Soudage, chaudronnerie, contrôle qualité et industrialisation : audit, conseil, formation et assistance technique pour le naval et le ferroviaire

Le cadre normatif du soudage et du contrôle

Des normes privées rendues applicables par un texte ou par un contrat

Le soudage est un procédé dit spécial : la qualité d'une soudure ne se vérifie pas entièrement sur le produit fini, elle se démontre par la maîtrise du procédé. Les normes qui l'encadrent sont des documents privés, qui ne deviennent obligatoires que par un texte, une règle de classification ou un contrat. La série EN (norme européenne) ISO 3834 définit les exigences de qualité en soudage par fusion des matériaux métalliques : sa partie 1, dans l'édition de 2021, aide à choisir le niveau d'exigences, et les parties suivantes décrivent les niveaux complet, normal et élémentaire. La norme EN ISO 14731 précise les tâches et les responsabilités de la coordination en soudage.

La qualification des modes opératoires relève de la série EN ISO 15614, dont la partie 1 traite du soudage à l'arc et aux gaz des aciers. La qualification des soudeurs relève de l'EN ISO 9606-1, publiée en 2017 pour les aciers ; un projet de révision, qui réunirait les parties de la série, est en cours, ce qui impose de toujours vérifier l'édition citée par le contrat. Le contrôle non destructif du personnel est cadré par la norme ISO 9712, dont une édition de 2021 existe et que l'Europe reprend sous la référence EN ISO 9712. Nous citons ces normes sans millésime dans nos supports, sauf lorsque vous nous indiquez l'édition applicable.

Ferroviaire : EN 15085 et gestion de la qualité IRIS

Pour le matériel roulant, la série EN 15085 encadre le soudage des véhicules ferroviaires et de leurs composants, de la conception à la fabrication et au contrôle. La partie 2 fixe les exigences applicables au constructeur : il est certifié par un organisme de certification accrédité, reconnu par le comité européen pour le soudage des véhicules ferroviaires (ECWRV), puis inscrit dans un registre en ligne. La certification porte sur un site et un périmètre, et elle suppose un coordinateur en soudage responsable, employé par le fabricant. Les clients ferroviaires la demandent par contrat à leurs fournisseurs et à leurs sous-traitants.

La tenue à la fatigue est l'enjeu technique central des assemblages soudés d'un bogie ou d'une caisse, soumis à des chargements répétés tout au long de leur vie. Elle oriente le dessin des cordons, la préparation des joints et les critères d'acceptation, et elle explique l'attention portée aux défauts de géométrie et aux reprises.

La gestion de la qualité du secteur s'appuie aussi sur la norme ISO 22163, publiée en 2023, qui remplace la spécification technique ISO/TS 22163 et s'intègre aux règles IRIS (International Railway Industry Standard, norme internationale de l'industrie ferroviaire) publiées par l'UNIFE, l'association européenne de l'industrie ferroviaire. IRIS n'est pas une exigence légale et ne tient pas lieu d'autorisation de sécurité : c'est un référentiel d'industrie, audité par des organismes autorisés.

Naval : règles de classification et exigences du donneur d'ordre

Dans le naval, le soudage relève des règles de la société de classification retenue pour le navire ou l'ouvrage, complétées par le cahier du chantier ou de l'armateur. Les sociétés de classification publient leurs exigences sur les procédés, les consommables, les matériaux et les soudeurs ; la reconnaissance d'un procédé ou d'un soudeur suit les règles de chacune. Les chantiers demandent souvent à leurs sous-traitants de se référer à l'EN ISO 3834, et les contrats précisent le niveau d'exigences attendu. Les coques et les structures offshore subissent elles aussi des chargements cycliques, dus notamment à la houle, et la fatigue des assemblages y guide le choix des détails de construction et des contrôles.

Il faut distinguer trois choses que l'on confond souvent : la qualification d'un procédé, qui concerne l'entreprise, la qualification d'un soudeur, qui concerne une personne, et le système de qualité du soudage de l'entreprise. Chacune a son organisme et son référentiel, et aucune ne remplace les autres.

De la qualification du procédé au contrôle de la soudure

DMOS, qualification de mode opératoire et dossier de fabrication

Le descriptif de mode opératoire de soudage (DMOS) fixe pour un assemblage donné le procédé, les matériaux, les consommables, les paramètres, la préparation des joints et les conditions de mise en œuvre. Il s'appuie sur une qualification de mode opératoire (QMOS) : des essais sur éprouvettes, réalisés en présence d'un examinateur ou d'un organisme compétent, qui établit et signe le rapport. Le DMOS qui en découle n'est valable que dans le domaine de validité de cette qualification, ce qui fait de sa rédaction un exercice de précision.

Autour de ces documents s'organise le dossier de fabrication : plan de soudage, gamme, plan de contrôle, traçabilité des matériaux et des consommables, enregistrements des paramètres, gestion des non-conformités. Un dossier incomplet est une cause fréquente d'écarts lors des audits de clients, de l'organisme de certification ou de la société de classification, et une reprise tardive coûte plus cher que la rigueur initiale. La coordination en soudage, décrite par l'EN ISO 14731, répartit les tâches de préparation, de contrôle et de décision entre les personnes compétentes de l'entreprise.

Contrôle des soudures et essais non destructifs

Le contrôle d'une soudure combine plusieurs niveaux : examen visuel, méthodes de surface (ressuage, magnétoscopie) et méthodes volumiques (radiographie, ultrasons), choisies selon le référentiel, l'épaisseur, le matériau et le niveau de criticité de l'assemblage. Le plan de contrôle fixe les méthodes, les fréquences et les critères d'acceptation. Ces critères ne sont pas inventés par l'atelier : ils viennent de la norme du produit, de la règle de classification ou du cahier du donneur d'ordre.

Les contrôleurs sont qualifiés et certifiés selon l'ISO 9712 par des organismes de certification, en France par la COFREND, accréditée par le Cofrac. Nous n'intervenons pas à ce niveau : nous aidons à rédiger le plan de contrôle, à relire les rapports et à comprendre les indications relevées, jamais à tenir la place du contrôleur certifié. Les sensibilisations que nous proposons aux non-contrôleurs, comme aux responsables de production, n'ont aucune valeur de certification.

Métallurgie, déformations et traitements

La métallurgie du soudage explique ce que le procédé fait au matériau : zone affectée thermiquement, risques de fissuration, effet du préchauffage et des traitements thermiques, déformations et contraintes résiduelles. Elle guide le choix des consommables et des séquences de soudage. Sur les grands blocs de coque, les déformations pèsent sur les tolérances de montage et sur les reprises ; sur les caisses et les châssis de matériel roulant, elles pèsent sur les cotes d'interface et sur la tenue à la fatigue. Les traitements de surface et les revêtements complètent la chaîne, avec leurs propres exigences de préparation.

Qualité, mesure et industrialisation

Métrologie et tolérancement

Un assemblage soudé doit aussi respecter des cotes. La spécification géométrique des produits (ISO GPS) fournit le langage de cotation, les chaînes de cotes permettent de répartir les tolérances, et les moyens de mesure, du contrôle manuel à la machine à mesurer tridimensionnelle et à la numérisation 3D, permettent de les vérifier. Leur choix dépend de la taille des pièces, de l'incertitude visée et du coût. La métrologie suppose elle-même une maîtrise des étalonnages et des incertitudes, que les audits de qualité regardent de près.

Industrialisation, lean et pilotage d'atelier

Industrialiser un nouveau produit consiste à transformer un plan en un flux maîtrisé : choix des procédés, implantation, outillages, gammes, cadences, plan de contrôle, premières séries. La démarche lean, le management visuel et le 5S réduisent les gaspillages de manutention et d'attente, particulièrement visibles en chantier naval où les pièces sont lourdes et volumineuses. La maîtrise statistique des procédés et la résolution structurée de problèmes (8D) traitent la variabilité et les non-conformités, et les systèmes d'exécution de la fabrication (MES) en assurent la traçabilité. La robotisation et la fabrication additive métallique s'ajoutent quand le volume ou la complexité le justifie.

Rôles et responsabilités le long de la chaîne

Un constructeur, un chantier ou un sous-traitant répercutent leurs exigences de rang en rang : qualité du soudage, traçabilité, propriété intellectuelle, sécurité de l'information et, pour la défense, contrôle des exportations. Chacun répond de ce qu'il fabrique. Le soudage est aussi un travail à chaud, avec des risques d'incendie, de fumées et d'espaces confinés qui relèvent de la prévention de l'employeur. En construction et réparation navales, ces travaux relèvent du décret n° 77-1321 du 29 novembre 1977 modifié, et non du plan de prévention des articles R. 4511-1 et suivants du code du travail.

Ce que nous faisons, et ce que nous ne faisons pas

Ce que nous faisons

Nous intervenons auprès de chantiers navals civils et de défense, d'ateliers de chaudronnerie, de constructeurs de matériel ferroviaire, d'équipementiers et de sous-traitants. Nous auditons vos pratiques et vos dossiers de fabrication, nous conseillons sur l'organisation et sur la préparation de la qualification des procédés, nous rédigeons DMOS, plans de contrôle et gammes, nous préparons les dossiers de qualification que vous présentez à l'examinateur ou à l'organisme compétent, et nous évaluons la préparation théorique de vos équipes. Nos livrables sont présentables à vos clients, à l'organisme de certification et à la société de classification, qui prennent leurs propres décisions.

Nos missions d'assistance technique sont réalisées par des intervenants d'Optédif, sous la responsabilité et l'encadrement d'Optédif, dans le cadre d'un contrat de prestation de services portant sur un objectif, des livrables et un périmètre définis avec le client, au forfait ou en récurrent. Nous ne tenons pas la fonction de coordination en soudage de votre entreprise, qui reste confiée à votre personnel.

Ce que nous ne faisons pas

La qualification des soudeurs, le titre de coordination en soudage et la certification du personnel de contrôle non destructif relèvent d'examinateurs et d'organismes compétents : Optédif n'examine personne et ne délivre aucun de ces titres. La certification EN 15085 d'un constructeur est délivrée par un organisme de certification accrédité, et l'approbation d'un procédé ou d'un soudeur par la société de classification selon ses règles. Une certification selon l'EN ISO 3834 ou l'ISO 9001 relève aussi d'un organisme accrédité. Optédif n'est aucun de ces organismes, ni société de classification : un audit interne ou une revue de notre part ne valent ni certification, ni approbation, ni qualification.

Pour les programmes de défense, les exigences d'habilitation et de contrôle des exportations fixées par le donneur d'ordre s'imposent à la mission.

Références officielles

• EN ISO 3834-1, exigences de qualité en soudage par fusion (fiche de normalisation)
• EN ISO 9606-1, qualification des soudeurs (fiche de normalisation)
• COFREND, certification du personnel de contrôle non destructif
• Cofrac, accréditation
• UNIFE, règles IRIS