ASME Section IX — Welding and Brazing Qualification Standard
ASME Section IX ist die Qualifizierungs-Spezifikation für das Schweißen innerhalb des ASME Boiler and Pressure Vessel Regelwerk. Sie regelt die Verfahrensprüfung durch PQRs und die Schweißerfertigkeitsprüfung durch WPQs für Druckbehälter, Kessel und Rohrleitungssysteme, die durch ASME-Konstruktionsregelwerke, einschließlich Section VIII und B31.3, reguliert werden.
Wesentlicher Unterschied: Im Gegensatz zu AWS D1.1, das vorqualifizierte Schweißanweisungen gemäß Abschnitt 5 ohne erforderliche Prüfung zulässt, verlangt ASME Section IX, dass jedes Schweißverfahren durch Prüfung qualifiziert und in einem Verfahrensprüfung dokumentiert wird. Es gibt keine vorqualifizierte Ausnahme in ASME IX.
Was ist ASME Section IX?
ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section IX regelt die Schweiß- und Lötqualifizierung für Druckgeräte. Im Gegensatz zu D1.1 hat ASME IX keinen vorqualifizierten Schweißanweisung-Pfad — jedes Verfahren erfordert eine Qualifizierung durch Prüfung mit einem Verfahrensprüfung. Section IX verwendet P-Nummern für Grundwerkstoffe und F-Nummern für Zusatzwerkstoffe, um Qualifizierungsbereiche zu organisieren.
ASME Section IX — offiziell betitelt „Qualification Norm for Welding, Brazing, and Fusing Procedures; Welders; Brazers; and Welding, Brazing, and Fusing Operators“ — ist einer von zwölf Abschnitten des ASME Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC). Er legt die Anforderungen für die Qualifizierung von Schweißverfahren und des Personals fest, das Schweißarbeiten an druckführenden Geräten durchführt. Die Norm wird auch häufig als ASME IX, ASME Section 9 oder einfach Section IX bezeichnet.
Section IX legt nicht fest, wann Schweißen erforderlich ist oder welche Zulässigkeitskriterien für Fertigungsschweißnähte gelten. Diese Anforderungen ergeben sich aus dem referenzierenden Konstruktionsregelwerk — Section I für Kraftwerkskessel, Section VIII Division 1 oder 2 für Druckbehälter, B31.1 für Kraftwerksrohrleitungen oder B31.3 für Prozessrohrleitungen. Section IX bietet den Rahmen, um nachzuweisen, dass ein Schweißverfahren einwandfreie Schweißnähte erzeugt und dass der Schweißer oder Schweißoperator es kompetent ausführen kann.
Die Norm ist in vier Teile gegliedert. Teil QW behandelt das Schweißen, Teil QB das Löten, Teil QF das Kunststofffügen, und ein normativer Anhang enthält Definitionen und ergänzende Anforderungen. Teil QW ist der Abschnitt, auf den die meisten Hersteller und Inspektoren täglich Bezug nehmen. Er enthält die Regeln für die Verfahrensprüfung (Artikel II), die Schweißerprüfung (Artikel III) und die Schweißdatentabellen (Artikel IV), die wesentliche, nicht wesentliche und ergänzende wesentliche Variablen für jedes Schweißverfahren definieren.
Verfahrensprüfung gemäß ASME IX
ASME IX verlangt, dass jede Schweißanweisung durch ein Verfahrensprüfung (PQR) gestützt wird. Der Hersteller fertigt eine Testschweißung an, entnimmt Proben für die zerstörende Prüfung (Biegeversuche, Zugversuche, falls erforderlich Kerbschlagbiegeversuche) und dokumentiert die Ergebnisse. Wesentliche, ergänzende wesentliche und nicht wesentliche Variablen bestimmen, wann eine erneute Qualifizierung erforderlich ist.
Every welding procedure specification used under ASME IX must be supported by at least one Verfahrensprüfung. The qualification process requires producing a Prüfstück using the WPS parameters, then performing mechanical tests — typically tension tests and guided bend tests — to demonstrate the procedure produces welds with adequate Festigkeit and ductility.
Die Schweißanweisung legt die Schweißparameter innerhalb von Bereichen fest, die die beabsichtigte Fertigungsanwendung abdecken. Das Verfahrensprüfung zeichnet die tatsächlich verwendeten Parameter während der Testschweißung und die Testergebnisse auf. Nach der Qualifizierung kann die Schweißanweisung für das Fertigungsschweißen innerhalb der durch das Verfahrensprüfung festgelegten Bereiche der wesentlichen Variablen verwendet werden. Ein einzelnes Verfahrensprüfung kann mehrere Schweißanweisungen unterstützen, und eine einzelne Schweißanweisung kann auf mehrere Verfahrensprüfungen verweisen.
ASME IX klassifiziert Schweißvariablen in drei Kategorien, die steuern, wann eine erneute Qualifizierung erforderlich ist:
- Wesentliche Variablen
- Parameter, die, wenn sie über den qualifizierten Bereich hinaus geändert werden, ein neues Verfahrensprüfung erfordern. Beispiele sind Änderungen der Grundwerkstoff-P-Nummer, der Zusatzwerkstoff-F-Nummer, des Schweißverfahrens oder des Dickenbereichs. Eine Änderung einer wesentlichen Variable macht die bestehende Qualifizierung für den betroffenen Bereich ungültig.
- Ergänzende wesentliche Variablen
- Parameter, die nur dann wesentlich werden, wenn das referenzierende Konstruktionsregelwerk eine Kerbschlagbiegeprüfung (Zähigkeitsprüfung) vorschreibt. Wenn keine Kerbschlagbiegeprüfung erforderlich ist, werden diese Variablen als nicht wesentlich behandelt. Beispiele sind Änderungen der Streckenenergie, Reduzierung der Vorwärmung und PWHT-Bedingungen. Diese doppelte Klassifizierung ist einzigartig für ASME IX.
- Nicht wesentliche Variablen
- Parameter, die in der Schweißanweisung ohne erneute Qualifizierung geändert werden können. Beispiele sind Änderungen von Stringer- zu Pendelraupen, Änderungen des Elektrodendurchmessers innerhalb einer Gruppe oder Änderungen der Nahtausführungsdetails innerhalb des qualifizierten Bereichs. Die Schweißanweisung muss diese Variablen weiterhin dokumentieren, aber eine Änderung erfordert kein neues Verfahrensprüfung.
P-Nummern und F-Nummern
ASME IX weist Grundwerkstoffen P-Nummern und Zusatzwerkstoffen F-Nummern zu, um Qualifizierungsbereiche zu vereinfachen. P-Nummer 1 deckt Kohlenstoffstähle (SA-36, SA-516 Gr.70) ab. P-Nummer 8 deckt austenitische Edelstähle (304, 316) ab. F-Nummer 4 deckt Niedrigwasserstoff-SMAW-Elektroden (E7018) ab. Die Qualifizierung für ein Material qualifiziert einen Bereich ähnlicher Materialien innerhalb derselben P-Nummer.
ASME IX gruppiert Grundwerkstoffe und Zusatzwerkstoffe mithilfe numerischer Klassifizierungssysteme, die Qualifizierungsbereiche vereinfachen und die Anzahl der erforderlichen Verfahrensprüfungen reduzieren.
P-Nummern (Grundwerkstoffgruppen)
P-numbers group base metals by composition, Mechanische Eigenschaften, and Schweißeignung characteristics. Materials within the same P-number group have similar welding behavior, so a procedure qualified on one material in the group generally qualifies for other materials in the same group. The major P-number assignments include P-Number 1 for carbon steels (SA-36, SA-516 Gr.70, SA-106 Gr.B), P-Number 8 for austenitic stainless steels (304, 316, 321), P-Number 5A and 5B for chromium-molybdenum steels (SA-387 series), and P-Number 11 for high-strength Q&T steels (P-11A-1 includes 9% Ni cryogenic plate).
P-Nummern werden weiter in Gruppennummern unterteilt, die Materialien innerhalb einer P-Nummer basierend auf Zusammensetzungsbereichen und Festigkeitsstufen unterscheiden. Zum Beispiel deckt P-Nummer 1 Gruppe 1 niedrigere Kohlenstoffstähle (SA-36, SA-283) ab, während P-Nummer 1 Gruppe 2 höherfeste Kohlenstoffstähle (SA-516 Gr.70) abdeckt. Die Gruppennummer-Unterteilung wird nur dann zu einer wesentlichen Variable, wenn eine Kerbschlagbiegeprüfung erforderlich ist.
F-Nummern (Zusatzwerkstoffgruppen)
F-numbers group filler metals by usability characteristics. Electrodes and filler wires that handle similarly during welding are assigned the same F-number, regardless of their Zugfestigkeit classification. F-Number 4 covers Niedrigwasserstoff SMAW electrodes (E7018, E7016, E7015), F-Number 6 covers Kohlenstoffstahl solid wires (ER70S-6, ER70S-3), and F-Number 6 covers carbon steel flux-cored wires (E71T-1, E71T-8). Changing F-number is an Wesentliche Variable that requires re-qualification. The A-number, which classifies Schweißgut chemical composition, must also be considered when evaluating qualification ranges.
Wie sich ASME IX von anderen Schweißregelwerken unterscheidet
ASME IX regelt die Qualifizierung von Druckgeräten, während D1.1 Baustahl regelt. Der grundlegende Unterschied: ASME IX erfordert ein Verfahrensprüfung für jede Schweißanweisung ohne vorqualifizierte Ausnahme. D1.1 Clause5 erlaubt vorqualifizierte Schweißanweisungen ohne Prüfung. ASME IX verwendet P-Nummern und F-Nummern; D1.1 verwendet Table 5.6 Kategorien und A5.x-Zuordnungen.
ASME IX vs. AWS D1.1
Der bedeutendste strukturelle Unterschied besteht darin, dass D1.1 einen vorqualifizierten Pfad unter Clause5 vorsieht, der keine Verfahrensprüfung erfordert, während ASME IX für jedes Verfahren eine Prüfung verlangt. D1.1 verwendet Table 5.6 Grundwerkstoffgruppen (I bis V) anstelle von P-Nummern. D1.1 gilt für Baustahl, während ASME IX für Druckgeräte gilt. D1.1 Table 5.11 liefert direkt Vorwärmungsanforderungen, während ASME IX die Vorwärmung der Schweißanweisung und dem Konstruktionsregelwerk überlässt. Beide Normen verwenden Schweißanweisung- und Verfahrensprüfung-Dokumente, aber die Variablenklassifikationen und Qualifizierungsbereiche unterscheiden sich erheblich.
ASME IX vs. API 1104
API 1104 is specific to Rohrschweißen and uses its own qualification framework independent of both ASME IX and D1.1. API 1104 classifies base metals into material groups based on SMYS (specified Minimum Streckgrenze) rather than P-numbers. API 1104 qualification ranges for Dicke and diameter are more restrictive than ASME IX. Both standards require Verfahrensprüfung Prüfung, but the test methods and Zulässigkeitskriterien differ — API 1104 uses nick-break and root/face bend tests rather than ASME IX guided bend and tension tests.
ASME IX vs. CSA W47.1 / CSA W59
Die kanadischen Normen verwenden einen anderen Rahmen. CSA W47.1 regelt die Unternehmenszertifizierung und Schweißerqualifizierung, während CSA W59 die Anforderungen an geschweißte Stahlkonstruktionen festlegt (analog zu D1.1). ASME IX wird in Kanada für Druckgeräte akzeptiert, und viele kanadische Hersteller unterhalten je nach Anwendung sowohl CSA- als auch ASME-Qualifizierungen.
| Aspect | ASME IX | AWS D1.1 | API 1104 | CSA W59 |
|---|---|---|---|---|
| Scope | Pressure equipment | Structural steel | Pipelines | Structural steel (Canada) |
| Prequalified WPS? | No — all require PQR | Yes (Abschnitt 5) | No | Yes (Clause 5) |
| Base metal grouping | P-numbers | Table 5.6 categories | Groups I–IV | 4 grade groups |
| Filler metal grouping | F-numbers | AWS A5.x matching | AWS A5.x | CSA W48 |
| Preheat method | Per WPS/PQR | Table 5.11 | Per WPS | Table 5.3 |
| Edition | 2025 | 2025 (25th) | 2021 (22nd) | 2018/2024 |
Schweißerfertigkeitsprüfung (WPQ)
ASME IX QW-300 verlangt von Schweißern, ihre Fähigkeit, einwandfreie Schweißnähte herzustellen, durch Prüfung nachzuweisen. Der Schweißer fertigt ein Prüfstück an, das entweder mechanische Prüfungen (Biegeversuche) oder eine volumetrische Prüfung (Radiographie) besteht. Die Qualifizierungsbereiche hängen vom Schweißverfahren, der Grundwerkstoffdicke, der Position und der Zusatzwerkstoff-F-Nummer ab.
Zusätzlich zur Verfahrensprüfung verlangt ASME IX von Schweißern und Schweißoperatoren, ihre Fähigkeit nachzuweisen, einwandfreie Schweißnähte gemäß einer qualifizierten Schweißanweisung herzustellen. Die Schweißerfertigkeitsprüfung erfordert, dass der Schweißer ein Prüfstück anfertigt, das entweder mechanische Prüfungen (Biegeversuche) oder eine volumetrische Prüfung (Radiographie oder Ultraschallprüfung) besteht.
Die Schweißerprüfung ist spezifisch für das Schweißverfahren, die Position, den Grundwerkstoff-P-Nummern-Bereich, die Zusatzwerkstoff-F-Nummer, den Elektrodendurchmesser-Bereich und die Badsicherungsbedingungen. Ein Schweißer, der in der 6G-Position (um 45 Grad geneigt) qualifiziert ist, ist für alle Positionen für Kehlnähte qualifiziert. Schweißerprüfungen müssen durch kontinuierliche Anwendung des qualifizierten Verfahrens aufrechterhalten werden — wenn ein Schweißer länger als sechs Monate ein bestimmtes Verfahren nicht anwendet, erlischt die Qualifizierung für dieses Verfahren.
Das Qualifizierungsprotokoll dokumentiert die Prüfvariablen, die Prüfergebnisse und die Bereiche, für die der Schweißer qualifiziert ist. Im Gegensatz zum Verfahrensprüfung, das die Funktionsfähigkeit des Verfahrens demonstriert, zeigt das Qualifizierungsprotokoll, dass eine bestimmte Person das Verfahren ausführen kann, um akzeptable Schweißnähte herzustellen.
„Bei der ASME IX-Qualifizierung geht es darum, das Verfahren UND den Schweißer nachzuweisen. Ein Verfahrensprüfung qualifiziert die Schweißanweisung; ein Qualifizierungsprotokoll qualifiziert die Person. Fehlt eines davon, ist die Schweißnaht nicht konform. Der häufigste Fehler, den ich bei Betrieben sehe, die neu in der Druckbehälterfertigung sind, ist die Annahme, dass eine D1.1 vorqualifizierte Schweißanweisung auf ASME IX übertragbar ist — das ist nicht der Fall.“
— Field observation, boiler and pressure vessel Fertigung practice
Leitfäden zu verwandten Normen
ASME IX P-Nummern sind nicht dasselbe wie die Grundwerkstoffgruppierung in D1.1. Derselbe A36-Stahl ist ein P-1 in ASME IX (Kohlenstoffstahl) und eine Kategorie A in D1.1. Das Übertragen einer Schweißanweisung zwischen Regelwerken erfordert eine erneute Qualifizierung der wesentlichen Variablen gemäß den Regeln des Zielregelwerks — es gibt keine automatische Anerkennung zwischen ASME- und AWS-Qualifizierungen.
— CWI dual-code project observation, 2026
Häufig gestellte Fragen
ASME Section IX ist die Qualifizierungs-Spezifikation für das Schweißen, Löten und Fügen innerhalb des ASME Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC). Sie legt die Regeln für die Qualifizierung von Schweißverfahren (Schweißanweisung gestützt durch Verfahrensprüfung) und Schweißern oder Schweißoperatoren (Qualifizierungsprotokoll) fest. Im Gegensatz zu AWS D1.1, das vorqualifizierte Schweißanweisungen zulässt, verlangt ASME IX, dass jedes Schweißverfahren durch Prüfung qualifiziert wird. Section IX wird von Konstruktionsregelwerken wie ASME Section I (Kraftwerkskessel), Section VIII (Druckbehälter) und B31.3 (Prozessrohrleitungen) referenziert.
Der bedeutendste Unterschied besteht darin, dass ASME Section IX für jede Schweißanweisung eine Verfahrensprüfung (Verfahrensprüfung) verlangt, während D1.1 vorqualifizierte Schweißanweisungen gemäß Abschnitt 5 ohne erforderliche Prüfung zulässt. ASME IX verwendet P-Nummern, um Grundwerkstoffe nach Zusammensetzung und Schweißeignung zu gruppieren, während D1.1 die Grundwerkstoffgruppen (I bis V) aus Tabelle 5.6 verwendet. ASME IX gilt für Druckgeräte (Behälter, Kessel, Rohrleitungen), während D1.1 für Baustahl gilt. ASME IX deckt alle Schweißverfahren ab, während D1.1 nur SMAW, SAW, GMAW (außer Kurzlichtbogen) und FCAW vorqualifiziert.
P-Nummern sind ASME Section IX Grundwerkstoffgruppierungen, die Materialien nach chemischer Zusammensetzung, mechanischen Eigenschaften und Schweißeignung klassifizieren. P-Nummer 1 deckt Kohlenstoffstähle (SA-36, SA-516 Gr.70) ab, P-Nummer 8 deckt austenitische Edelstähle (304, 316) ab, und P-Nummer 11 deckt hochfeste vergütete Stähle ab, wobei P-11A-1 speziell 9% Ni-Platten (SA-353, SA-553, SA-522) für den Kryobereich umfasst. Materialien innerhalb derselben P-Nummer-Gruppe können im Allgemeinen mit demselben qualifizierten Verfahren geschweißt werden, was die Anzahl der Verfahrensprüfungen reduziert, die ein Hersteller aufrechterhalten muss.
Ja. ASME Section IX verlangt, dass jede Schweißanweisung durch ein Verfahrensprüfung gestützt wird, das akzeptable Prüfergebnisse nachweist. Es gibt keine vorqualifizierte Ausnahme in ASME IX. Jede Schweißanweisung muss auf mindestens ein Verfahrensprüfung verweisen, das die in der Schweißanweisung festgelegten wesentlichen, nicht wesentlichen und ergänzenden wesentlichen Variablen abdeckt. Dies ist einer der wichtigsten strukturellen Unterschiede zwischen ASME IX und AWS D1.1, wo vorqualifizierte Schweißanweisungen gemäß Clause5 kein Verfahrensprüfung erfordern.
Wesentliche Variablen sind Schweißparameter, die, wenn sie über den qualifizierten Bereich hinaus geändert werden, eine erneute Qualifizierung des Verfahrens mit einem neuen Verfahrensprüfung erfordern. Nicht wesentliche Variablen können in der Schweißanweisung ohne erneute Qualifizierung geändert werden. Ergänzende wesentliche Variablen werden nur dann wesentlich, wenn eine Kerbschlagbiegeprüfung (Zähigkeitsprüfung) durch das Konstruktionsregelwerk erforderlich ist. Zum Beispiel ist eine Änderung der Grundwerkstoff-P-Nummer eine wesentliche Variable, die ein neues Verfahrensprüfung erfordert, während eine Änderung von der Stringer- zur Pendelraupen-Technik typischerweise eine nicht wesentliche Variable ist.