Qu'est-ce qu'un Profil de soudure ?
Un Profil de soudure est la forme en coupe transversale du cordon de soudure fini. Il décrit si la Face de Soudure est Arasé avec le Métal de Base, bombée au-dessus (Convexe), ou creusée en dessous (Concave). Le profil est important car il affecte directement la durée de vie en fatigue, la concentration de contraintes et la capacité à effectuer un Contrôle non destructif.
L'Article 7.23 de D1.1:2025 exige que toutes les soudures répondent aux Critères d'acceptation visuelle des Tableaux 8.1 ou 10.14 et soient exemptes de fissures, de Débordements et des discontinuités de profil inacceptables présentées dans la Figure 7.4, le Tableau 7.8 et le Tableau 7.9.
Profils Acceptables vs Inacceptables
La Figure 7.4 classe les profils de soudure en trois catégories : souhaitable, acceptable et inacceptable. La classification varie selon le Type de soudure :
Soudures Bout à Bout (joints bout à bout) : Le renfort doit être dans les limites de l'Annexe A du Tableau 7.9. La Face de Soudure doit avoir une transition progressive vers la surface du Métal de Base. Un renfort excessif, des transitions abruptes et un Débordement sont inacceptables.
Soudures d'Angle (joints en T, joints à recouvrement, angles intérieurs) : La face peut être légèrement Convexe, plate ou légèrement Concave selon l'Article 7.23.1. Les limites de Convexité sont définies par l'Annexe C du Tableau 7.9. Une Convexité excessive concentre les contraintes aux pieds de soudure et est inacceptable. Une gorge insuffisante (Concavité qui réduit la Dimension de soudure effective en dessous du Minimum) est également inacceptable.
Soudures d'Angle d'angle extérieur : Régies par l'Annexe D, qui fixe la Convexité à la moitié de l'Épaisseur de la dimension du bord exposé le plus mince.
Convexity Limites — Tables 7.8 and 7.9
D1.1 utilise quatre annexes de Convexité définies dans le Tableau 7.9. Le Tableau 7.8 associe chaque Type de soudure et Type de soudure à l'annexe applicable et au diagramme de la Figure 7.4.
Schedule A — CJP Groove Welds (Butt Joints)
| Plate Épaisseur (t) | R min. | R max. (reinforcement) |
|---|---|---|
| t ≤ 1 in [25 mm] | 0 | 1/8 in [3 mm] |
| t > 1 in, ≤ 2 in [50 mm] | 0 | 3/16 in [5 mm] |
| t > 2 in [50 mm] | 0 | 1/4 in [6 mm]* |
*Pour les structures chargé cycliquement, R max. pour t > 2 in est de 3/16 in [5 mm].
Schedule B — CJP Groove Welds (Corner and T-Joints)
| Plate Thickness (t) | R min. | R max. | C max. (convexity/concavity) |
|---|---|---|---|
| t < 1 in [25 mm] | 0 | unlimited | 1/8 in [3 mm] |
| t ≥ 1 in [25 mm] | 0 | unlimited | 3/16 in [5 mm] |
Schedule C — Fillet Welds (Most Common)
| Weld Face Width (W) | C max. (convexity) |
|---|---|
| W ≤ 5/16 in [8 mm] | 1/16 in [2 mm] |
| W > 5/16 in, < 1 in [25 mm] | 1/8 in [3 mm] |
| W ≥ 1 in [25 mm] | 3/16 in [5 mm] |
Ces limites s'appliquent non seulement à la largeur totale de la Face de Soudure de la soudure achevée, mais aussi à la largeur d'un cordon de surface individuel sur une soudure multi-passes selon l'Article 7.23.1.
Concavité : Il n'y a pas de restriction sur la Concavité tant que la Dimension de soudure Minimum (considérant à la fois la branche et la gorge) est atteinte selon la note de bas de page b du Tableau 7.9.
Schedule D — Outside Corner Fillet Welds
Pour les soudures d'angle d'angle extérieur, la Convexité Maximum C = t/2, où t est l'Épaisseur de la dimension du bord exposé le plus mince. Voir la Figure 7.4F pour savoir où les Annexes C et D s'appliquent.
Que Signifie « Arasé » ?
Selon l'Article 7.23.3.1, les soudures devant être Arasé doivent être finies de manière à ne pas réduire l'Épaisseur du Métal de Base ou du Métal Fondu le plus mince de plus de 1/32 in [1 mm]. Le renfort restant ne doit pas dépasser 1/32 in [1 mm] de hauteur et doit se fondre en douceur dans les surfaces du Métal de Base avec des zones de transition exemptes de Caniveau.
Tout renfort doit être retiré lorsque la soudure fait partie d'une surface de contact ou de frottement.
« Arasé » ne signifie pas parfaitement plat. Cela signifie à moins de 1/32 in de la surface du Métal de Base avec une transition lisse et sans Caniveau. Un meulage excessif qui amincit le Métal de Base au-delà de cette tolérance est un Défaut.
Exigences de Finition de Surface
Selon l'Article 7.23.3.2, lorsque la finition de surface est requise, les valeurs de rugosité de surface ne doivent pas dépasser 250 micro-pouces [6,3 micromètres] selon ASME B46.1.
Pour les structures chargé cycliquement, la finition doit être parallèle à la direction de la contrainte primaire, sauf qu'une rugosité finale de 125 micro-pouces [3,2 micromètres] ou moins peut être finie dans n'importe quelle direction.
Le burinage et le gougeage peuvent être utilisés comme méthodes initiales d'enlèvement de matière, à condition qu'ils soient suivis d'un meulage ou d'un usinage pour atteindre la rugosité de surface requise.
Méthodes de Meulage et de Réparation
Selon l'Article 7.25, le Métal Fondu ou le Métal de Base peut être enlevé par usinage, meulage, burinage ou gougeage. Le travail doit être effectué de manière à ce que le Métal Fondu ou le Métal de Base adjacent ne soit pas entaillé ou gougé. Le gougeage à l'oxygène n'est autorisé que sur les aciers laminés.
L'Entrepreneur a la possibilité de réparer une soudure inacceptable ou de retirer et de remplacer la soudure entière selon l'Article 7.25.1. La soudure réparée ou remplacée doit être retestée par la méthode originale avec les mêmes Critères d'acceptation.
Le martelage peut être utilisé sur les couches de soudure intermédiaires pour le contrôle des contraintes de retrait selon l'Article 7.26, mais aucun martelage n'est autorisé sur la couche de racine ou de surface de la soudure ou sur le Métal de Base aux bords de la soudure.
Visual Inspection Criteria — Tableau 8.1
Le Tableau 8.1 est le Tableau principal des Critères d'acceptation de l'Examen Visuel. Les exigences de profil sont l'élément (4) : les Profils de soudure doivent être conformes à l'Article 7.23. Cela s'applique aux connexions non tubulaires chargé statiquement et cycliquement.
Éléments connexes du Tableau 8.1 qui interagissent avec l'Acceptation visuelle du profil :
| Item | Criterion | Static | Cyclic |
|---|---|---|---|
| (4) Weld Profiles | Conform to Clause 7.23 | Required | Required |
| (6) Undersized Fillet | Undersize allowed per schedule (e.g. ≤ 1/16 in for 1/8-3/16 fillet) | Max 10% of length | Max 10% of length |
| (7) Undercut | ≤ 1/32 in for material < 1 in thick (static) | 1/32 in general | 0.01 in transverse to stress |
Une soudure qui respecte l'annexe de Convexité mais présente un Caniveau excessif aux pieds échoue toujours à l'Examen Visuel. Le profil, le Caniveau et le sous-dimensionnement sont vérifiés ensemble dans le cadre du même Examen Visuel de l'Article 8.9.