Introduction - Chapitre 9

Il est bien connu dans la pratique que les radiographes industriels sont souvent sollicités pour interpréter des images radiographiques de composantes, de sous-ensembles et de structures, soit au moment de la fabrication, soit en service. Cette activité peut porter sur une variété de techniques de soudage spécialisées. Par conséquent, les radiographes doivent bien s¿r s'intéresser au domaine du soudage, ce qui leur est bénéfique puisque les connaissances acquises leur faciliteront la tâche dans l'interprétation de radiogrammes de soudures.

On peut remarquer qu'une grande variété de procédés de soudage spécialisés sont utilisés dans l'industrie. Les techniques et les aspects métallurgiques sont nombreux. Cependant, un effort sera fait en vue de résumer brièvement les éléments fondamentaux de certains des procédés qui sont couramment utilisés. Le radiographie industriel est néanmoins invité à consulter certaines des publications des autorités compétentes dont les noms figurent au par. 9.9. Il est toutefois souhaité que l'information présentée dans ce chapitre permettra de sensibiliser le radiographe industriel aux problèmes reliés au procédé de soudage et aux répercussions de ce procédé sur l'interprétation des radiogrammes de soudures.

Une "soudure" est considérée comme une union intime et homogène de pièces métalliques dont les interfaces sont rendues pâteuses ou liquides par l'application de chaleur ou de pression, ou des deux. Un métal d'apport dont la composition chimique et la température de fusion sont similaires à celles du métal de base peut être requis ou non selon le type de procédé utilisé.

Le "soudage" est un procédé de jonction de métaux dans lequel interviennent plusieurs principes de métallurgie. Les joints soudés sont supposés avoir une aussi grande résistance que le métal de base. Les procédés de soudage modernes donnent parfois des joints qui sont plus résistants que le matériau de base.

L'expression "technique de soudage" est généralement utilisée pour décrire la préparation de joints métalliques et le réglage de facteurs comme la chaleur, la pression, la vitesse de dépôt et d'autres variables qui influent directement sur la résistance du joint.

L'expression "assemblage soudé" décrit une construction ou une structure réalisée en soudant ensemble un certain nombre de pièces.

Introduction - Chapitre 10

Plusieurs méthodes de façonnage des métaux sont utilisées dans les industries de fabrication modernes. Il peut être démandé à des radiographes industriels d'examiner des pièces pendant le procédé de fabrication, ou au moment de l'assemblage, ainsi que lors de l'utilisation en service des pièces.

La connaissance de certains aspects du "moulage" et du "forgeage" est nécessaire à l'exercise des fonctions courantes des radiographes industriels. Les autres méthodes de façonnage des métaux, pour ne nommer que les plus récentes, sont l'extrusion, l'étirage, le laminage (à chaud ou à froid), le formage par explosion, le formage à haute énergie et le frittage (métallurgie des poudres). Comme on peut le constater, les détails sont trop nombreux pour être tous traités dans le présent manuel.

Les radiographes qui utilisent ces méthodes au travail pourront consulter les détails des techniques dans le Tool and Manufacturing Engineers Handbook publié par la Society of Manufacturing Engineers.

Une "pièce moulée" est un objet métallique façonné par le coulage de métal liquide dans un moule ou une matrice ayant la forme désirée. Le terme "moulage" est utilisé pour décrire le produit final, et aussi pour décrire de façon générale toutes les "méthodes" qui contribuent à atteindre le résultat final.

Une "pièce forgée" est un objet de métal façonné par martelage ou pressage du métal semi-mou dans une paire de matrices ayant la forme désirée. Le terme "forgeage" est aussi utilisé pour décrire les "méthodes" permettant d'obtenir le produit final.

De façon générale, on effectue à une bien plus grande échelle la radiographie des "pièces moulées" que celle des pièces forgées, et ce, en raison des nombreux procédés variés de moulage, des nombreuses utilisations auxquelles sont destinées les pièces de fonderie et du fait que le matériau coulé ne possède pas les caractéristiques de résistance mécanique des matériaux forgés.

La radiographie peut être utilisée pour inspecter les pièces moulées constituées de n'importe quel métal, y compris la fonte, l'acier, l'aluminium, le magnésium, le cuivre, le zinc et leurs alliages. Les pièces de presque toutes formes et dimensions peuvent être radiographiées. Toutefois, il existe des facteurs limitant la radiographie, comme l'épaisseur de la section qui peut être inspectée à l'aide des sources de rayonnement dont on dispose dans une installation de radiographie industrielle particulière. Outre ces facteurs, la forme géométrique de la pièce doit être telle qu'elle puisse être accessible à la source de raonnement et qu'un film puisse être placé contre elle du côté opposé à la source. L'épaisseur de la pièce moulée en alliage léger la plus complexe peut généralement être inspectée par radiographie. La plupart des pièces coulées en aluminium et en magnésium peuvent être radiographiées aux rayons X de façon satisfaisante avec des appareils à rayons X courants. Les appareils à rayons X fonctionnant sous tension de 140 kV (crête) semblent être ceux dont l'application est la plus générale. Pour les pièces en acier, les appareils de 220, 400 et 1000 kV (crête) sont les plus appropriés et permettent l'inspection de pièces d'acier dont l'épaisseur va de 50 mm à 125 mm (2 à 5 po).

Certains isotopes radioactifs et certains appareils à rayons X à haute énergie, tels que les accélérateurs linéaires et les bêtatrons, pernettent l'inspection de coupes métalliques plus épaises, dans certains cas une épaisseur maximale de 450 mm (18.0 po) d'acier ou une épaisseur équivalente d'autres matériaux de densité différente. Ainsi, on utilise le cobalt 60 pour inspecter des pièces dont l'épaisseur peut aller jusqu'à 200 mm (8.0 pouces).

La radiographie est utile de deux façons à l'industrie de moulage. D'abord, on peut l'utiliser pour aider à la mise au point de méthodes de moulage et de techniques de fonderie appropriées. On peut examiner les prototypes des pièces coulées pour déterminer la position des canals de coulée, des masselottes, des attaques et des refroidisseurs, ainsi que pour étudier et contrôler le retrait, les vitesses de refroidissement, la ségrégation des impuretés et la porosité. Par exemple, on peut examiner des prototypes pour mettre au point des masselottes, des systèmes de coulée et des méthodes de trempe appropriés, et pour étudier et contrôler les retraits internes. Deuxièmement, on peut utiliser la radiographie comme méthode d'inspection permanente pour le contrôle de la qualité et pour rencontrer les spécifications du milieu de production. En révélant les défectuosités en profondeur, la radiographie peut déceler les pièces inacceptables avant l'exécution des opérations d'usinage co¿teuses. Elle peut également révéler des défectuosités qu'on ne décèlerait pas autrement au cours de l'usinage et qui pourraient être la cause d'une défaillance en cours de service. Le nombre d'inspections radiographiques est fonction de la conception et de l'utilisation de la pièce. Il se peut que les pièces coulées qui sont soumises à des contraintes relativement faibles en cours de service ne soient l'objet d'un contrôle qu'à l'étape de la mise au point de la technique de fonderie. D'autre part, les pièces qui seront soumises à des contraintes élevées et dont la conception ne prévoit pas un coefficient de sécurité important, peuvent nécessiter une inspection complète. Sur des pièces de grandes dimensions, il peut suffire de radiographier certaines zones critiques déterminées par des expériences antérieures avec ce type de pièces coulées. Le nombre d'inspections à effectuer est habituellement prescrit dans le contrat ou dans les spécifications. La norme de qualité exigée varie selon l'application et les conditions de service, et différentes normes d'acceptation peuvent s'appliquer à différentes parties de la même pièce coulée.

Introduction - Chapitre 11

Pour radiographier des structures d'aéronef, il faut que le radiographe possède une connaissance générale de la structure d'un aéronef, des principes du vol, des termes utilisés pour décrire les éléments et leurs fonctions, ainsi que le présent chapitre, nous tenterons de présenter ces notions générales, sans entrer dans les détails concernant les innombrables différences entre les aéronefs actuels et anciens, les aéronefs civils et militaires ou les aéronefs et les vaisseaux spatiaux. Le radiographe doit être prêt à utiliser de nouvelles méhodes radiographiques ou à modifier les méthodes existantes pour effectuer un contrôle de qualité approprié sur tous les types d'aéronefs qu'il/elle aura à examiner. Nous recommandons au lecteur de se familiariser avec les termes définis dans le glossaire avant de poursuivre sa lecture. Voir le par. 11.12.

La radiographie des éléments structuraux et des composants critiques des aéronefs est une méthode d'inspection efficace et économique lorsqu'elle est utilisée correctement dans le cadre d'un programme d'entretien des aéronefs. Pour la sécurité des usagers, on effectue régulièrement des radiographies des éléments structuraux critiques des avions dans la plupart des grands aéroports. Le principal avantage de la radiographie est que cette technique facilite l'inspection de structures inaccessibles ou d'assemblages fermés sans qu'il soit nécessaire de procéder à un long et co¿teux démontage. De plus, le démontage des éléments structuraux peut nuire à l'aptitude au vol de l'aéronef car on risque d'élargir les trous des dispositifs de fixation et d'érafler ou d'endommager des parties critiques. La radiographie permet d'inspecter ces parties critiques, difficiles à atteindre, sans risque supplémentaire.

L'inspection radiographiqe des structures d'aéronef demande des précautions. La pièce à inspecter peut ne pas être facilement accessible et on ne pourra peut-être pas placer le film à l'endroit idéal. D'autres éléments structuraux et d'autres composants situés à proximité de la pièce peuvent se trouver sur la trajectoire du faisceau. Peut-être sera-t-il impossible d'obtenir les meilleures distances foyer-film et pièce-film. La présence de produits d'étanchéité, de carburant emprisonné, de faisceaux de fils et autres objets similaires interférera avec le travail radiographique et, par conséquent, avec la qualité des radiographies. Lorsqu'on élabore un mode opératoire, on doit évaluer avec soin les effets de tous les obstacles possibles.

Étant donné que les défauts se trouvent dans les éléments structuraux ou composants difficiles à atteindre, il sera peut-être très difficile de placer le pénétromètre à l'endroit approprié et on aura alors beaucoup de mal à atteindre la meilleure sensibilité possible. En ce qui concerne la sensibilité, la structure elle-même constitue souvent le meilleur guide. Par exemple, si l'on peut distinguer des éléments d'épaisseurs différentes, on peut utiliser cette distinction pour évaluer la sensibilité. Il est important de se souvenir que les radiographies de cellules d'aéronefs, qui ont normalement un contraste élevé, sont de ce fait très trompeuses lorsqu'on évalue la sensibilité obtenue. Il est facile d'être trop optimiste devant les résultats obtenus avec les rayons X. Ainsi, on ne devrait jamais faire appel à la radiographie pour examiner des fissures de fatigue dans de gros assemblages car ces fissures sont généralement trop petites pour qu'on puisse les localiser par cette méthode.

Lorsqu'on établit une technique radiographique pour l'inspection d'une zone défectueuse dans la structure d'un aéronef, une indication superficielle comme une fissure devient, si elle est confirmée visuellement, le pénétromètre le plus efficace. On peut ensuite se servir de ce que l'on a appris dans des travaux similaires subséquents.

Éditions anglaise et française séparées