Norme: Normalisation Renault Automobiles DMI / Service 65810 Section Normes Et Cahiers Des Charges [PDF]

Zitiervorschau

NORME

01 - 50 - 026 / - - B

QUALITE DES CORDONS DE SOUDURE ARC PERIMETRE LIAISONS AU SOL

Normalisation Renault Automobiles DMI / Service 65810 Section Normes et Cahiers des Charges

RENAULT

01 - 50 - 026 / - - B

Ce document forme un tout ; ses éléments ne doivent pas être dissociés. © RENAULT 2017. Reproduction interdite sans l’accord du service éditeur. Communication interdite sans l’accord de RENAULT.

CREATION Mars 2008

---

Cette édition est issue du projet NC 2008 0229 / - - -.

MODIFICATION Novembre 2011 Avril 2017

- - A Cette édition est issue du projet NC 2011 0820 / - - -. - - B Cette édition est issue du projet NC 2017 0433 / - - -.

Normes

:

01-50-911,

Documents extérieurs

:

ISO 2553 , 4063 - 5817 , 6520, EN 287-1, 6947

© RENAULT 2017

Page 2/27

RENAULT

01 - 50 - 026 / - - B SOMMAIRE Page

1.LE SOUDAGE ELECTRIQUE A L’ARC: DEFINITION, PERIMETRE D APPLICATION DE LA PRESENTE NORME & RAPPEL REGLES METIERS 1.1 DÉFINITION 1.2 PÉRIMÈTRE D’APPLICATION DE LA PRÉSENTE NORME 1.3 RAPPEL RÈGLES MÉTIER

5 5 5 5

2.DETERMINATION DES CLASSES DE SOUDURE 2.1 SOLLICITATION DES CORDONS ET HIERARCHISATION CARACTERISTIQUE PRODUIT 2.2 CLASSIFICATION DES CORDONS DE SOUDURE 2.3 PROCEDURE DE DETERMINATION DES CLASSES

6 6 7 7

3.LES REGLES DE SYMBOLISATION ET DE COTATION DES CORDONS DE SOUDURE 3.1 REPRESENTATION SYMBOLIQUE SUR LES DESSINS 3.2 HIERARCHISATION HCP ET REGLEMENTATION DE SECURITE 3.3 SYMBOLISATION DU TYPE DE CORDON 3.4 CLASSE DE SOUDURE 3.5 LONGUEUR ET TOLERANCE DES CORDONS DE SOUDURE 3.6 SENS DES CORDONS DE SOUDURE 3.7 SEQUENCE DE SOUDAGE 3.8 NUMEROTATION DES CORDONS DE SOUDURE 3.9 TYPE DE SOUDAGE

8 8 8 8 9 10 10 10 10

4.CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES DES CORDONS DE SOUDURE 4.1 DEFINITION DES CRITERES MACROGRAPHIQUES 4.2 CONFIGURATION DES CORDONS & CRITERES MACROGRAPHIQUES ASSOCIES 4.3 VALEURS STANDARDS DES CRITERES PROCESS QUALITE SOUDURE

11 11 11 14

5.CLASSIFICATION DES DEFAUTS D’ASPECT SOUDURE ET DE LEUR NIVEAU D’ACCEPTATION EN CONTROLE VISUEL 5.1 RAPPEL DES PRINCIPAUX DEFAUTS DE SOUDURE 5.2 LIMITE D’ACCEPTATION DES DEFAUTS DE SOUDURE

14 14 16

6.QUALITE DES PIECES AVANT SOUDAGE 6.1 ETAT DE SURFACE AVANT SOUDAGE 6.2 MAGNETISME REMANENT MAXIMAL 6.3 QUALITE GEOMETRIQUE DES PIECES AVANT SOUDAGE

17 17 17 17

7.ASSURANCE QUALITE 7.1 RAPPEL DES OBLIGATIONS VIS A VIS DU CLIENT 7.2 LE CAHIER DES CHARGES QUALITE SOUDAGE PRODUIT 7.3 PLANS DE SURVEILLANCE QUALITE SOUDURE

18 18 18 19

ANNEXE 1 : TABLEAU RECAPITULATIF DES PLANS DE SURVEILLANCE ANNEXE 2 : SYNOPTIQUES PROCESS DE CONTROLE QUALITE SOUDURE Soudure robotisée - suivi macrographique classique Soudure robotisée - suivi macrographique statistique Soudure manuelle ANNEXE 3 : SYNOPTIQUE DE REACTIVITE SOUDEUR MANUEL EN CAS DE MACROGRAPHIE SOUDURE MANUELLE NON CONFORME ANNEXE 4 : SYNOPTIQUE DE DEROGATION EN CAS DE NON CONFORMITE MACROGRAPHIQUE

22 23 23 24 25

© RENAULT 2017

Page 3/27

26 27

RENAULT

01 - 50 - 026 / - - B

Avant-propos Cette norme est directement liée à la norme de conception produit/process 01-50-911. Elle précise pour le périmètre des liaisons au sol, les critères qualité des cordons arc, les conditions de tolérance sur les composants et sous-assemblés et les plans de surveillance à mettre à œuvre. Elle peut également s’appliquer, hors liaisons au sol, à tous les cordons soumis à des sollicitations de fatigue, en accord avec les responsables métier correspondant. Elle remplace la norme ACI N26-0002_B. Elle se décline pour chaque organe sous la forme d’un cahier des charges spécifique précisant les classes des différents cordons et les critères qualité associés .

© RENAULT 2017

Page 4/27

RENAULT

01 - 50 - 026 / - - B

1. LE SOUDAGE A L’ARC : DEFINITION, PERIMETRE D APPLICATION DE LA PRESENTE NORME & RAPPEL REGLES METIERS 1.1 Définition : le soudage à l’arc électrique regroupe tous les procédés de soudage par fusion utilisant l’énergie thermique d’un arc électrique pour réaliser la soudure. (procédés du groupe 1 selon NF EN ISO 4063) 1.2 Périmètre d’application de la présente norme :  Le soudage électrique à l’arc avec électrode fusible sous flux gazeux (SEFG - en anglais Gas Metal Arc Welding – GMAW) qui se décompose en 2 types de procédés : * M.A.G (Metal Activ Gas) => C’est un procédé de soudage avec fil électrode fusible sous une protection de gaz actif ( CO² pur ou mélange Argon/CO² ou Argon /CO²/Oxygène ), généralement employé pour le soudage des aciers (le fil peut etre plein ou fourré, dans le cas du fil fourré on parle de soudure MAG avec fil fourré). * M.I.G (Metal Inert Gaz) => C’est un procédé de soudage avec fil électrode fusible sous une protection de gaz inerte (Argon pur ou mélange Argon/Helium), généralement employé pour le soudage des aciers inox ou alliages d’aluminium (le fil peut etre plein ou fourré, dans le cas du fil fourré on parle de soudure MIG avec fil fourré)  Le soudage hybride laser / MAG Ce procédé n’est pas un procédé purement arc - l’énergie thermique provenant aussi du faisceau laser – mais les caractéristiques de la soudure se rapprochent de celles du soudage SEFG) Ne font pas partie du périmètre d’application de la présente norme les procédés à l’arc suivant :  le soudage TIG  le soudage plasma avec électrode réfractaire non fusible  le soudage à l’arc sous flux en poudre (ou arc submergé)  le soudage avec électrode enrobée 1.3 Rappel règles métier :

1.3.1 Positions soudures autorisées en soudage robotisé des Liaisons Au Sol :

© RENAULT 2017

Page 5/27

RENAULT

01 - 50 - 026 / - - B

 1.3.2 Choix diamètre fil plein en soudage arc robotisé :

Le choix se fait en fonction de l’épaisseur mini t de l’assemblage à souder (voir définition t au paragraphe 4.1) Epaisseur mini t de l’assemblage (mm) SEFG roboti sé

Plage d'utilisation fil plein diamètre 1 mm Plage d'utilisation fil plein diamètre 1,2 mm

O : recommandé

X : possible

0,6 0,8

1

1,2

1,4 1,6 1,8

2

2,2 2,4

2,6 2,8

>3,2

-

-

X

O

O

O

O

X

X

x

X

X

-

-

-

-

-

-

-

-

X

O

O

O

O

O

O

O

- : interdit

2. DETERMINATION DES CLASSES DE SOUDURE 2.1 SOLLICITATION DES CORDONS ET HIERARCHISATION CARACTERISTIQUE PRODUIT Les cordons de soudure sont classés en 6 classes A1, A2, B1, B2, C1, C2. Elles sont définies en fonction du risque client et du niveau de sollicitation. A chaque classe correspond un plan de surveillance et des critères qualité soudure appropriés. Le risque client est déterminé d’après les modalités d’application de la hiérarchisation des caractéristiques produit. Le niveau de sollicitation détermine le degré de risque d’apparition de la défaillance. Les contraintes sont évaluées par simulation calcul et validées par essais mécaniques. Le tableau ci-dessous définit les 6 classes principales de soudures à l’arc Risque de défaillance du cordon CLASSE C1 Soudure fortement sollicitée dont la rupture n’affecte ni la sécurité ni l’immobilisation du véhicule.

CLASSE B1 Soudure fortement sollicitée dont la rupture entraîne l’immobilisation du véhicule

CLASSE A1 Soudure fortement sollicitée dont la rupture affecte la sécurité du véhicule

CLASSE C2 Soudure faiblement sollicitée dont la rupture n’affecte ni la sécurité ni l’immobilisation du véhicule. HCP 3 HCP2

CLASSE B2 Soudure faiblement sollicitée dont la rupture entraîne l’immobilisation du véhicule

CLASSE A2 Soudure faiblement sollicitée dont la rupture affecte la sécurité du véhicule S/R

HCP 1

Cordons sans risque sécurité clients

Cordons de sécurité et/ ou réglementés Conséquence de la défaillance perçue par le client automobiliste

© RENAULT 2017

3

Page 6/27

RENAULT

01 - 50 - 026 / - - B 2.2 CLASSIFICATION DES CORDONS DE SOUDURE

Les cordons de sécurité sont en classe A et déclinés comme suit : A1  cordon de sécurité avec risque de défaillance élevé A2  cordon de sécurité avec risque de défaillance faible Les cordons pouvant entraîner une panne immobilisante sont en classe B : B1  cordon avec risque de défaillance élevé. B2  cordon avec risque de défaillance faible Les cordons dont la rupture n’entraîne qu’une panne non immobilisante sont en classe C : C1  cordon avec risque de défaillance élevé. C2  cordon avec risque de défaillance faible. 2.3 PROCEDURE DE DETERMINATION DES CLASSES La classification doit être proposée par le responsable conception, validée et confirmée par écrit avant spécification par le responsable calcul, le responsable essais de la DIESC & l’expert soudure. Détermination de la gravité client. Le concepteur-spécificateur produit évalue la gravité de chaque défaillance (rupture du cordon de soudure) sur chaque effet client. Le concepteur-spécificateur en déduit l’appartenance à une classe de hiérarchisation par application du barème ci dessous. HCP

Fonctions de Service Perturbées (effets client)

S : Sécurité, Défaut pouvant affecter la sécurité ( S/R : Sécurité & Réglementaire, R : Réglementaire,

) des différents clients, ou ne

respectant pas les conditions de réglementation/sécurité ( respectant pas la réglementation (

) ou ne

)

1

Panne immobilisante

2

Panne non immobilisante nécessitant de réparer rapidement

3

Défaut toléré ou gênant ne nécessitant pas de réparation immédiate

Détermination du risque d’apparition de la défaillance Les cordons sont soumis à des sollicitations de service estimées par calcul, auxquelles s’ajoutent des contraintes résiduelles introduites par le process et difficilement quantifiables. Dans ces conditions le concepteur évalue le risque probable d’apparition de la défaillance en s’appuyant sur :  les experts métiers calcul, essais, soudure,  la capitalisation des validations essais produit/procédé de soudage,  la capitalisation des expériences industrielles sur pièces châssis ayant des fonctions similaires. La sollicitation de service menante pour les liaisons au sol est principalement la fatigue. En outre pour être capable d’absorber les écarts de tenue en endurance observés parfois durant le développement, la cible de validation des projets a été fixée à 120% de l’endurance minimum requise. Dans ces conditions les niveaux retenus pour la classification des cordons sont :

© RENAULT 2017

Page 7/27

RENAULT

01 - 50 - 026 / - - B

- Cordons fortement sollicités (niveau 1) => respect du cahier des charges endurance inférieur à 150%. - Cordons faiblement sollicités (niveau 2) => respect du cahier des charges endurance supérieur à 150%.

3. LES REGLES DE SYMBOLISATION ET DE COTATION DES CORDONS DE SOUDURE 3.1 REPRESENTATION SYMBOLIQUE SUR LES DESSINS

131 : soudage MIG fil plein 135 : Soudage MAG fil plein 135-2 : Soudage Mag bifil 138 : Soudage MAG fil fourré poudre métallique 521 + 135 : soudage hybride laser YAG / MAG

3.2.HIERARCHISATION HCP ET REGLEMENTATION DE SECURITE Les cordons de soudure considérés comme caractéristique de sécurité porteront le sigle ceux-ci sont toujours classé en HCP S.

,

Pour les autres cordons l’indication de la classification sera considérée comme suffisante . 3.3.SYMBOLISATION DU TYPE DE CORDON Les symboles de définition des cordons de soudure seront choisis suivant la norme RENAULT 01 50 911 et ISO 2553. 3.4.CLASSES DE SOUDURE Elle est inscrite derrière le sigle sécurité ou HCP. L’exemple ci-dessous définit un cordon d’angle C42 de longueur 35mm, de classe A2 soudé en MAG fil plein.

C42

© RENAULT 2017

Page 8/27

RENAULT

01 - 50 - 026 / - - B 3.5.LONGUEUR ET TOLERANCE DES CORDONS DE SOUDURE.

En conformité avec la norme ISO 2553 la cote de positionnement de la soudure ne doit pas apparaître sur la symbolisation, mais sur le plan. En cas de nécessité pour le produit et si la position de la soudure n’est pas explicite (début, fin de pièce), la cote de départ ou de fin de soudure sera spécifiée par rapport à un référentiel pièce. Dans le cas des soudures circulaires on fera figurer systématiquement le départ et la fin de la soudure sur le plan. Le concepteur doit prendre en compte le fait que la distance minimale de départ et fin de cordon par rapport aux bords de tôle support de bain doit être de 5 mm. Dans le cas contraire, il doit y avoir une validation par l’expert soudure. La longueur indiquée doit être la longueur visible sur la pièce y compris les moustaches, exprimée en mm, elle a toujours une tolérance de ± 5 mm de la longueur indiquée. Le concepteur doit prendre en compte le fait que la longueur utile du cordon pris en compte dans les simulations calcul n’est pas la longueur à porter sur le plan. La zone de début présente le plus souvent un collage sur 10 mm et un cratère de 10 mm en fin de soudure. Pour tenir compte de ces zones imparfaites on prendra pour le calcul :  en l’absence de moustache, la longueur visible minorée de 10 mm.  en présence de moustache la longueur de la liaison entre pièces.

Longueur visible ou apparente

(Fin soudure)

(Début soudure)

Partie sans défaut = Lg visible - 20 mm

Longueur de calcul (Lg travaillante) = Lg visible - 10 mm Les virgules, moustaches, recouvrements ou autres spécifications particulières doivent être dessinées et cotées au plan. Pour t 100° * mesure caniveau U2 non réalisée car mesurée indirectement par la gorge a

© RENAULT 2017

Page 11/27

RENAULT

01 - 50 - 026 / - - B 4.2.2.Configuration de soudure dite en angle : configuration ll

4.2.3.Configuration de soudure dite en angle « incliné »: configuration llI



t2

U2 

a

t/20

U1 L1 t1

Remarque : * mesure du jeu b impossible dans cette configuration * mesure de L2 non réalisée car non significative de la pénétration sur la tôle inclinée

© RENAULT 2017

Page 12/27

RENAULT

01 - 50 - 026 / - - B 4.2.4.Configuration de soudure dite en « bout à bout »: configuration lV

Remarque : * np : mesure de la profondeur de Non Pénétration de soudure spécifique pour cette configuration (np est la valeur la plus « défavorable » de l’assemblage) * angles α et β non mesurés car toujours > 100° 4.2.5.Configurations de soudure dites « spéciales » : Configuration S Configuration n’entrant pas dans les catégories précédentes : I, II, III, IV Ces configurations font l’objet d’une proposition de cotation validée par l’expert soudage. Cette cotation sera intégrée au cahier des charges qualité soudage du produit considéré.

© RENAULT 2017

Page 13/27

RENAULT

01 - 50 - 026 / - - B 4.3 VALEURS STANDARDS DES CRITERES PROCESS QUALITE SOUDURE MINIMALES ADMISSIBLES

désignation des critères de qualité

Minimum admissible

Epaisseur tôle la plus fine

t (***)

A, B, C.

Longueur de pénétration Profondeur de mesure pour tôles ≤ 4 mm Profondeur de mesure pour tôles > 4 mm

L, L1 & L2  0,8 t 0,05 t 0,2 mm

A, B, C

Profondeur de Non Pénétration

np < 0.5 t

A, B, C

Gorge (*)

a ≥ 0,8 t a ≥ 0,7 t

A1, B1, C1 A2, B2, C2

Angles de raccordement en pied de cordon

100° 90°

A1, B1, C1 A2, B2, C2

b ≤ 0,4 t 1,6 mm

A, B, C A, B, C

u1 ≤ 0,1 t1, u2 ≤ 0,1 t2 limité à 1 mm maxi u1 ≤ 0,2 t1, u2 ≤ 0,2 t2 limité à 1 mm maxi

A1, B1, C1

± 5 mm ± 5 mm

A, B, C A, B, C

Jeu maxi toléré (****) sur accostage de tôles ≤ 4 mm sur accostage de tôles > 4 mm

Caniveaux

Tolérance longueur de cordon Positions départ et fin du cordon (**)

classes de soudure

A2, B2, C2

(*) Valeurs de gorge pour les cas où les caractéristiques mécaniques de la zone fondue sont supérieures ou égales à celles des tôles de base : - critère vérifié avec les fils acier homologués et les matériaux de base actuels - critère à vérifier avec aciers THLE ou aluminium (**) Sauf mention explicite sur le plan, la position du cordon est définie par la numérisation (***) Pour t ≥ 7 mm, pour obtenir les critères de gorge et pénétration risques d’utiliser un double cordon. Pour t ≤ 1,2 mm, risque de passer en process soudobrasage avec critères spécifiques. (****) Valeur pour une vitesse soudure standard de 0,72 m/min et un process standard (voir métier soudure) 5.

CLASSIFICATION DES DEFAUTS D’ASPECT SOUDURE ET DE LEUR NIVEAU D’ACCEPTATION EN CONTROLE VISUEL 5.1.RAPPEL DES PRINCIPAUX DEFAUTS DE SOUDURE OBSERVES LORS DU CONTROLE VISUEL La classification et l’identification des principaux défauts des cordons sont en conformité avec la norme ISO 6520-1 (classification des défauts géométriques des matériaux). Ces différents défauts d’aspect sont contrôlés en visuel en conformité avec la présente norme (annexe 1)

© RENAULT 2017

Page 14/27

RENAULT

© RENAULT 2017

01 - 50 - 026 / - - B

Page 15/27

RENAULT

01 - 50 - 026 / - - B 5.2.LIMITE D’ACCEPTATION DES DEFAUTS DE SOUDURE OBSERVES LORS DU CONTROLE VISUEL ET MACROGRAPHIQUE

Les niveaux d’acceptation des principaux défauts d’aspect sur les pièces châssis sont définis dans le tableau ci-dessous. Critères qualité code ISO classes concernées Niveau d’acceptation 6520-1 asymétrie du cordon 512 A1, B1, C1 0,8 < h1/h2 < 1,2 pour tmax/tmin < 2 A2, B2, C2 0,6 < h1/h2 < 1,4 pour tmin/tmax