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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Tan Pham


PLAN DE COURS

Hiver 2025
MEC625 : Technologie du soudage (3 crédits)





Préalables
Programme(s) : 7684,7884
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    MEC200    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 100,0 %




Qualités de l'ingénieur

Qn
 Qualité visée dans ce cours  
Qn
   Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours
Au terme de ce cours, l’étudiante ou l’étudiant sera en mesure de comprendre les spécifications d’une application donnée, d’en concevoir l'assemblage, de choisir un procédé de soudage, d’établir une méthode de soudage, de calculer les coûts et d’évaluer les caractéristiques de l'assemblage soudé.

À la fin du cours, l’étudiante ou l'étudiant sera en mesure :
• d’appliquer les normes de santé et de sécurité en soudage;
• d’établir les spécifications d’une application donnée en soudage;
• d’interpréter et d’utiliser les symboles de soudage;
• de concevoir des joints soudés;
• de choisir un procédé de soudage;
• d’établir une méthode de soudage;
• de calculer les coûts et les caractéristiques de l’assemblage soudé

Principes fondamentaux : sources d'énergie, métallurgie du soudage, caractérisation des soudures. Procédés : soudage à l'arc électrique, soudage par résistance, soudage par faisceau d'énergie, brasage, soudage à l'état solide, découpage, projection à chaud. Soudabilité : aciers au carbone, aciers faiblement alliés, aciers inoxydables, alliages d'aluminium, alliages au nickel, matériaux non métalliques. Méthodes de soudage : codes et normes. Conception des assemblages : types, symboles; calcul des coûts; conception assistée par ordinateur. Qualité : défauts de soudage, contraintes résiduelles et déformations, examen des assemblages soudés. Applications : mécano soudage, métal en feuille, micro assemblage. Automatisation : positionneurs, robots de soudage.

Séances de laboratoire portant sur le soudage des aciers au carbone, des aciers faiblement alliés, des aciers inoxydables ou/et des alliages d'aluminium avec les procédés SMAW, et GTAW, GMAW et/ou FCAW. Soudage manuel, automatique et robotique. Mesure de température en soudage. Conception des assemblages assistée par ordinateur.



Objectifs du cours

Objectifs d'apprentissage :

1) Ce cours couvre les principes de soudage de l'acier et de l'aluminium. Bien que l'accent soit mis sur les matériaux ferreux, de nombreux principes peuvent être appliqués à d'autres matériaux. A l'issue de ce cours, vous devriez être capable de :

  • expliquer les principes fondamentaux des trois principales catégories de procédés d'assemblage utilisés dans l'industrie ; 
  • expliquer les procédés de soudage par fusion, y compris les plus connus (c'est-à-dire le soudage oxygaz, le soudage à l'arc et le soudage par faisceau à haute énergie), les procédés de soudage par résistance, ainsi que les procédés de brasage fort et le brasage tendre
  • interpréter les variables du procédé de soudage, en particulier celles qui peuvent influencer la microstructure et les propriétés
  • donner des exemples concrets liés à chaque procédé
  • bien comprendre la métallurgie du soudage de l'acier
  • expliquer l'importance du cycle thermique de la soudure sur la microstructure et les propriétés 
  • expliquer les aspects importants de la conception des soudures (sécurité, qualité, application, économie, maintenance)
  • expliquer les défauts de soudage et les méthodes de contrôle non destructif du soudage. 

2) Après avoir acquis les connaissances de base, vous devez être en mesure d'appliquer les connaissances développées pour analyser et évaluer des cas de soudage spécifiques, pas très compliqués, par exemple, vous devez être en mesure de

  • analyser l'adéquation des techniques d'assemblage et de soudage pour des applications spécifiques en fonction du matériau, de la géométrie du joint, des propriétés et des exigences de coût ; 
  • déterminer les paramètres du procédé de soudage pour une application donnée
  • déterminer l'adéquation d'une méthode de contrôle non destructif pour des applications spécifiques.



Stratégies pédagogiques
  • Maîtriser et appliquer les connaissances de MEC200 : Ce cours fait appel à de nombreux concepts et notions abordés dans le cours MEC200 tels que les classes de matériaux (ferreux, non ferreux, céramiques), la structure cristalline, les propriétés mécaniques (résistance à la traction, dureté, ductilité, ténacité, fragilité, fatigue), la diffusion, les diagrammes de phase, la corrosion, le durcissement, l'écrouissage, le traitement thermique. Par la suite, le contenu du cours approfondira certaines notions essentielles et les appliquera à la technologie du soudage. 
  • Le cours (3 heures par semaine) : C'est l'endroit idéal pour construire et tester vos connaissances. Pendant le cours, plusieurs questions relatives à la compréhension des principes discutés seront présentées, ce qui constituera un excellent moyen pour les étudiants de participer activement à la discussion. Ces activités favoriseront l'écoute active et permettront aux étudiants de s'auto-évaluer.
  • Les échanges et discussions avec les autres étudiants sont fortement encouragés. Une plateforme de discussion virtuelle sera disponible sur le site Moodle du cours. Utilisez-la pour poser vos questions ou essayer de répondre aux questions des autres. C'est le meilleur moyen d'apprendre et de valider vos connaissance.
  • Le livre : Bien que cela ne soit pas obligatoire, il est fortement conseillé de lire les chapitres pertinents dans les documents proposés afin d'assimiler les concepts de base.  En particulier, les références servent à consolider les concepts présentés en classe.
  • Les travaux dirigés et laboratoires : Les TPs illustrent certaines notions vues dans le cours et faire des applications numériques.
  1. 6 séances de travaux pratiques (2 heures par semaine) : pour assimiler la santé et la sécurité en soudage (SST), les principaux procédés de soudage à l’arc (SMAW, GMAW et GTAW), le contrôle non destructif des joints soudés et la métallurgie du soudage.
  2. 2 séances de travaux pratiques (2 heures par semaine) : sur l’introduction à la simulation thermochimique du soudage avec FactSage.
  3. 2 séances de travaux pratiques (2 heures par semaine) : sur l’introduction à la simulation numérique du soudage avec Sysweld.
  4. 6 rapports de travaux pratiques (TP) seront exigés.
  • Un examen intra : qui couvre les cours théoriques 1-5 sous forme de questions à choix multiples et de questions descriptives.
  • un examen final : qui couvre les cours théoriques 1-13 particulièrement les cours 6-13 et les contenus abordés lors des travaux pratiques sous forme de questions à choix multiples et de questions descriptives.



Utilisation d’appareils électroniques
  • Calculatrice personnelle
  • Ordinateur au laboratoire informatique pour les simulations thermochimiques et thermiques.



Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mardi 08:30 - 12:00 Activité de cours
Mercredi 13:30 - 17:30 Travaux pratiques (2 sous-groupes)



Coordonnées du personnel enseignant le cours
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Elmira Moosavi Activité de cours Elmira.Moosavi@etsmtl.ca A-2968
01 Mohammad Maroufkhani Travaux pratiques (2 sous-groupes) mohammad.maroufkhani.1@ens.etsmtl.ca
01 Rigobert Dunze Dzussouo Travaux pratiques (2 sous-groupes) rigobert.dunze-dzussouo.1@ens.etsmtl.ca
01 Jules Kouam Travaux pratiques (2 sous-groupes) Jules.Kouam@etsmtl.ca A-2112
01 Elmira Moosavi Travaux pratiques (2 sous-groupes) Elmira.Moosavi@etsmtl.ca A-2968



Cours

Jour / Dates / Activités

                                                Contenu

* Il est de la responsabilité du groupe de vérifier la date et l'heure du travail de laboratoire prévu pour le groupe et de se présenter à l'heure et à la date exactes.

* Le 15 avril 2025 est la date limite de remise de rapports de TPs mais vous êtes libre de soumettre le rapport sur la page Moodle dès que vous êtes prêt.

Mar / 07-Jan-2025 / Cours 1

  • Présentation du cours

  • Introduction aux procédés d'assemblage et de soudage

* Formation de 10 groupes composés chacun de 4 personnes pour les TPs

Mar / 14-Jan-2025 / Cours 2

Mar / 21-Jan-2025 / Cours 3

  • GTAW

  • GMAW

Mer / 22-Jan-2025 / TP 1

  • Laboratoires de soudures, TP Santé et Sécurité (A-0550)

  • Équipe 1 à 5                                                (13:30h – 14:30h)

  • Équipe 6 à 10                                              (14:30h – 15:30h)

Mar / 28-Jan-2025 / Cours 4

  • Soudage au gaz

  • Soudage par résistance

 
 

  Mer / 29-Jan-2025 / TP 2







 

 

  • Laboratoires de soudures (A-0550, A-0557) & (A-2150 : TP4)

    • Équipe 1 : TP1a (SMAW)                                 (13:30h –15:30h)

    • Équipe 2 : TP1b (TIG)                                      (13:30h –15:30h)

    • Équipe 3 : TP2 (GMAW)                                   (13:30h –15:30h)

    • Équipe 4 : TP3 (NDT)                                       (13:30h –5:30h)

    • Équipe 5 : TP4 (Metallo)                                   (13:30h –5:30h)

 

    • Équipe 6 : TP1a (SMAW)                                 (15:30h – 17:30h)

    • Équipe 7 : TP1b (TIG)                                      (15:30h – 17:30h)

    • Équipe 8 : TP2 (GMAW)                                  (15:30h – 17:30h)

    • Équipe 9 : TP3 (NDT)                                       (15:30h 17:30h)

    • Équipe 10 : TP4 (Metallo)                                (15:30h – 17:30h)

  Mar / 04-Fev-2025 / Cours 5

  •  Autres procédés de soudage

  • Brasage fort et brasage tendre

 

  Mer / 05-Fev-2024 / TP 3

  • Laboratoires de soudures (A-0550, A-0557) & (A-2150 : TP4)

    • Équipe 5 : TP1a (SMAW)                         (13:30h – 15:30h)

    • Équipe 1 : TP1b (TIG)                              (13:30h – 15:30h)

    • Équipe 2 : TP2 (GMAW)                           (13:30h – 15:30h)

    • Équipe 3 : TP3 (NDT)                               (13:30h – 15:30h)

    • Équipe 4 : TP4 (Metallo)                           (13:30h – 15:30h)

 

 

    • Équipe 10 : TP1a (SMAW)                       (15:30h – 17:30h)

    • Équipe 6 : TP1b (TIG)                              (15:30h – 17:30h)

    • Équipe 7 : TP2 (GMAW)                           (15:30h – 17:30h)

    • Équipe 8 : TP3 (NDT)                               (15:30h – 17:30h)

    • Équipe 9 : TP4 (Metallo)                           (15:30h – 17:30h)

  Mar / 11-Fev-2025 / Cours 6

  • Métallurgie de soudage d'aciers – partie I

 

  Mer / 12-Fev-2025 / TP 4

  • Laboratoires de soudures (A-0550, A-0557) & (A-2150 : TP4)

    • Équipe 4 : TP1a (SMAW)                               (13:30h – 15:30h)

    • Équipe 5 : TP1b (TIG)                                    (13:30h – 15:30h)

    • Équipe 1 : TP2 (GMAW)                                 (13:30h – 15:30h)

    • Équipe 2 : TP3 (NDT)                                     (13:30h – 15:30h)

    • Équipe 3 : TP4 (Metallo)                                 (13:30h – 15:30h)

 

 

    • Équipe 9 : TP1a (SMAW)                               (15:30h – 17:30h)

    • Équipe 10 : TP1b (TIG)                                  (15:30h – 17:30h)

    • Équipe 6 : TP2 (GMAW)                                (15:30h – 17:30h)

    • Équipe 7 : TP3 (NDT)                                    (15:30h – 17:30h)

    • Équipe 8 : TP4 (Metallo)                                (15:30h – 17:30h)

  Mar / 18-Fev-2025 / Cours 7

  • Métallurgie de soudage d'aciers – partie II

 

  Mer / 19-Fev-2025 / TP 5

  • Laboratoires de soudures (A-0550, A-0557) & (A-2150 : TP4)

    • Équipe 3 : TP1a (SMAW)                                (13:30h – 15:30h)

    • Équipe 4 : TP1b (TIG)                                     (13:30h – 15:30h)

    • Équipe 5 : TP2 (GMAW)                                  (13:30h – 15:30h)

    • Équipe 1 : TP3 (NDT)                                      (13:30h – 15:30h)

    • Équipe 2 : TP4 (Metallo)                                  (13:30h – 15:30h)

 

 

    • Équipe 8 : TP1a (SMAW)                                (15:30h – 17:30h)

    • Équipe 9 : TP1b (TIG)                                     (15:30h – 17:30h)

    • Équipe 10 : TP2 (GMAW)                                (15:30h – 17:30h)

    • Équipe 6 : TP3 (NDT)                                      (15:30h – 17:30h)

    • Équipe 7 : TP4 (Metallo)                                  (15:30h – 17:30h)

  Mar / 25-Fev-2025

  • Intra (Cours 1-5; 30%)

  Mer / 26-Fev-2025 / TP 6

  • Laboratoires de soudures (A-0550, A-0557) & (A-2150 : TP4)

    • Équipe 2 : TP1a (SMAW)                               (13:30h – 15:30h)

    • Équipe 3 : TP1b (TIG)                                    (13:30h – 15:30h)

    • Équipe 4 : TP2 (GMAW)                                 (13:30h – 15:30h)

    • Équipe 5 : TP3 (NDT)                                     (13:30h – 15:30h)

    • Équipe 1 : TP4 (Metallo)                                 (13:30h – 15:30h)

 

 

    • Équipe 7 : TP1a (SMAW)                                (15:30h – 17:30h)

    • Équipe 8 : TP1b (TIG)                                     (15:30h – 17:30h)

    • Équipe 9 : TP2 (GMAW)                                 (15:30h – 17:30h)

    • Équipe 10 : TP3 (NDT)                                   (15:30h – 17:30h)

    • Équipe 6 : TP4 (Metallo)                                 (15:30h – 17:30h)

  Mar / 11-Mar-2025 / Cours 9

  • Phénomènes thermiques en soudage

 

  Mer / 12-Mar-2025 / TP 7

  • Laboratoire de simulation thermochimique de la soudure (A-1226)

    • Équipe 1 à 5 : Simulation du soudage #1       (13:30h – 15:30h)

    • Équipe 6 à 10: Simulation du soudage #1       (15:30h – 17:30h)

  Mar / 18-Mar-2025 / Cours 10

  • Conception des joints soudés

  • Symboles de soudage

  Mer / 19-Mar-2025 / TP 8

  • Laboratoire de simulation thermochimique de la soudure (A-1226)

    • Équipe 1 à 5 : Simulation du soudage #2        (13:30h – 15:30h)

    • Équipe 6 à 10: Simulation du soudage #2       (15:30h – 17:30h)

  Mar / 25-Mar-2025 / Cours 11

  • Défauts de soudage

  • Contraintes résiduelles

  Mer / 26-Mar-2025 / TP 9

  • Laboratoire de simulation thermique de la soudure (A-1226)

    • Équipe 1 à 5 : Simulation du soudage #1       (13:30h – 15:30h)

    • Équipe 6 à 10: Simulation du soudage #1      (15:30h – 17:30h)

  Mar / 01-Avr-2025 / Cours 12

  • Contrôle non destructif des soudures

  Mer / 02-Avr-2025 / TP 10

  • Laboratoire de simulation thermique de la soudure (A-1226)

  • Équipe 1 à 5 : Simulation du soudage #2                      (13:30h – 15:30h)

  • Équipe 6 à 10: Simulation du soudage #2                     (15:30h – 17:30h)

  Mar / 08-Avr-2025 / Cours 13

  • Soudage de l’aluminium

  Mer / 09-Avr-2025 / TP 11

  • Réservé en cas de besoin

     ???

  • Final (L'examen portera sur les cours théoriques 1-13, particulièrement cours 6-13 et les contenus abordés lors des travaux pratiques ; 40%)



Laboratoires et travaux pratiques
  • Six (6) séances de travaux pratiques du soudage en laboratoire.
  • Deux (2) séance de travaux pratiques sur la simulation thermochimique du soudage.
  • Deux (2) séances de travaux pratiques sur la simulation numérique du soudage.
  • Quatre (4) personnes maximums par équipe de TP.
  • Les étudiants devront se présenter aux TP avec des souliers de sécurité et des habits appropriés pour le soudage. Attention, le port des verres de contact est à proscrire.
  • Chaque étudiant doit être présent aux TPs pour une durée minimale de 2 heures, et ce, pour chacun des travaux pratiques.
  • Les TPs (1 à 3) auront lieu au local A-0550 et le TP4 au local A-2150.
  • Les TPs de simulation auront lieu au local A-1226.
  • Chaque équipe devra fournir des rapports devant respecter le nombre de page inscrit dans les énoncés de TP. Tous les rapports devront être impérativement remis à temps (le 15 avril 2025). Dans le cas d’un retard, la note sera réduite de 10 % par jour de retard. Les rapports des TP devront être remis en format PDF.
    • Les rapports de TP en format PDF devront être nommés comme suit : MEC625_TPX_EqY.pdf
      • X : numéro de TP (1, 2, 3, 4, 5 et 6)
      • Y : numéro d'équipe  (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, …)
      • Exemple : MEC625_TP4_Eq7.pdf (TP4 de l'équipe 7)

Sujets des travaux pratiques au loboratoire de soudage:
TP SSS : Santé et sécurité en soudage (SSS)
TP 1* : Soudage GTAW + Soudage SMAW
TP 2* : Soudage GMAW
TP 3* : Contrôle non destructif
TP 4* : Métallographie du soudage
TP 5* : Introduction à la simulation thermochimique du soudage avec le logiciel FactSage
TP 6* : Introduction à la simulation numérique du soudage avec le logiciel Sysweld

*Rapport de TP à fournir



Utilisation d'outils d'ingénierie
  • Les soudeuses au laboratoire de soudage
  • Les équipements au laboratoire de métallurgie
  • Les équipements au laboratoire de CND
  • Le logiciel thermochimique FactSage pour la simulation thermochimique du soudage
  • Le logiciel d'éléments finis SYSWELD pour la simulation numérique du soudage


Évaluation
Activité Description % Date
TP Rapports des TPs (1, 2, 3, 4) 20%         2025-04-15
TP Rapport des TPs (5 et 6) 10%         2025-04-15
Intra Sujet: Cours 1 à 5 30% 2025-02-25
Final Sujet: Cours 1 à 13 (particulièrement les cours 6 à 13 et les contenus abordés lors des travaux pratiques) 40% à déterminer

 



Double seuil
Note minimale : 50



Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 25 février 2025



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : https://www.etsmtl.ca/programmes-et-formations/horaire-des-examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.5/ cycles supérieurs, article 6.5.2) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignante ou l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

(voir laboratoires et travaux pratiques)



Absence à une évaluation

Afin de faire valider une absence à une évaluation en vue d’obtenir un examen de compensation, l’étudiante ou l’étudiant doit utiliser le formulaire prévu à cet effet dans son portail MonÉTS pour un examen final qui se déroule durant la période des examens finaux ou pour tout autre élément d’évaluation surveillé de 15% et plus durant la session. Si l’absence concerne un élément d’évaluation de moins de 15% durant la session, l’étudiant ou l’étudiante doit soumettre une demande par écrit à son enseignante ou enseignant.

Toute demande de validation d’absence doit se faire dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de l’évaluation, sauf dans les cas d’une absence pour participation à une activité prévue aux règlements des études où la demande doit être soumise dans les cinq (5) jours ouvrables avant le jour de départ de l’ÉTS pour se rendre à l’activité.

Toute absence non justifiée par un motif majeur (voir articles 7.2.6.1 du RÉPC et 6.5.2 du RÉCS) entraînera l’attribution de la note zéro (0).




Infractions de nature académique
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiantes et les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (www.etsmtl.ca/a-propos/gouvernance/secretariat-general/cadre-reglementaire/reglement-sur-les-infractions-de-nature-academique) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet. À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et tous les membres de la communauté étudiante sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).

Systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG)
L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG) dans les activités d’évaluation constitue une infraction de nature académique au sens du Règlement sur les infractions de nature académique, sauf si elle est explicitement autorisée par l’enseignante ou l’enseignant du cours.

Dispositions additionnelles

Tous les rapports de TPs doivent comporter une liste de références. De plus, les références doivent être correctement citées dans le rapport de TPs.



Documentation obligatoire
  • Les notes de cours affichées sur Moodle et les contenus discutés pendant les cours en classe.
  • Le livre « Procedure Handbook of Arc Welding », édité par The Lincoln Electric Company, pour les TPs 1 et 2.



Ouvrages de références

Lectures suggérées :

  • « Procedure Handbook of Arc Welding », édité par The Lincoln Electric Company.
  • « Welding, Brazing, and Soldering – Volume 6 », édité par ASM International.
  • « Welding Handbook – Volume 1-3 », édité par AWS.
  • « Welding Metallurgy », Sindo Kou, John Wiley & Sons, Inc., 2003.
  • « W59 Construction soudée en acier (soudage à l’arc) », édité par la norme CSA.
  • « Design of Welded Structures », édité par The Lincoln Electric Company.
  • « Joining processes – An introduction », David Brandon & Wayne D. Kaplan, Wiley, 1997.
  • « Principles of Welding: Processes, Physics, Chemistry, and Metallurgy », Robert W. Messler Jr., Wiley-VCH, 1999.
  • « Welding principles and practices », Edward R. Bohnart, Mcgraw-Hill College, 2017. 
  • « Introduction to the physical metallurgy of welding », Easterling K.E., Butterworths, 1992.
  • « Welding Principles And Applications », Larry Jeffus , 8th Edition.
  • « Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes, and Systems », Mikell P. Groover , 6th Edition, Wiley, 2016.



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles
  • Site Moodle du cours (plan de cours, calendrier planifié, laboratoires)