'étend sur toute l'épaisseur du joint du métal de base. Selon D1.1:2025, les joints de soudure sur chanfrein CJP préqualifiés selon Clause 5.4.1 et Figure 5.1 ne nécessitent pas de QPR. Les procédures CJP non préqualifiées doivent être qualifiées par des essais selon Table 6.2.
Qu'est-ce qu'une Soudure CJP ?
Une soudure sur chanfrein à pénétration complète (CJP) est une soudure dans laquelle le métal fondu s'étend sur la pleine épaisseur du joint. La soudure fusionne complètement d'une surface à l'autre, créant un joint avec la même résistance transversale que le métal de base lui-même.
Les soudures CJP sont requises partout où le joint doit supporter la pleine charge de conception des éléments connectés. Dans l'acier de construction, cela inclut les connexions de moment dans les cadres rigides, les connexions de contreventement lourdes, les épissures de colonnes dans les applications sismiques, et tout joint où l'ingénieur spécifie une performance à pleine résistance. Lorsqu'une connexion doit transmettre une tension perpendiculaire à l'axe de la soudure, une soudure CJP est généralement la seule option qui satisfait aux exigences de résistance D1.1 sans calcul de gorge utile réduite.
La caractéristique définissant une soudure CJP n'est pas le type de chanfrein — c'est l'exhaustivité de la fusion. Les soudures en V, en biseau, en J, en U, et même les soudures à chanfrein droit peuvent toutes atteindre la CJP lorsque le métal fondu pénètre entièrement l'épaisseur du joint. Ce qui importe, c'est qu'aucune zone de racine ne reste non fusionnée.
Distinction clé : La CJP est définie par le résultat (pénétration complète), et non par la méthode. Le même joint en V peut produire une soudure CJP lorsqu'il est gougé à l'envers et resoudé, ou une soudure PJP lorsqu'il est soudé des deux côtés sans gougeage à l'envers (Clause 5.4.2).
CJP vs PJP — Quand Chacun S'applique
La distinction entre CJP et PJP selon D1.1 est définie par la manière dont la soudure est exécutée, et pas seulement par la géométrie du joint. Clause 5.4.1 régit les soudures sur chanfrein CJP. Clause 5.4.2 définit les soudures sur chanfrein PJP comme des soudures sur chanfrein sans support envers en acier soudées d'un seul côté, et des soudures sur chanfrein soudées des deux côtés mais sans gougeage à l'envers.
| Attribute | CJP | PJP |
|---|---|---|
| Penetration | Full joint thickness | Partial — specified depth |
| Effective throat | Equals Métal de Base thickness | Reduced — per Table 5.8 minimum |
| D1.1 clause | Clause 5.4.1 | Clause 5.4.2 |
| Prequalified details | Figure 5.1 |
Figure 5.2 |
| Typical use | Moment connections, column splices, tension joints | Shear connections, Raidisseur welds, compression splices |
| Design strength | Full base metal strength | Must be calculated based on effective throat |
L'ingénieur sélectionne la CJP lorsque la connexion doit développer la pleine résistance des éléments. La PJP est appropriée lorsque les charges appliquées sont inférieures à la pleine capacité des pièces connectées — et lorsque la gorge utile réduite est prise en compte dans les calculs de conception. Les soudures PJP sont généralement moins coûteuses à produire car elles nécessitent moins de métal fondu et peuvent ne pas nécessiter de gougeage à l'envers.
Joints de Soudure sur Chanfrein CJP Préqualifiés
D1.1:2025 Clause 5.4.1 définit les détails de soudure sur chanfrein CJP préqualifiés. Les soudures sur chanfrein CJP qui correspondent aux configurations de la Figure 5.1 peuvent être utilisées sans effectuer l'essai de qualification DMOS décrit dans Clause 6. Cela signifie pas de QPR, pas de soudure d'essai, et pas d'essai destructif — à condition que chaque élément de la procédure reste dans l'enveloppe préqualifiée.
Figure 5.1 contient des dizaines de détails de joint CJP préqualifiés organisés par type de chanfrein : simple-V, double-V, simple-biseau, double-biseau, simple-U, double-U, simple-J, double-J et chanfrein droit. Chaque détail spécifie l'écartement à la racine, l'angle d'ouverture, la dimension du talon, et si un support envers est requis. Les dimensions sont données sous forme de plages avec des tolérances — la colonne « Tel que détaillé » montre les valeurs de conception, et la colonne « Tel qu'accosté » montre les variations acceptables selon Clause 5.4.1.8.
Pour utiliser un joint CJP préqualifié, toutes les conditions suivantes doivent être remplies :
- Joint detail matches
Figure 5.1 - The groove type, Écartement à la racine, Angle d'ouverture, and Talon must match one of the Préqualifié configurations. Joint dimensions may vary within the tolerances shown in the “As Detailed” column per Clause 5.4.1.1.
- Procédé de soudage approuvé
- Le procédé doit être SMAW, SAW, GMAW (sauf le transfert court-circuit GMAW-S) ou FCAW. Ce sont les quatre seuls procédés préqualifiés selon Clause 5.
- Métal de base et métal d'apport approuvés
- Le métal de base doit être listé dans
Table 5.6et associé à un métal d'apport approuvé selonTable 5.7. Vérifiez votre acier par rapport àTable 5.6en utilisant votre certificat matière (MTR). L'utilisation d'un métal de base non répertorié dansTable 5.6disqualifie entièrement la voie préqualifiée. - Préchauffage et température entre passes
- Le préchauffage Minimum doit satisfaire aux exigences de
Table 5.11pour la catégorie de métal de base, le procédé de soudage et l'épaisseur du matériau.
Une charpente de bâtiment structurelle typique utilisant de l'acier A992 avec des joints CJP en V simple, du fil FCAW E71T-1 et des paramètres dans les limites de Clause 5 se qualifie entièrement selon la voie préqualifiée. Aucun QPR n'est requis.
Les soudures CJP dans les connexions chargées cycliquement peuvent nécessiter un examen UT ou RT en plus de l'examen visuel par un CWI. Lorsque l'ingénieur le spécifie, les exigences de PWHT peuvent s'appliquer selon la Section 7.8 de D1.1 en fonction du métal de base et des conditions de service. Clause 5.4.1 de D1.1 fournit également des procédures de soudage préqualifiées pour les configurations de chanfrein CJP courantes — chanfrein en V, biseau, chanfrein en J et chanfrein en U — qui éliminent le besoin d'essais de qualification séparés.
Exigences de Gougeage à l'Envers et de Support Envers
Le support envers et le gougeage à l'envers sont parmi les aspects les plus fréquemment mal compris du soudage CJP. D1.1 n'exige pas de support envers sur chaque soudure CJP — l'exigence dépend de si la soudure est réalisée d'un côté ou des deux.
Quand le Support Envers est Requis
Clause 5.4.1.2 stipule que les soudures sur chanfrein CJP préqualifiées réalisées d'un seul côté doivent avoir un support envers en acier. C'est la valeur par défaut pour les joints CJP unilatéraux dans Figure 5.1. La barre support fournit une surface pour la passe de fond et aide à obtenir une pénétration complète sans effondrement.
Quand le Support Envers n'est Pas Requis
Les soudures CJP ne nécessitent pas toujours un support envers. Clause 5.4.1.3 permet les soudures sur chanfrein CJP préqualifiées sans support envers en acier lorsque deux conditions sont remplies : le support envers est retiré après le soudage, et le côté arrière de la soudure est gougé à l'envers jusqu'au métal sain et resoudé. Les soudures CJP double face — où le joint est soudé des deux côtés avec gougeage à l'envers — atteignent une pénétration complète sans aucun support envers permanent.
Le gougeage à l'envers enlève la racine de la soudure du premier côté pour exposer le métal fondu sain, éliminant tout manque de fusion ou Inclusion de laitier à la racine. La soudure arrière complète ensuite le joint du deuxième côté. Cette technique produit une soudure CJP sans barre support permanente incorporée dans le joint.
Note pratique : De nombreux ingénieurs préfèrent les soudures CJP gougées à l'envers pour les connexions sensibles à la fatigue, car le retrait de la barre support élimine une concentration de contrainte potentielle à la racine de la soudure. Le choix entre une CJP avec support envers et une CJP gougée à l'envers dépend de l'accès, du coût et des exigences de fatigue — et non d'une exigence de Code générale.
Comment Qualifier une DMOS CJP
Lorsqu'une soudure sur chanfrein CJP sort des limites préqualifiées de Clause 5 et Figure 5.1, la DMOS doit être qualifiée par des essais selon Clause 6. Table 6.2 définit le nombre et le type d'éprouvettes d'essai requises pour la qualification de soudure sur chanfrein CJP, ainsi que la plage d'épaisseur qualifiée.
L'essai de qualification implique la production d'une soudure d'essai sur plaque (ou tuyau pour les applications tubulaires), l'extraction d'éprouvettes et la réalisation d'essais destructifs. Pour les essais sur plaque, Table 6.2 spécifie l'examen visuel (VT) selon Clause 6.10.1, des essais de traction à section réduite, et soit des essais de pliage de racine et de face, soit des essais de pliage latéral selon l'épaisseur de la plaque. L'épaisseur de la plaque testée détermine la plage d'épaisseur du métal de base qualifiée pour le soudage de production.
Pour les plaques de 3/8 po et moins, l'essai qualifie une épaisseur minimum de 1/8 po et un Maximum de 2T (deux fois l'épaisseur de la plaque d'essai). Pour les plaques de plus de 1 po, le minimum reste de 1/8 po et le maximum est illimité. Cela signifie qu'un seul essai sur une plaque de 1 po qualifie la procédure pour toutes les épaisseurs à partir de 1/8 po.
Les variables essentielles enregistrées sur le QPR résultant définissent les limites de la DMOS qualifiée. Toute modification d'une variable essentielle listée dans Table 6.6 — procédé de soudage, classification du métal d'apport, groupe de métal de base, position, préchauffage, ou l'une des 35 autres variables listées — peut nécessiter une nouvelle qualification.
Comment la CJP Apparaît sur un Symbole de Soudage
Sur les dessins techniques, une soudure CJP est indiquée en montrant le symbole de soudure sur chanfrein (V, biseau, J, U ou droit) sans dimension de profondeur à la position de la dimension de soudure sur la ligne de référence. Lorsqu'aucune dimension de soudure (profondeur) n'est spécifiée, la soudure est comprise comme étant à pénétration complète. Si une dimension de profondeur apparaît — telle que « 3/8 » à côté d'un symbole de chanfrein en V — la soudure est PJP à cette profondeur.
L'angle d'ouverture, l'écartement à la racine et les dimensions du talon apparaissent à leurs positions Norme sur le symbole de soudage. Si un support envers est requis, le symbole de support envers (un rectangle du côté opposé de la ligne de référence) est inclus. Une note en queue peut spécifier le numéro de DMOS, le procédé de soudage ou d'autres informations supplémentaires.
Pour une exploration plus approfondie des conventions de symboles de soudage, consultez notre référence des symboles de soudure sur chanfrein et notre tableau des symboles complet.
Foire Aux Questions
Non. Clause 5.4.1.2 de D1.1:2025 exige un support envers en acier pour les soudures sur chanfrein CJP préqualifiées réalisées d'un seul côté. Cependant, Clause 5.4.1.3 permet les soudures CJP sans support envers en acier lorsque le support envers est retiré après le soudage et que le côté arrière de la soudure est gougé à l'envers jusqu'au métal sain et resoudé. Les soudures CJP double face avec gougeage à l'envers ne nécessitent aucun support envers. L'exigence de support envers s'applique spécifiquement aux joints CJP préqualifiés unilatéraux.
CJP (pénétration complète du joint) signifie que le métal fondu s'étend sur toute l'épaisseur du joint. PJP (pénétration partielle du joint) signifie que le métal fondu ne s'étend pas sur toute l'épaisseur. Selon D1.1:2025, la distinction dépend de la manière dont la soudure est réalisée : les soudures sur chanfrein sans support envers en acier soudées d'un seul côté, et les soudures sur chanfrein soudées des deux côtés mais sans gougeage à l'envers, sont considérées comme PJP selon Clause 5.4.2. Les joints CJP supportent la pleine résistance de conception du métal de base. Les joints PJP ont une gorge utile réduite, et l'ingénieur doit en tenir compte dans la conception.
Une soudure CJP est indiquée sur un symbole de soudage en montrant le type de chanfrein (V, biseau, J, U ou droit) sans dimension de profondeur à la position de la dimension de soudure. Lorsqu'aucune dimension de profondeur n'apparaît, la soudure est comprise comme étant CJP. Si une dimension de profondeur est indiquée, la soudure est PJP à cette profondeur. Des informations supplémentaires telles que l'angle d'ouverture, l'écartement à la racine et les exigences de support envers apparaissent à leurs positions standard sur le symbole. Une note en queue peut spécifier le numéro de DMOS ou le procédé de soudage.
Oui. Clause 5.4.1 de D1.1:2025 définit les détails de soudure sur chanfrein CJP préqualifiés. La configuration du joint doit correspondre à l'un des détails préqualifiés de la Figure 5.1, y compris le type de chanfrein spécifié, l'écartement à la racine, l'angle d'ouverture et les dimensions du talon. Le procédé de soudage doit être SMAW, SAW, GMAW (sauf le transfert court-circuit), ou FCAW. Le métal de base doit être listé dans la Table 5.6, et toutes les autres dispositions de Clause 5 doivent être respectées. Les joints CJP préqualifiés ne nécessitent pas de QPR ni d'essais de qualification selon Clause 6.
Physiquement oui — le métal fondu fusionne dans le métal de base à la racine du joint, de sorte que les soudures d'angle produisent toujours une certaine profondeur de fusion. Mais dans la terminologie D1.1, la pénétration complète du joint (CJP) et la pénétration partielle du joint (PJP) sont des termes de code définis uniquement pour les soudures sur chanfrein. Clause 3 définit la CJP comme une condition de racine de joint dans une soudure sur chanfrein dans laquelle le métal fondu s'étend sur l'épaisseur du joint. Clause 4.5.1 et la Figure 5.1 couvrent les détails de soudure sur chanfrein CJP. Clause 4.5.2 traite les soudures d'angle séparément : la dimension de soudure d'angle est mesurée par la longueur de la branche, et la résistance de la soudure d'angle est calculée à partir de la gorge utile selon Clause 4.5.2.6 — et non à partir de la profondeur de pénétration. Appeler une soudure d'angle CJP est une erreur de catégorie selon D1.1. Si un joint doit développer une résistance sur toute l'épaisseur, le détail doit être une soudure sur chanfrein de la Figure 5.1, et non une soudure d'angle avec pénétration ajoutée.