Désignation normalisée ou symbole de soudure

## Objectifs et prérequis **À la fin de ce chapitre, l’élève sera capable de :** - Lire et interpréter un symbole de soudure normalisé selon la ISO 2553/NF EN 22553. - Positionner correctement ce symbole par rapport à la ligne de référence d’un plan de fabrication. - Appliquer les règles de représentation aux soudures simples, multiples, intermittentes et sur les deux faces. - Utiliser le vocabulaire professionnel adapté (flèche, ligne de référence, gorge, pénétration, etc.) dans un contexte d’atelier ou de chantier camerounais. **Prérequis :** - Connaître les types de soudure les plus courants (cordon d’angle, soudure en bout, soudure en T, soudure en recouvrement). - Savoir lire un plan de pièce mécanique (cotes, vues, coupes). - Maîtriser les notions de base de la métallurgie (point de fusion, dilatation, contraintes de soudure). --- ## Introduction Dans les ateliers de fabrication mécanique au Cameroun, la soudure constitue un procédé d’assemblage incontournable pour la réalisation de châssis, de structures métalliques, de réservoirs ou de pièces de machines agricoles. La qualité d’une soudure dépend non seulement du savoir‑faire du soudeur, mais aussi de la capacité du technicien à lire et à transmettre l’information de soudure sur les plans. Le symbole de soudure normalisé constitue le langage universel qui permet de préciser, sans ambiguïté, le type, la taille, la longueur, la disposition et les exigences de chaque cordon. Ce chapitre présente, conformément au programme officiel MINESEC/IGE, la représentation (Leçon 16) puis le positionnement (Leçon 17) de ces symboles, en intégrant des activités d’atelier qui mettent l’élève en situation professionnelle réelle. --- ## I. Leçon 16 – Représentation et interprétation des symboles de soudure ### A. Notions de base du symbole de soudure Un symbole de soudure est une représentation graphique normalisée qui se compose de plusieurs éléments : | Élément | Fonction | Exemple de représentation | |---------|----------|---------------------------| | Flèche | Indique la pièce sur laquelle la soudure doit être réalisée (côté de la flèche) | → | | Ligne de référence | Ligne horizontale à laquelle la flèche est attachée ; supporte le symbole de base | ──── | | Symbole de base | Définit le type de soudure (cordon d’angle, soudure en bout, etc.) | △, ▢, ⦶ | | Dimensions | Taille de la gorge, longueur, espacement, etc., placées à gauche ou à droite du symbole | 6 mm, 50 mm | | Indications complémentaires | Soudure intermittente, soudure sur les deux faces, symbole de finition, etc. | 20 mm 40 mm, ⦶⦶ | > Le symbole de soudure se lit toujours de gauche à droite : la flèche pointe vers la pièce à souder, la ligne de référence supporte le symbole de base, et les dimensions sont placées à gauche du symbole pour la taille (gorge, pénétration) et à droite du symbole pour la longueur (et l’espacement en cas de soudure intermittente). ### B. Éléments détaillés du symbole 1. **Flèche** : peut être simple ou double. Une flèche simple indique que la soudure est réalisée du côté indiqué par la flèche ; une flèche double signifie que la soudure doit être effectuée des deux côtés de la jointure (côté de la flèche et côté opposé). 2. **Ligne de référence** : toujours tracée horizontalement. Si le symbole de base est placé au‑dessus de la ligne, la soudure se fait du côté opposé à la flèche ; si placé en‑dessous, la soudure se fait du côté de la flèche. 3. **Symbole de base** : selon la norme ISO 2553, les formes les plus utilisées sont : - △ : soudure d’angle (filé) - ▢ : soudure en bout (bout à bout) - ⦶ : soudure en T - ⦶⦶ : soudure en recouvrement (chevauchement) - ∨ : soudure en V (préparation à pénétration totale) - ∥ : soudure en filet parallèle (soudure de bout à bout avec pénétration partielle) 4. **Dimensions** : - **Gorge (a)** : hauteur théorique du triangle isocèle pour une soudure d’angle ; notée à gauche du symbole. - **Largeur (b)** : pour les soudures en bout, notée à droite du symbole. - **Longueur (L)** : longueur totale du cordon, placée à droite du symbole lorsqu’elle est limitée. - **Espacement (e)** : distance entre les débuts de deux cordons successifs dans une soudure intermittente ; notée à droite du symbole après la longueur (format L e). 5. **Indications complémentaires** : - **Soudure intermittente** : représenté par un trait de soudure suivi d’un espace, noté L e où L est la longueur de soudure et e est le pas (distance entre les débuts de deux cordons) ; ex. 30 mm 60 mm pour un cordon de 30 mm suivi d’un espace de 30 mm. - **Soudure sur les deux faces** : symbole placé au‑dessus et en‑dessous de la ligne de référence. - **Finissage** : symbole de finition placé au‑dessus du symbole de base (ex. △ + ⦶ pour meulage). ### C. Tableau récapitulatif des symboles de base (ISO 2553) | Symbole | Désignation | Application typique | |---------|-------------|---------------------| | △ | Soudure d’angle (filé) | Assemblage de deux pièces perpendiculaires (châssis, longerons) | | ▢ | Soudure en bout | Tubes, barres, éléments soumis à traction axiale | | ⦶ | Soudure en T | Renfort de platines, goussets | | ⦶⦶ | Soudure en recouvrement | Tôles chevauchées, réservoirs | | ∨ | Soudure en V (pénétration totale) | Soudures de haute résistance (structures métalliques) | | ∥ | Soudure en filet parallèle | Soudure de bout à bout avec pénétration partielle (tubes fins) | | ⦶ + finition | Soudure en T meulée | Finition esthétique ou réduction de contraintes de concentration | > Pour une soudure d’angle, la taille de la gorge (a) est liée à l’épaisseur des pièces (t) par la règle pratique : a ≈ 0,7 t lorsqu’on recherche une résistance égale à celle du métal d’apport. ### D. Exemple d’interprétation complète Considérons le symbole suivant (description texte) : - Flèche dirigée vers la pièce inférieure. - Ligne de référence horizontale. - Symbole de base ▢ placé **en‑dessous** de la ligne de référence. - À gauche du symbole : 8 mm (pénétration). - À droite du symbole : 12 mm (largeur). - Au‑dessus du symbole : L = 150 mm (longueur totale de la zone de soudure). - À droite du symbole : indication “20 mm 40 mm” (cordon de 20 mm suivi d’un espace de 20 mm, pas de 40 mm). **Interprétation :** La soudure est une **soudure en bout** (▢) réalisée du côté de la flèche (pièce inférieure). La pénétration est de 8 mm, la largeur du cordon de 12 mm. La zone de soudure s’étend sur 150 mm, mais le métal d’apport est déposé par intervalles : chaque cordon mesure 20 mm, suivi d’un espace de 20 mm, donnant un pas de 40 mm. Ainsi, sur les 150 mm, on dépose 75 mm de métal d’apport (7 segments de 20 mm). La flèche indique que la pièce située du côté de la flèche reçoit la préparation (biseau) tandis que la soudure elle‑même se trouve du même côté. > En pratique atelier, ce type de symbole se retrouve souvent sur les longerons de châssis de véhicules agricoles au Cameroun, où l’on souhaite réduire l’apport de métal tout en assurant une résistance suffisante à la flexion. --- ## II. Activités d’intégration ### A. Mise en situation professionnelle Les élèves reçoivent un plan d’atelier d’une **porte métallique** destinée à un magasin de Yaoundé. Le plan comporte plusieurs vues (face, coupe, détail) et une série de symboles de soudure non légendés. L’objectif est de : 1. Identifier chaque symbole à l’aide du tableau de la Leçon 16. 2. Déterminer le type de soudure, sa taille, sa longueur et son mode de dépôt (continu ou intermittente). 3. Vérifier la conformité avec les exigences du cahier des charges (résistance à la traction ≥ 350 MPa, soudure d’angle de gorge 6 mm sur les montants). ### B. Exercice guidé : reconstitution d’un symbole à partir d’une description verbale **Consigne** : À partir de la description suivante, dessinez le symbole de soudure correspondant (en utilisant les conventions de tracé à main levée ou sur papier millimétré). > « Soudure d’angle réalisée du côté de la flèche, gorge de 5 mm, longueur totale de 80 mm, déposée en continu. Aucun symbole de finition. » **Corrigé attendu** : - Flèche dirigée vers la pièce supérieure. - Ligne de référence horizontale. - Symbole △ placé **en‑dessous** de la ligne (puisque la soudure est du côté de la flèche). - À gauche du symbole : 5 mm (gorge). - À droite du symbole : L = 80 mm (longueur totale). - Aucun symbole de finition. ### C. Discussion sur les normes applicables - **ISO 2553** : Soudage – Symboles pour les dessins. - **NF EN 22553** : Équivalent européen, adopté au Cameroun via l’ARME (Agence de Réglementation Métrologique et d’Étalonnage). - **CMN 001** (Norme camerounaise de soudure) : précise les exigences de qualité visuelle et les contrôles non destructifs (CND) pour les structures métalliques destinées au bâtiment. > Le respect de ces normes garantit l’interchangeabilité des plans entre les bureaux d’études, les ateliers de fabrication et les services de contrôle qualité, réduisant ainsi les risques de non‑conformité lors des visites de conformité sur les chantiers. --- ## III. Leçon 17 – Positionnement des symboles de soudure par rapport à la ligne de référence ### A. Position du symbole selon le côté de la soudure | Position du symbole de base | Côté de la soudure par rapport à la flèche | Remarque | |-----------------------------|--------------------------------------------|----------| | **Au‑dessus** de la ligne de référence | Soudure réalisée du côté **opposé** à la flèche | Utilisé lorsque la préparation (biseau, chanfrein) se trouve du côté de la flèche. | | **En‑dessous** de la ligne de référence | Soudure réalisée du côté **de la flèche** | Cas le plus fréquent lorsqu’on veut montrer directement la soudure. | | **Symbole dupliqué** (au‑dessus et en‑dessous) | Soudure sur les **deux faces** | Indique une pénétration totale ou une soudure d’angle des deux côtés. | | **Symbole décalé** (décalage latéral) | Soudure **excentrée** par rapport à l’axe de la pièce | Utilisé pour les soudures en T où l’âme n’est pas centrée. | > La règle du « côté de la flèche » s’applique lorsque le symbole de base est placé en‑dessous de la ligne de référence (la soudure est alors du côté de la flèche). ### B. Symboles de soudure multiples et en chaîne - **Soudure en chaîne** : plusieurs symboles identiques placés successivement le long de la même ligne de référence, chacun avec sa propre longueur L. Utilisé pour des longueurs importantes où l’on veut préciser des variations de taille (ex. gorge qui augmente progressivement). - **Soudure multiple** : différents types de symboles (ex. △ suivi de ⦶) sur la même ligne de référence, indiquant une séquence d’opérations (pré‑chauffage, soudure d’angle, puis recouvrement). ### C. Indications de soudure intermittente, sur les deux faces et de finition | Indication | Representation | Exemple d’usage | |------------|----------------|-----------------| | Soudure intermittente | L e (longueur de soudure, pas) placée à droite du symbole | Renfort de longerons où l’on veut limiter la déformation thermique. | | Soudure sur les deux faces | Symbole placé **au‑dessus** **et** **en‑dessous** de la ligne de référence | Soudure d’angle sur les deux ailes d’un profilé en I. | | Finissage (meulage, brossage) | Symbole de finition placé au‑dessus du symbole de base (ex. △ + ⦶) | Préparation d’une surface avant peinture ou revêtement anticorrosion. | ### D. Exemple de plan avec plusieurs symboles Imaginons un **porte‑câbles** métallique destiné à une ligne de transport urbain à Douala. Le détail montre : 1. **Symbole A** : △ placé en‑dessous de la ligne, gorge 6 mm, L = 200 mm, flèche dirigée vers la platine inférieure. → Soudure d’angle du côté de la flèche (platine). 2. **Symbole B** : ▢ placé au‑dessus de la ligne, largeur 10 mm, L = 150 mm, flèche dirigée vers le tube supérieur. → Soudure en bout du côté opposé à la flèche (pré‑biseau du tube). 3. **Symbole C** : △△ (deux symboles d’angle superposés) en‑dessus et en‑dessous de la ligne, gorge 5 mm, L = 80 mm (longueur totale de la zone de soudure), indication “20 mm 40 mm” (cordon de 20 mm suivi d’un espace de 20 mm, pas de 40 mm). → Soudure d’angle des deux faces, déposée par segments de 20 mm espacés de 20 mm. > Lors de la fabrication, le soudeur commence par les soudures d’angle intermittentes (Symbole C) pour limiter la déformation, puis réalise la soudure en bout (Symbole B) et enfin la soudure d’angle principale (Symbole A). --- ## Synthèse du chapitre - Le symbole de soudure normalisé se compose d’une flèche, d’une ligne de référence, d’un symbole de base, de dimensions et d’éventuelles indications complémentaires. - La lecture se fait de gauche à droite : la flèche indique la pièce concernée, la ligne de référence supporte le symbole, et les dimensions sont placées à gauche du symbole pour la taille (gorge, pénétration) et à droite du symbole pour la longueur (et l’espacement en cas de soudure intermittente). - **Position du symbole** : en‑dessus = soudure du côté opposé à la flèche ; en‑dessous = soudure du côté de la flèche ; duplication = soudure des deux faces. - Les soudures peuvent être continues, intermittentes, sur les deux faces ou en chaîne, selon les besoins de résistance, de déformation thermique ou d’esthétique. - Les normes de référence sont l’ISO 2553/NF EN 22553 et la norme camerounaise CMN 001, qui garantissent l’interchangeabilité des plans et la qualité des soudures. - En atelier camerounais, ces symboles sont utilisés sur les châssis de véhicules agricoles, les structures de bâtiments, les réservoirs et les équipements de transport urbain. --- ## Glossaire | Terme | Définition | |-------|------------| | Flèche | Élément du symbole indiquant la pièce sur laquelle la soudure doit être réalisée. | | Ligne de référence | Ligne horizontale à laquelle la flèche est attachée ; supporte le symbole de base. | | Symbole de base | Forme géométrique définissant le type de soudure (△, ▢, ⦶, etc.). | | Gorge (a) | Hauteur théorique du triangle isocèle d’une soudure d’angle, liée à l’épaisseur des pièces. | | Largeur (b) | Dimension d’une soudure en bout ou d’un cordon de remplissage. | | Longueur (L) | Dimension totale du cordon de soudure, placée à droite du symbole lorsqu’elle est limitée. | | Espacement (e) | Distance entre les débuts de deux cordons successifs dans une soudure intermittente ; notée à droite du symbole après la longueur (format L e). | | Soudure intermittente | Soudure déposée par segments séparés d’espaces réguliers, notée L e où L est la longueur de soudure et e est le pas (distance entre les débuts de deux cordons). Exemple : 30 mm 60 mm pour un cordon de 30 mm suivi d’un espace de 30 mm. | | Soudure sur les deux faces | Présence du même symbole au‑dessus et en‑dessous de la ligne de référence, indiquant une pénétration totale ou une soudure des deux côtés. | | Finissage | Opération de traitement de surface (meulage, brossage) indiquée par un symbole complémentaire placé au‑dessus du symbole de base. | | Chaîne de soudure | Succession de symboles identiques le long de la même ligne de référence pour varier les dimensions le long d’une pièce. | | Pré‑chauffage | Opération thermique préalable à la soudure pour réduire les risques de fissure, parfois indiquée dans le symbole par une note spécifique. | | CND (Contrôle Non Destructif) | Méthode de vérification de la qualité de la soudure sans endommager la pièce (ultrasons, radiographie, magnétoscopie). | | CMN 001 | Norme camerounaise définissant les exigences de qualité, de contrôle et de sécurité pour les soudures métalliques. | | ISO 2553 | Norme internationale spécifiant les symboles de soudure pour les dessins techniques. | --- ## Exercices d’applications corrigés ### Exercice 1 – Lecture d’un symbole de soudure **Consigne** : Sur le plan d’un bras de levage (voir figure jointe), le symbole suivant apparaît : flèche dirigée vers la plaque supérieure, ligne de référence horizontale, symbole △ placé **en‑dessus** de la ligne, à gauche du symbole 7 mm, à droite du symbole L = 120 mm. **Questions** : 1. Quel type de soudure est représenté ? 2. Du côté de quelle pièce la soudure est‑elle réalisée ? 3. Quelle est la taille de la gorge et la longueur du cordon ? 4. La soudure est‑elle continue ou intermittente ? **Corrigé** : 1. Symbole △ → soudure d’angle (filé). 2. Le symbole est placé **en‑dessus** de la ligne de référence → la soudure se fait du côté **opposé** à la flèche, donc sur la plaque inférieure. 3. Gorge = 7 mm ; longueur du cordon = 120 mm (continue, car aucune indication d’espacement n’est présente). 4. Soudure continue. --- ### Exercice 2 – Positionnement et dessin d’un symbole **Consigne** : Vous devez représenter une soudure en bout (▢) réalisée du côté de la flèche, largeur 10 mm, longueur totale 180 mm, déposée en intermittence de 30 mm d’apport et 30 mm d’espace. **Étapes** : 1. Tracez la ligne de référence horizontale. 2. Placez la flèche dirigée vers la pièce qui reçoit la soudure (à déterminer). 3. Puisque la soudure doit être du côté de la flèche, placez le symbole ▢ **en‑dessous** de la ligne de référence. 4. À droite du symbole, indiquez la largeur : 10 mm. 5. À droite du symbole, indiquez la longueur totale : L = 180 mm. 6. Pour l’intermittence, ajoutez la mention “30 mm 60 mm” à droite du symbole (après la longueur) pour indiquer un cordon de 30 mm suivi d’un espace de 30 mm (pas de 60 mm). **Corrigé attendu** : - Flèche → pièce inférieure (ex. platine). - Ligne de référence → trait horizontal. - Symbole ▢ placé sous la ligne. - 10 mm à droite, L = 180 mm à droite, et “30 mm 60 mm” indiquant l’apport et l’espace. --- ### Exercice 3 – Calcul de la gorge nécessaire pour une soudure d’angle **Consigne** : Deux tôles d’acier de épaisseur 8 mm doivent être assemblées par une soudure d’angle. On souhaite que la résistance de la soudure soit égale à celle du métal d’apport (limite d’élasticité σy = 350 MPa). En utilisant la règle empirique a ≈ 0,7 t, calculez la gorge théorique nécessaire et vérifiez si une gorge de 6 mm serait suffisante. **Corrigé** : - Épaisseur t = 8 mm. - Gorge théorique a = 0,7 × t = 0,7 × 8 mm = 5,6 mm. - Une gorge de 6 mm est légèrement supérieure à la valeur théorique (6 mm > 5,6 mm), donc elle offre une résistance au moins égale à celle du métal d’apport, voire légèrement supérieure. - Conclusion : une gorge de 6 mm est admissible pour cette assemblage. --- ## Erreurs fréquentes et règles de sécurité | N° | Erreur fréquente | Conséquence | Règle de prévention / bonne pratique | |----|------------------|-------------|--------------------------------------| | 1 | Placer le symbole de base au‑dessus de la ligne alors que la soudure doit être du côté de la flèche. | Soudure réalisée du mauvais côté → défaut de pénétration, risque de rupture sous charge. | Toujours vérifier la position du symbole : en‑dessous = côté de la flèche, en‑dessus = côté opposé. | | 2 | Oublier d’indiquer le pas dans une soudure intermittente (notation L e uniquement). | Le soudeur dépose un cordon continu → sur‑apport, déformation thermique importante, gaspillage de matière. | Noter clairement L e où L est la longueur de soudure et e est le pas (distance entre les débuts de deux cordons) ; ex. 30 mm 60 mm pour un cordon de 30 mm suivi d’un espace de 30 mm. | | 3 | Confondre la gorge (a) d’une soudure d’angle avec la largeur (b) d’une soudure en bout. | Sous‑dimensionnement ou sur‑dimensionnement du cordon → mauvaise résistance ou excès de poids. | Utiliser le tableau de correspondance : a à gauche du symbole d’angle, b à droite du symbole de bout. | | 4 | Ne pas tenir compte des indications de finissage (meulage, brossage) avant la mise en peinture. | Défauts d’adhérence de la peinture, corrosion prématurée. | Vérifier la présence du symbole de finition et réaliser l’opération prescrite avant toute couche de protection. | | 5 | Utiliser une soudure d’angle de gorge trop faible sur des pièces soumises à des charges de flexion élevées. | Fissuration à la racine de la soudure sous effort de flexion. | Appliquer la règle a ≈ 0,7 t ou réaliser un calcul de résistance selon les normes CMN 001/ISO 2553. | | 6 | Souder sans protection adéquate (masque, gants, ventilation) dans un atelier où l’on travaille avec des aciers à forte teneur en carbone. | Risques d’inhalation de fumées métalliques, de brûlures oculaires et cutanées. | Porter en permanence le masque de soudure adapté à la procédure, des gants résistants à la chaleur et assurer une ventilation locale d’extraction (VLE) conformément à la réglementation du travail au Cameroun. --- *Fin du cours.*