Un Dossier de Qualification de Procédé (PQR) est le document fondamental en matière d'assurance de la qualité du soudage. Sans un PQR valide, aucune Spécification de Procédé de Soudage (WPS) ne peut être considérée comme qualifiée, et aucun joint de production réalisé selon ce WPS n'est conforme au code.
Réponse Rapide
Quick Answer
Un Dossier de Qualification de Procédé (PQR) documente les paramètres de soudage réels utilisés pour souder une éprouvette d'essai et les résultats des essais destructifs de cette éprouvette. Il fournit la base factuelle qui soutient une ou plusieurs Spécifications de Procédé de Soudage (WPS). Le PQR est régi par ASME Section IX, AWS D1.1 ou ISO 15614-1 selon le code applicable.
Qu'est-ce qu'un PQR ?
Le PQR est un dossier — pas un procédé. Il enregistre ce qui s'est réellement produit lors d'un soudage d'essai spécifique, notamment :
- Tous les paramètres de soudage mesurés lors du soudage d'essai (intensité, tension, vitesse de progression, apport thermique)
- Le métal d'apport, le gaz de protection et le flux réellement utilisés
- Les températures de préchauffage et d'entre-passes réellement enregistrées
- Tous les résultats des essais mécaniques et END sur les éprouvettes prélevées sur l'éprouvette
Le PQR diffère d'une WPS, qui spécifie les plages dans lesquelles les soudures de production doivent être effectuées. Le WPS est une prescription ; le PQR est la preuve que la prescription produit des soudures saines.
La Relation PQR–WPS
PQR (dossier factuel du soudage d'essai)
└── soutient un ou plusieurs ──▶ WPS (procédé de production)
Un seul PQR peut soutenir plusieurs WPS, à condition que chaque WPS reste dans le cadre des variables essentielles et essentielles complémentaires établies par le PQR. Inversement, certains WPS peuvent nécessiter plusieurs PQR de soutien (par exemple, des positions différentes ou des classifications de métal d'apport différentes).
Distinction importante : Le PQR n'est jamais utilisé directement dans l'atelier de fabrication. Les soudeurs travaillent selon le WPS. Le PQR est conservé dans le dossier qualité et est présenté à l'Inspecteur Agréé sur demande.
Codes Applicables
Code ASME de Chaudières et de Récipients Sous Pression, Section IX
ASME IX est le code de qualification de soudage le plus largement référencé pour les équipements sous pression à l'échelle mondiale. Dispositions principales :
- QW-200 : Exigences générales de qualification du procédé
- QW-250 à QW-280 : Variables essentielles, essentielles complémentaires et non essentielles par procédé
- QW-300 : Dimensions et positions des éprouvettes d'essai
- QW-462 : Essais mécaniques requis et critères d'acceptation
- QW-483 : Format requis pour le PQR
Les variables essentielles sont des changements qui affectent les propriétés mécaniques de la soudure et nécessitent une re-qualification. Les variables essentielles complémentaires affectent la ténacité à l'entaille et sont invoquées lorsque l'essai de Charpy est requis par le code de référence. Les variables non essentielles ne nécessitent qu'une révision du WPS.
Code AWS D1.1 de Soudage des Structures — Acier
AWS D1.1 appelle le document équivalent un Dossier de Qualification de Procédé et régit son utilisation pour le soudage de l'acier de construction. Les WPS pré-qualifiés selon D1.1 ne nécessitent pas un PQR de soutien, mais les procédés non pré-qualifiés le nécessitent.
ISO 15614-1
L'équivalent européen. La qualification se fait par procédé, groupe de matériau, métal d'apport, plage d'apport thermique et position. Les résultats sont enregistrés sur un Dossier de Qualification de Procédé de Soudage (WPQR).
Variables Essentielles : Ce qui Déclenche la Re-qualification
Une modification de toute variable essentielle rend le PQR existant invalide et nécessite une nouvelle éprouvette. Variables essentielles courantes selon ASME IX pour SMAW (QW-253) :
| Variable | Déclencheur de re-qualification |
|---|---|
| Numéro P du métal de base | Changement vers un groupe P-Number différent |
| Numéro F du métal d'apport | Changement vers un F-Number différent |
| Numéro A du métal d'apport (composition) | Changement du groupe de composition chimique du métal de soudure déposé |
| Position | Ajout d'une position verticale montante non précédemment qualifiée |
| Support | Enlèvement du support où l'enlèvement inverse n'a pas été effectué |
| Caractéristiques électriques | Courant continu à courant alternatif ou vice-versa |
| Épaisseur du métal de base | En dehors de la plage qualifiée (généralement T à 2T pour la tôle, selon QW-451) |
Essais Mécaniques Requis (ASME IX)
Pour une qualification de procédé de soudage en chanfrein, ASME IX QW-462 exige :
| Essai | Quantité | Critère d'acceptation |
|---|---|---|
| Traction à section réduite | 2 | ≥ UTS minimum du métal de base |
| Pliage à la racine | 2 | Aucun défaut ouvert > 3,2 mm (1/8 po) |
| Pliage de face | 2 | Aucun défaut ouvert > 3,2 mm (1/8 po) |
| Pliage latéral (quand t ≥ 10 mm) | 4 | Aucun défaut ouvert > 3,2 mm (1/8 po) |
| Essai de choc Charpy (si nécessaire) | 3 par ensemble | Énergie minimale du code de référence à la température d'essai |
| Examen macroscopique (cordon) | 1 | Aucune fissure ; fusion à la racine |
Tous les éprouvettes d'essai doivent être découpées, usinées et testées par un laboratoire d'essais agréé. Les résultats sont signalés sur le PQR avec l'identification du laboratoire et les références d'étalonnage.
Ce qu'il Faut Vérifier Lors de l'Examen d'un PQR
Les ingénieurs QA et les Inspecteurs Agréés doivent vérifier les points suivants lors de l'examen d'un PQR :
- Exhaustivité : Tous les champs requis selon QW-483 sont remplis ; aucun blanc dans les colonnes de variables essentielles.
- Date et lieu du soudage d'essai : Doit précéder la date de publication du WPS. Essai réalisé dans une installation agréée.
- Signataire : Signé et daté par un CWI (AWS), Inspecteur de Soudage Agréé (ASME), ou équivalent selon le code applicable.
- Plages de variables enregistrées : Valeurs réellement mesurées, pas des plages. Les plages appartiennent au WPS.
- Résultats des essais mécaniques : Tous les essais requis effectués ; les éprouvettes respectent les critères d'acceptation ; le numéro du rapport de laboratoire est référencé.
- Résultats END (si nécessaire) : RP ou UT de l'éprouvette d'essai selon QW-142 si l'essai de choc est requis par le code de référence.
- Préchauffage et PWHT : Les températures réelles enregistrées pour le soudage d'essai correspondent à l'enveloppe d'application du WPS.
- Numéros P et F : Correctement attribués au métal de base et au métal d'apport utilisés.
- Rapports de laboratoire de soutien : Rapports de traction, de pliage et de Charpy joints ou référencés avec traçabilité vers l'éprouvette spécifique.
Lacunes Courantes du PQR Détectées Lors des Audits
- WPS soutenu par un PQR qualifié selon ASME IX mais la production utilise un métal de base de numéro P différent non couvert
- PQR montre « selon WPS » dans les colonnes de paramètres enregistrés au lieu des valeurs réellement mesurées
- Résultats d'essai de Charpy signalés sans référence à la température d'essai ou l'orientation de l'éprouvette
- Re-qualification non déclenchée après une modification de la classification d'électrode qui a franchi les limites de numéro F
- PQR signé par un superviseur de soudage qui n'est pas un inspecteur de soudage agréé
- Rapports de laboratoire non conservés avec le PQR (traçabilité interrompue)
Gestion Numérique du PQR
Les PQR papier créent un risque d'audit : documents mal classés, scans illisibles et aucune alerte automatique en cas de changement nécessitant une re-qualification. Des plateformes comme TestCert permettent aux équipes qualité de lier les PQR à leurs WPS de soutien, de suivre l'état des variables essentielles et de recevoir des alertes lorsqu'un changement de production proposé invaliderait la base de qualification.
Quelle est la différence entre un PQR et un WPS ?
Un PQR enregistre les paramètres réels et les résultats d'essai d'un soudage d'essai de qualification spécifique. Un WPS spécifie les plages dans lesquelles le soudage de production doit être effectué. Le PQR est la preuve ; le WPS est l'instruction. Un PQR peut soutenir plusieurs WPS.
Qui doit signer un PQR selon ASME Section IX ?
ASME IX ne spécifie pas d'identifiants de signataire requis dans le texte du code, mais la plupart des juridictions et agences d'inspection agréées (AIA) exigent que le PQR soit certifié par un Inspecteur de Soudage Certifié (CWI) ou l'ingénieur en soudage responsable du fabricant. L'Inspecteur Agréé (IA) assigné à l'atelier de fabrication vérifie que le PQR est en dossier.
Combien de temps un PQR est-il valide ?
Un PQR n'expire pas. Une fois qualifié, il reste valide indéfiniment à moins qu'une variable essentielle soit modifiée de manière à invalider la qualification, ou que les enregistrements soient perdus/détruits. Cependant, si le QMS du fabricant a expiré ou que les enregistrements d'essais mécaniques de soutien ne peuvent pas être produits, l'IA peut exiger une re-qualification.
Un WPS pré-qualifié selon AWS D1.1 nécessite-t-il un PQR ?
Non. Les WPS pré-qualifiés selon AWS D1.1 qui répondent à tous les paramètres du Tableau 4.5 ne nécessitent pas un PQR de soutien. Cependant, tout écart par rapport aux paramètres pré-qualifiés — comme l'utilisation d'une conception de joint non pré-qualifiée ou d'un métal d'apport non listé — nécessite une qualification du procédé et un PQR.
Un PQR peut-il soutenir un WPS pour plusieurs types de métal de base ?
Seulement si les métaux de base se situent dans le même groupe P-Number ou S-Number (ASME IX). La qualification sur P1 (acier au carbone) ne qualifie pas automatiquement le soudage sur P8 (acier inoxydable austénitique), par exemple. Consultez QW-424 pour les règles spécifiques de qualification croisée.
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