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LE RÉSEAU FRANCOPHONE DU SOUDAGE 5 LE JOURNAL DE L’ISQ 2008 Vol.11 N.2 SYMBOLES DE SOUDAGE 2. SOUDURES SUR PRÉPARATION 2.1 Voir Journal de l’ISQ Vol. 11 N1 2.2 Emplacements des dimensions pour les soudures sur préparation des deux côtés Dans un symbole de soudage, chaque symbole de soudure, qu’il soit présent ou non des deux côtés de la ligne de référence, doit être accompagné de toutes les données essentielles à la préparation, au montage et au soudage. Cependant, la valeur de l’écartement, indépendante des côtés, peut ne figurer que d’un seul côté de la ligne de référence. L’utilisateur peut appliquer ses propres spécifications ou standards, qui sont connus de son personnel, pour utiliser ses angles standards. Dans ce cas, il n’est pas nécessaire de spécifier les valeurs de ces angles standards sur le symbole de soudage. Les angles standards les plus courants peuvent être de 45° pour les préparations en demi-V et de 60° pour les préparations en V. Par conséquent, si on doit utiliser des angles différents des angles standards, on doit le spécifier sur le symbole de soudage. On peut aussi signaler, par une remarque ou une note sur le dessin, que tous les angles d’ouvertures ont une valeur donnée, à moins d’indication contraire. 2.3 Profondeur de préparation et dimension de soudure sur préparation La norme AWS A2.4 concernant les symboles de soudage et de contrôle a introduit, il y a quelques années, la notion de dimension de soudure sur préparation (angl.: Groove weld size), notée (E) pour la faire figurer dans les symboles des soudures sur préparation. La valeur de cette dimension de soudure sur préparation devait: a) figurer entre parenthèses (E) et b) être placée à droite de la profondeur de pénétration S, l’ensemble des deux valeurs étant placé à gauche du symbole de soudure, par exemple: Le terme gorge d’une soudure sur préparation (angl.: Throat of a groove weld), bien qu’autrefois un terme acceptable est maintenant considéré comme un terme non standard pour qualifier la dimension d’une telle soudure. Malheureusement, la dimension de soudure, telle que définie dans la norme AWS A2.4, essentiellement du point de vue de l’application logique des symboles, n’est pas nécessairement la même chose que la dimension de soudure définie dans certaines normes de conception. Il faut donc bien faire attention à la signification de la dimension d’une soudure, suivant qu’on se réfère à une norme ou à une autre. Voyons d’abord ce que la norme AWS A2.4 entend par dimension de soudure sur préparation et par profondeur de pénétration. Ces deux quantités sont indépendantes l’une de l’autre. Cependant, la valeur de (E) est étroitement liée à la géométrie du joint à la racine, du procédé de soudage et des paramètres du mode opératoire de soudage. La quantité (E) est mesurée entre le dessus de la pièce et le point le plus profond où la soudure pénètre dans le joint. La norme AWS A3.0 concernant les “Terms and Definitions” appelle cette quantité en anglais Joint penetration ou Groove weld size quand il s’agit d’une soudure sur préparation. Dans tous les cas, la valeur (E) représente la profondeur de LES SYMBOLES DE SOUDAGE (suite) S (E ) 1 1 S (E ) 2 2 E S S(E) S(E) ou

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5LE JOURNAL DE L’ISQ 2008 Vol.11 N.2

SYMBOLES DE SOUDAGE

2. SOUDURES SUR PRÉPARATION

2.1 Voir Journal de l’ISQ Vol. 11 N1

2.2 Emplacements des dimensions pour les souduressur préparation des deux côtés

Dans un symbole de soudage, chaque symbole de soudure,qu’il soit présent ou non des deux côtés de la ligne de référence,doit être accompagné de toutes les données essentielles à lapréparation, au montage et au soudage. Cependant, la valeurde l’écartement, indépendante des côtés, peut ne figurer qued’un seul côté de la ligne de référence. L’utilisateur peutappliquer ses propres spécifications ou standards, qui sontconnus de son personnel, pour utiliser ses angles standards.Dans ce cas, il n’est pas nécessaire de spécifier les valeursde ces angles standards sur le symbole de soudage. Lesangles standards les plus courants peuvent être de 45° pourles préparations en demi-V et de 60° pour les préparations enV. Par conséquent, si on doit utiliser des angles différents desangles standards, on doit le spécifier sur le symbole desoudage. On peut aussi signaler, par une remarque ou unenote sur le dessin, que tous les angles d’ouvertures ont unevaleur donnée, à moins d’indication contraire.

2.3 Profondeur de préparation et dimension desoudure sur préparation

La norme AWS A2.4 concernant les symboles de soudage etde contrôle a introduit, il y a quelques années, la notion dedimension de soudure sur préparation (angl.: Groove weldsize), notée (E) pour la faire figurer dans les symboles dessoudures sur préparation. La valeur de cette dimension desoudure sur préparation devait:a) figurer entre parenthèses (E) etb) être placée à droite de la profondeur de pénétration S,

l’ensemble des deux valeurs étant placé à gauche dusymbole de soudure, par exemple:

Le terme gorge d’une soudure sur préparation (angl.: Throatof a groove weld), bien qu’autrefois un terme acceptable estmaintenant considéré comme un terme non standard pourqualifier la dimension d’une telle soudure. Malheureusement,la dimension de soudure, telle que définie dans la norme AWSA2.4, essentiellement du point de vue de l’application logiquedes symboles, n’est pas nécessairement la même chose quela dimension de soudure définie dans certaines normes deconception. Il faut donc bien faire attention à la signification de

la dimension d’une soudure, suivant qu’on se réfère à unenorme ou à une autre. Voyons d’abord ce que la norme AWSA2.4 entend par dimension de soudure sur préparation et parprofondeur de pénétration. Ces deux quantités sontindépendantes l’une de l’autre. Cependant, la valeur de (E)est étroitement liée à la géométrie du joint à la racine, duprocédé de soudage et des paramètres du mode opératoirede soudage.

La quantité (E) est mesurée entre le dessus de la pièce et lepoint le plus profond où la soudure pénètre dans le joint. Lanorme AWS A3.0 concernant les “Terms and Definitions”appelle cette quantité en anglais Joint penetration ou Grooveweld size quand il s’agit d’une soudure sur préparation. Danstous les cas, la valeur (E) représente la profondeur de

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S (E )1 1

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SYMBOLES DE SOUDAGE

et de manière à ce que les deux soudures endroit et enversse chevauchent (interpénétration), ou

2) en effectuant la soudure sur le premier côté (appelél’endroit) et en gougeant de l’autre côté (appelé l’envers) laracine de cette soudure jusqu’au métal sain, et enfin eneffectuant la soudure de l’autre côté.

La différence entre ces deux méthodes réside dans l’utilisationou non du gougeage. C’est à l’utilsateur de savoir quelle estcelle des deux méthodes qui procure une profondeur depénétration, c-à-d une dimension de soudure conforme auxexigences de la norme ou du contrat qui régit les travaux defabrication. La discussion qui précède nous amène àl’importante conclusion suivante. Les soudures des deux côtéssur préparation, avec gougeage à l’envers, ou plusprécisément, les soudures sur préparation nécessitant ungougeage à l’envers, constituent un cas à part, dans la mesureoù le concept de dimension de soudure (E) n’est plus valide.Ces soudures nécessitent l’emploi d’un symbole de soudageparticulier, tel qu’indiqué plus loin dans le chapitre concernantle Symboles de type F. Cette explication prépare le prochainexemple, qui traite de soudures des deux côtés sur préparation,dont la pénétration complète est obtenue sans gougeage àl’envers. Ce type de soudures présente une caractéristiqueparticulière, illustrée dans le croquis suivant:

En effet, la somme des deux valeurs des dimensions d’aprèsle symbole est égale à 2,5 po, qui est supérieure à l’épaisseurdes pièces 2,25 po. Cependant, la règle qui s’applique est:«En aucun cas, la dimension de soudure totale ne peutêtre supérieure à l’épaisseur de la pièce la plus mince del’assemblage». Par conséquent, une remarque doit figurersur le dessin pour attirer l’attention à ce sujet.

SYMBOLES DE TYPE BCas dans lesquels la profondeur de préparation estspécifiée mais la dimension de soudure n’est pas spécifiée

Il est assez rare de ne pas spécifier la profondeur depréparation sur le symbole de soudage, sauf dans les cas oùla dimension de soudure requise peut être réalisée avec

pénétration de la soudure dans le joint. La valeur E peut êtresupérieure à celle de S, mais elle peut aussi y être inférieure.Dans les symboles de soudage les plus courants, concernantles soudures sur préparation, on retrouve la profondeur depréparation et la dimension de soudure. Ces symboless’appliquent aux soudures effectuées d’un seul côté et à celleseffectuées des deux côtés, mais ils trouvent plus leur pleinejustification dans le cas des soudures à pénétration partielleque dans le cas des soudures à pénétration complète.

SYMBOLES DE TYPE ACas dans lesquels la profondeur de préparation et ladimension de soudure sont spécifiées

Avant d’étudier le cas des soudures des deux côtés surpréparation et dans des joints à pénétration complète, il fautfaire quelques observations importantes. Pour les soudureseffectuées des deux côtés, la pénétration complète, qui signifieque la pénétration totale intéressant les deux côtés du jointest au moins égale à l’épaisseur de la pièce la plus mince,peut être obtenue de l’une des deux façons suivantes:1) en choisissant la profondeur de préparation sur chaque

côté en fonction des propriétés de pénétration du procédé

1¼2¼

1

1 (1¼)1 (1¼)

Soudure requise Symbole

1/4 3/81 1/4

1 1/8 7/8

7/8 (1 1/8)

7/8 (1 1/8)

(1/4)

(1/4)

ou

Dimension totale = 1 1/4”

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7LE JOURNAL DE L’ISQ 2008 Vol.11 N.2

SYMBOLES DE SOUDAGE

SYMBOLES DE TYPE DCas dans lesquels ni la profondeur de préparation, ni ladimension de soudure ne sont spécifiées

Ce type de symbole de soudage est utilisé dans des cas bienparticuliers. Essentiellement, il ne concerne que les souduresà pénétration complète qui, de plus, ne mettent en jeu que soitune préparation d’un seul côté, soit une préparation des deuxcôtés symétrique. Ces soudures peuvent nécessiter ou nonun gougeage à l’envers, suivant le code ou la spécificationapplicable qui stipule que ces soudures doivent montrer unepénétration complète. La convention de l’utilisateur ou laréférence éventuelle au gougeage figurent dans la queue dusymbole.

certitude en se basant sur une série de nombreux résultatssatisfaisants obtenus suite à des opérations de soudageidentiques. Ceci sous-entend que la dimension de la soudurea de l’importance pour la résistance du joint soudé.

SYMBOLES DE TYPE CCas dans lesquels la profondeur de préparation n’est passpécifiée mais la dimension de la soudure est spécifiée

Ce type de symbole sur les dessins de fabrication peut êtreutilisé dans le cas des préparations à bords droits. Lessoudures peuvent être soit à pénétration partielle soit àpénétration complète, suivant l’épaisseur des pièces et lescaractéristiques de pénétration du procédé de soudageconcerné. Ce type de symbole peut aussi trouver uneapplication, dans le cas des soudures comprenant une passeà l’endroit et une passe à l’envers. Exemple:

Il y a deux autres cas où il est possible d’utiliser à l’occasiondes symboles de soudage ne spécifiant que la dimension desoudure. Les deux cas concernent les dessins de conceptionet d’ingénierie.- Dans le premier cas, le concepteur spécifie la dimension desoudure requise sur chaque côté du joint et indique le type depréparation voulu, laissant au fabricant le soin de déterminerla profondeur de préparation, l’angle d’ouverture, l’écartementet le méplat qui conviennent au procédé de soudage envisagé.Dans la plupart des cas, ces joints sont à pénétration partielle.

- Dans le deuxième cas, comme le suggèrent les normes CSAW59 et AWS D1.1, dans lecas des soudures àpénétration partielle (PP), leconcepteur peut indiqueruniquement les dimensionsde soudure de chaque côté,de la façon suivante:

Ceci laisse au fabricant le choix de déterminer les profondeursde préparation, l’angle d’ouverture et le type de préparation.Ainsi, sans compromis sur l’intégrité et la qualité desassemblages soudés, cette façon de faire offre au fabricantune plus grande liberté de choix au meilleur coût.

PP(E )1

(E )2

1/2

3/418 1/2

1/2

1/2

3/16

3/16

(3/16)(3/16)

b)

Symbole Soudure requise

orou

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LE RÉSEAU FRANCOPHONE DU SOUDAGE

LE JOURNAL DE L’ISQ 2008 Vol.11N.28

SYMBOLES DE SOUDAGE

Suivant les procédés de soudage, il n’y a que certainesgammes d’épaisseurs pour lesquelles, en soudant d’un seulcôté, on peut réaliser des soudures sur préparation à bordsdroits à pénétration complète. On utilise le symbole suivant:

D’après la règle, étant donné que la profondeur de pénétrationest naturellement inexistante, l’absence de la dimension de lasoudure dans le symbole sous-entend automatiquement qu’ils’agit d’une soudure à pénétration complète. Si, au lieu d’unepénétration complète, il faut une pénétration partielle, lesymbole indique alors la dimension de la soudure, cettedimension étant bien évidemment inférieure à l’épaisseur dela pièce soudée. Cependant, il est fréquent qu’un symbole desoudage, avec une préparation à bords droits et sans aucunemention de dimension de soudure, soit utilisé de façon erronéepour représenter une soudure d’étanchéité. L’assemblage dedeux cornières soudées dos à dos illustre parfaitement ce point:

La soudure spécifiée par ce symbole n’est manifestement pasla soudure requise. Pour spécifier que la soudure requise estune soudure d’étanchéité, il faut l’indiquer dans la queue dusymbole par la désignationsoudure d’étanchéité. Lesymbole approprié est donc:

¸

SYMBOLES DE TYPE ECas dans lesquels la préparation de joint est facultativeet la pénétration complète est requise

La norme AWS A2.4 utilise, essentiellement à l’intention duconcepteur, une forme abrégée du symbole de soudage quipermet de spécifier de façon simple la bonne capacitémécanique d’une soudure sur préparation. Elle permet auxsoudures à pénétration partielle de ne faire figurer dans leursymbole que soit la dimension de soudure, soit le type depréparation.

Cependant, dans le cas des soudures à pénétration complète,la spécification A2.4 permet au concepteur de spécifier cetteexigence fondamentale en faisant figurer la désignation «CJP»dans la queue du symbole de soudage, sans aucune autreinformation. CJP signifie«Complete Joint Penetra-tion» en anglais, c’est-à-dire«joint à pénétrationcomplète».

Ceci donne au fabricant une complète liberté de choix du typede joint, d’assemblage, de préparation, de montage etd’accostage les plus appropriés au procédé de soudageconcerné, pour atteindre des coûts de production optimauxtout en répondant aux exigences du concepteur.

Les normes CSA W59 etAWS D1.1 utilisent le mêmegenre d’abréviation pourdésigner une pénétrationcomplète. Il s’agit de «CJP»pour la première et de «CP»pour la deuxième.

Soudured’étanchéité

CJP

CP

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Soudurerequise

Soudure correspondantà ce symbole

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9LE JOURNAL DE L’ISQ 2008 Vol.11 N.2

SYMBOLES DE SOUDAGE

SYMBOLES DE TYPE F

A. Soudures à pénétration complète avec gougeage àl’envers

Il a été mentionné précédemment que l’introduction du conceptde dimension de soudure (E), dans le symbole de soudageposait un problème dans le cas des soudures sur préparationavec gougeage à l’envers. En effet, les dimensions seretrouvent modifiées après gougeage à l’envers, de sorte quele fait d’en spécifier les valeurs sur le symbole n’a pas de sens.On ne pourrait pas les mesurer, par exemple sur un échantillonmacrographique. La représentation du symbole ne tient pluscompte de la dimension de la soudure, mais illustre que lapénétration est complète en spécifiant:

1) «gougeage à l’envers» dans la queue de la première lignede référence du symbole, et

2) «CJP» dans la queue de la deuxième ligne de référence dusymbole.

La soudure des deux côtés, de l’exemple suivant illustre lesavantages relatifs à cette nouvelle représentation du symbole.Il faut bien noter que, si on utilise un symbole à deux lignes deréférence, on doit spécifier la séquence de soudageappropriée.

La norme CSA W59, qui comporte des dispositions sur lessymboles de soudage faisant essentiellement référence à lanorme AWS A2.4 a quelque peu modifié cette nouvellereprésentation du symbole. Cette représentation concernantla soudure de l’exemple précédent figure ci-contre:

En ce qui concerne les soudures sur préparation à pénétrationcomplète, la norme CSA W59 sous-entend que la pénétrationcomplète est obtenue soit en requérant le gougeage à l’enversjusqu’au métal sain (par la notation GTSM), soit en spécifiantla gorge efficace (dans les quelques cas identifiés) lorsque leGTSM n’est pas requis. Ceci rend moins nécessaire l’utilisationd’une double ligne de référence dans le symbole, bien qu’ilsoit toujours possible de l’utiliser si la séquence de soudageest primordiale.

Soudure requiseGougeage à l’envers non montré

Dimension totale de soudure = 1 3/4”

1

7/8

1/8

50º

90º

3/4

5/8

1 3/4

3/4 (1)

5/8 (7/8) 1/890º

50º

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4

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LE RÉSEAU FRANCOPHONE DU SOUDAGE

LE JOURNAL DE L’ISQ 2008 Vol.11N.210

SYMBOLES DE SOUDAGE

B. Soudures d’un seul côté, sur préparation, à pénétrationcomplète avec soudure à l’envers ou soudure support, etgougeage à l’envers

- Une soudure support (angl.: backing weld), comme sonnom l’indique, sert de support à la soudure principale. Elle estréalisée en premier.- Une soudure (de reprise) à l’envers (angl.: Back weld) esteffectuée sur le côté opposé à celui où a été faite la premièresoudure, c’est-à-dire à l’envers, la première soudure ayant étéfaite à l’endroit.Étant donné que la séquence de soudage a de l’importance, ilest préférable d’utiliser un symbole à deux lignes de référence.On peut utiliser aussi un symbole à une seule ligne de référencedans la mesure où les informations appropriées figurent dansla queue du symbole.

2.4 Soudures sur préparation à bord(s) tombé(s)

Ce type de soudure est de plus en plus utilisé dans lesfabrications soudées constituées de profilés tubulaires ou debarres de section ronde. Il y a deux types principaux desoudures sur préparation à bord(s) tombé(s):- préparation en demi-V à bord tombé (angl.: Flare Bevel

Groove Weld)- préparation en V à bords tombés (angl.: Flare V Groove Weld)

Comme le montre la figure suivante, les symboles de soudurecorrespondants illustrent bien la notion de bord(s) tombé(s),au singulier et au pluriel.

Plan de joint

Soudure sur préparationen demi-V

à bord tombé

Soudure sur préparationen V

à bords tombés

S=R

Préparation en demi-V à bord tombé

Préparation en V à bords tombés

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11LE JOURNAL DE L’ISQ 2008 Vol.11 N.2

SYMBOLES DE SOUDAGE

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Il n’y a pas de préparation en tant que telles à effectuer pources assemblages. Elles résultent de manière naturelle de laconfiguration curviligne des pièces au niveau du joint.Cependant, la valeur de «S» dans le symbole est définiecomme étant égale au rayon «R» dans le cas des tubes etdes ronds. Le concept de «joint» est encore applicable, bienque celui-ci représente seulement la ligne de contact des deuxéléments assemblés et non une surface de contact, on peutdonc définir un côté flèche et un côté opposé.Dans le cas des préparation à bord tombé dont la pièce rondeest de petit diamètre, une proportion importante du métaldéposé se retrouve en dehors de la préparation et du joint etceci d’autant plus que le diamètre de la pièce ronde est petit.Dans le cas où la majeure partie du métal déposé de la soudurese retrouve en dehors du joint, la soudure doit être considéréecomme une soudure d’angle et non plus comme une souduresur préparation à bord tombé. Conformément aux principesfondamentaux, les dimensions des soudures doivent figurersur les symboles de soudage.

1818

(6)(8)

Plan de joint

Symbole

Côté flècheCôté opposé

2.5 Méthodes de finition et profils des soudures surpréparation

Le profil voulu des soudures sur préparation peut être obtenusoit naturellement, c-à-d en laissant la soudure telle quelle,soit au contraire par des moyens mécaniques, laissés au choixde l’utilisateur. La série de symboles de soudage suivantsmontre l’application des symboles supplémentaires concernés.

Le profil de soudure sur préparation le plus courant est le profilplat obtenu par enlèvement de la surépaisseur, ce qui laissela soudure arasée, pour une meilleure tenue en service. Pouraméliorer encore plus celle-ci, on peut mettre en œuvre desméthodes de finition mécaniques.

Soudure arasée Soudure convexe

Usinage

M

M

G

G

Meulage

R

Burinage/Roulage

BurinageC

Roulage

2.6 Soudures avec support à l’envers

Les soudures avec support à l’envers sont effectuées d’unseul côté. On les utilise lorsque l’envers n’est pas accessibleou qu’il est difficile à atteindre ou encore que le soudage auplafond n’est pas envisageable. Le symbole de soudageillustrant une soudure sur préparation avec support à l’enverscomprend le symbole de préparation et le symbolesupplémentaire de support à l’envers:

Il faut bien remarquer que le symbole de support à l’enversest un rectangle, alors que celui illustrant un anneau fusibleou une pièce fusible insérée (angl.: consumable insert) dansle joint est un carré. Toutes les règles générales concernantles symboles s’appliquent aux symboles des soudures avecsupport à l’envers. Cependant, étant donné que la présenced’un support est une caractéristique particulière, il faut rajouterles informations suivantes:

M

S ( E )

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LE RÉSEAU FRANCOPHONE DU SOUDAGE

LE JOURNAL DE L’ISQ 2008 Vol.11N.212

SYMBOLES DE SOUDAGE

M

1. La nature du matériau constituant le support doit êtreindiquée et cette indication (par une lettre appropriée) doitfigurer dans le rectangle identifiant le support à l’envers(la lettre M désigne un matériau constituant le support).

2. L’enlèvement éventuel du support, après soudage, doit êtreindiqué par la lettre «R» (angl.: Removal), elle aussi placéedans ce rectangle.

3. Les dimensions du support doivent figurer dans la queuedu symbole ou ailleurs sur le dessin.

On peut utiliser de nombreux matériaux pour les supports àl’envers. Comme mentionné précédemment, le matériau doitêtre identifié dans le symbole. Par exemple, l’acier estreprésenté par la lettre «S», pour «steel» en anglais. Dans lecas où le support ne fond pas lors du soudage, il n’est pasnécessaire que l’enlèvement du support soit spécifié dans lesymbole. Les soudures avec support à l’envers sontconsidérées comme des soudures à pénétration complète.Cependant, on doit consulter les spécifications applicables pourconnaître les choses à faire, avant d’octroyer à ces souduresle statut de soudures à pénétration complète. Ces actionspeuvent notamment dépendre de la nature du matériau utilisécomme support à l’envers.

MR

2.7 Soudures avec pièce d’espacement

On peut facilement utiliser les symboles de soudage pourcaractériser les assemblages avec pièce d’espacement(angl.: Spacer). Comme dans le cas des supports à l’envers,la nature du matériau constituant la pièce d’espacement doitêtre indiquée par la lettre correspondante placée dans lerectangle du symbole. Les emplacements et les dimensionsdes autres éléments du symbole sont identiques à ceux desautres soudures sur préparation.La pièce d’espacement est le plus souvent constituée du mêmematériau que celui des pièces de l’assemblage.On peut utiliser des pièces d’espacement (barres, lattes,bagues) dans tous les types de préparations soudées des deuxcôtés, correspondant aux symboles suivants:

Préparation en J double Préparation en U double

MM

Préparation en V double Préparation en demi-V double

M M

Article publié avec l’accord du Groupre CWB. D’après la récente édition du nouveau Module 3 «Symboles de soudage»,du Centre de Formation CWB.

18

1814

3/83/8

Symbole AWS A2.4

20º

20º

20º

20º

20º

18

18

14

14

18

18

20º

CJPCJP

Gougeage à l’envers

Gougeage à l’envers

GTSM

Symbole CSA W5920º

20º

(b)

18

14

184

S

Pièce d’espacement: 14 x 4

S

S

ou

Gougeage à l’envers requis

Dans le cas des soudures avec pièce d’espacement, legougeage à l’envers est le plus souvent requis. Cet exempleillustre les symboles de soudage utilisés dans ce cas.