EN ISO 5173 Essais destructifs des soudures sur matériaux métalliques - Essais de pliage

La norme « EN ISO 5173 Essais destructifs des soudures sur matériaux métalliques - Essais de pliage », qui a pour base une norme européenne et a été publiée ultérieurement par l'Organisation internationale de normalisation (ISO), décrit la méthode de réalisation d'essais de pliage transversal de racine, de face et de côté sur des éprouvettes prélevées sur des soudures bout à bout, des soudures bout à bout plaquées (subdivisées en soudures en tôles plaquées et soudures plaquées) et des soudures bout à bout plaquées, afin de révéler des défauts à la surface ou à proximité de la surface de l'éprouvette sous tension pendant l'essai de pliage ou d'évaluer la ductilité.

Cette norme spécifie également les dimensions de l'éprouvette. Elle spécifie également les méthodes à utiliser en remplacement des essais de pliage transversal à l'outil pour les assemblages soudés lorsque les matériaux de base, les zones affectées thermiquement ou le métal fondu présentent des différences significatives de propriétés physiques et mécaniques par rapport au pliage. Cette norme s'applique aux matériaux métalliques sous toutes leurs formes, avec des assemblages soudés réalisés par tout procédé de soudage.

Aux fins de la présente norme, les termes et définitions suivants s'appliquent :

• L'échantillon d'essai de pliage de face transversale pour le soudage à une extrémité fait référence à l'échantillon de soudage de face transversale dans lequel la face est tendue.
• L'échantillon d'essai de flexion transversale de la racine pour le soudage à une extrémité fait référence à l'échantillon de soudage d'extrémité transversale dans lequel la racine est tendue.
• L'échantillon d'essai de pliage latéral transversal pour le soudage à une extrémité fait référence à l'échantillon de soudure dans lequel la surface sous tension est la section de soudure.
• L'échantillon d'essai de pliage de face longitudinale pour le soudage d'une extrémité fait référence à l'échantillon dont la direction est parallèle à la direction de soudage d'extrémité et la face est en tension.
• L'échantillon d'essai de flexion longitudinale de la racine pour le soudage d'une extrémité fait référence à l'échantillon de soudure dont la direction est parallèle à la direction du soudage d'extrémité et la racine est en tension.
• L'éprouvette de pliage pour revêtement non soudé bout à bout est une éprouvette dont le revêtement est en traction. Elle peut être appliquée aux éprouvettes transversales et longitudinales.
• Pour le placage sans soudure bout à bout, l'éprouvette de pliage latéral est une éprouvette dont la section transversale du placage est sous tension. Elle peut être appliquée aux éprouvettes transversales et longitudinales.
• L'échantillon d'essai de pliage de face pour revêtement soudé bout à bout fait référence à un échantillon soudé bout à bout dans lequel le revêtement est en tension.
• L'échantillon d'essai de pliage latéral pour revêtement soudé bout à bout fait référence à l'échantillon soudé bout à bout dans lequel la section transversale du revêtement est en tension.

En principe, lors de la réalisation de l'essai, une éprouvette transversale ou longitudinale est prélevée sur un joint soudé et soumise à une déformation plastique par flexion, sans inversion du sens de flexion, de sorte que l'une des surfaces ou sections du joint soudé soit sous tension. La température à laquelle les essais sont effectués doit être enregistrée. La vitesse d'essai doit être constante et, lorsqu'elle est connue, enregistrée. L'essai doit être réalisé conformément à l'une des méthodes décrites dans la présente norme.

Les méthodes d'essai décrites dans la norme EN ISO 5173 permettent d'évaluer la ductilité et la résistance des soudures, et plus particulièrement l'aptitude du matériau soudé à subir une déformation plastique sans fissuration. Les principales méthodes d'essai de pliage sont :

• Essai de pliage frontal : La surface extérieure (face) de la soudure est mise en tension. Cet essai permet de vérifier l'absence de fissures, de défauts de fusion, de pénétration incomplète ou d'autres défauts de soudure, et de garantir que le métal fondu et la zone affectée thermiquement résistent à la déformation plastique.
• Essai de flexion à la racine : la racine (côté opposé) de la soudure est mise en tension. Cet essai permet de détecter les défauts à la racine, tels qu'une pénétration ou une fusion incomplètes, une porosité ou des fissures à la racine ou à proximité, et de garantir que la zone de la racine peut subir une déformation plastique sans rupture.
• Essai de pliage latéral : Une section transversale de la soudure est testée, le côté étant en tension. Cet essai permet d'identifier les défauts internes non détectables par les seuls essais de pliage de face ou de fond, et de garantir que l'ensemble de la zone de soudure présente une ductilité et une résistance suffisantes. Il est généralement utilisé lorsque l'épaisseur du matériau est trop importante pour permettre les essais de pliage de face ou de fond.
• Essai de pliage longitudinal : une éprouvette est pliée le long de l'axe de la soudure (moins courant). Cet essai permet d'évaluer la ductilité globale de la soudure et des zones environnantes dans le sens de la soudure, ainsi que d'identifier les défauts tels que les fissures longitudinales, les défauts de fusion, les inclusions et la porosité alignée avec la soudure.

Ces méthodes d’essai sont utilisées dans diverses situations pour évaluer l’intégrité mécanique et la résistance des joints soudés dans les matériaux métalliques.

Les éprouvettes doivent être préparées de manière à ce que le processus de préparation n'affecte pas le matériau de base ni le métal fondu. La taille et la préparation des éprouvettes dépendent de l'épaisseur du matériau et du type d'essai de pliage. Les éprouvettes sont généralement rectangulaires et usinées à partir d'un joint soudé.

Lors de l'essai, l'échantillon est placé sur deux supports et plié sur une matrice (mandrin) d'un diamètre spécifique. Selon la méthode, le pliage peut être effectué à l'aide d'une machine d'essai de pliage guidée ou de rouleaux. L'angle de pliage et le diamètre de la matrice sont choisis en fonction du type et de l'épaisseur du matériau.

Après pliage, l'éprouvette est examinée afin de déceler d'éventuelles fissures superficielles ou autres discontinuités. Les critères d'acceptation reposent sur la taille maximale admissible des fissures ou la présence de défauts apparents. Les fissures causées par des effets de bord ou des défauts préexistants (non liés au soudage) peuvent être ignorées si elles sont clairement identifiées.

En résumé, cette norme vise à garantir que les assemblages soudés présentent une ductilité adéquate et sont exempts de défauts internes ou de surface significatifs. Elle est couramment utilisée pour les essais de qualification des soudures et le contrôle qualité des produits soudés.

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