Tabelle 3.2 vs. Tabelle 5.11 — Was hat sich geändert?
Als D1.1 in der Ausgabe 2015 neu organisiert wurde, wurden die Vorwärmanforderungen von Clause 3 nach Clause 5 verschoben. Die alte Tabelle 3.2 wurde zu Tabelle 5.11.
Wenn Sie D1.1 aus den Ausgaben von 2010 oder früher gelernt haben, denken Sie vielleicht immer noch an „Tabelle 3.2“. Jede WPS, die sich noch auf Tabelle 3.2 bezieht, wurde vor der Ausgabe 2015 erstellt und sollte anhand des aktuellen Regelwerks überprüft werden, um zu bestätigen, dass die Vorwärmwerte immer noch übereinstimmen.
Die 7 Vorwärmkategorien (A bis G)
Tabelle 5.11 enthält sieben Kategorien A bis G, die jeweils an die aufgeführte Stahlspezifikation sowie an Schweißverfahren und Elektroden-Wasserstoffbedingung gebunden sind. Nach dieser Zuordnung wird die Materialdicke angewendet; die Tabelle-5.6-Gruppe ist nicht der Schlüssel.
Kategorie B in D1.1 Tabelle 5.11 umfasst Stähle, die mit Niedrigwasserstoff-Elektroden (E7018, E7016 usw.), Unterpulverschweißen (SAW), Metall-Schutzgasschweißen (GMAW) oder Fülldrahtschweißen (FCAW) geschweißt werden. Sie gilt für die am häufigsten verwendeten Baustähle im Hoch- und Brückenbau: A36, A572 Gr.50, A992, A588, A709 Gr.36, A709 Gr.50, A500 Gr.B/C, A53 Gr.B und A106 Gr.B. Kategorie B hat geringere Vorwärmanforderungen als Kategorie A, da diese Verfahren und Elektroden deutlich weniger diffusiblen Wasserstoff im Schweißgut erzeugen, was das Risiko von wasserstoffinduzierten Rissen (auch Kaltriss oder verzögerte Rissbildung genannt) reduziert. Die Vorwärmwerte für Kategorie B sind: 32°F (0°C) bis zu 3/4 Zoll, 50°F (10°C) für 3/4 Zoll–1-1/2 Zoll, 150°F (65°C) für 1-1/2 Zoll–2-1/2 Zoll und 225°F (110°C) über 2-1/2 Zoll. In der Praxis ist Kategorie B die am häufigsten verwendete Vorwärmkategorie, da die meisten Baustahlfertigungen Niedrigwasserstoff-Verfahren verwenden.
So lesen Sie Tabelle 5.11
Lesen Sie Tabelle 5.11 in dieser Reihenfolge: aufgeführte Stahlspezifikation, passendes Schweißverfahren und Wasserstoffbezeichnung der Elektrode, danach die Materialdicke. Die Tabelle-5.6-Gruppe ist nicht der Schlüssel für die Suche.
Wenden Sie nach dem Abgleich von Stahlspezifikation, Schweißverfahren und Wasserstoffbezeichnung im passenden Tabellen-5.11-Datensatz den Dickenbereich des dicksten Teils an der Schweißstelle an. Diese Zeile liefert Mindestvorwärm- und Zwischenlagentemperatur; die Tabelle-5.6-Gruppe ist nicht der Schlüssel.
Dickenbereiche verstehen
Table 5.11 Categories A–C Regelwerk bands are 1/8 to 3/4 in. incl. (3 mm to 20 mm incl.); over 3/4 thru 1-1/2 in. incl. (over 20 mm thru 38 mm incl.); over 1-1/2 thru 2-1/2 in. incl. (over 38 mm thru 65 mm incl.); and over 2-1/2 in. (over 65 mm). Thicker material requires higher preheat because the greater mass acts as a larger heat sink, pulling heat away from the Schweiß faster and increasing the Abkühlgeschwindigkeit in the Wärmeeinflusszone.
A36 ist ein Stahl der Gruppe I in D1.1:2025 Tabelle 5.6 und fällt je nach Schweißverfahren gemäß Tabelle 5.11 in die Vorwärmkategorie A oder B. Bei Nicht-Niedrigwasserstoff-SMAW-Elektroden wie E6010 oder E6011 (Kategorie A) beträgt die Mindestvorwärmung 32°F (0°C) für Material bis zu 3/4 Zoll, 150°F (65°C) für 3/4 bis 1-1/2 Zoll, 225°F (110°C) für 1-1/2 bis 2-1/2 Zoll und 300°F (150°C) über 2-1/2 Zoll. Bei Niedrigwasserstoff-Verfahren — E7018 SMAW, Unterpulverschweißen, Metall-Schutzgasschweißen oder Fülldrahtschweißen (Kategorie B) — sind die Vorwärmanforderungen niedriger: 32°F bis zu 3/4 Zoll, 50°F (10°C) für 3/4 bis 1-1/2 Zoll, 150°F für 1-1/2 bis 2-1/2 Zoll und 225°F über 2-1/2 Zoll. Die Vorwärmtemperatur ist gemäß Clause 7.6.4 unmittelbar vor dem Zünden des Lichtbogens für jeden Durchgang zu überprüfen. Gemäß Fußnote (a) von Tabelle 5.11 müssen Sie, wenn die Grundwerkstofftemperatur unter 32°F liegt, auf mindestens 70°F (20°C) vorwärmen und diese Temperatur während des gesamten Schweißvorgangs beibehalten.
H4 und H8 sind Bezeichnungen für diffusiblen Wasserstoff, definiert durch AWS A4.3 Prüfmethoden. H8 bedeutet, dass die Elektrode, der Draht oder die Flux-Kombination nicht mehr als 8 ml diffusiblen Wasserstoff pro 100 g abgeschiedenem Schweißgut ablagert. H4 ist strenger — nicht mehr als 4 ml pro 100 g. Diese Bezeichnungen sind für Tabelle 5.11 wichtig, da höherfeste Stähle anfälliger für wasserstoffinduzierte Risse sind und eine strengere Wasserstoffkontrolle erfordern. Zum Beispiel qualifizieren sich A913 Gr.50, 60 und 65 Stähle in Tabelle 5.11 für die Vorwärmkategorie D, wenn sie mit H8-Zusatzwerkstoffen geschweißt werden. A913 Gr.80 erfordert H4-Zusatzwerkstoffe — die restriktivste Klassifizierung — was seine höhere Streckgrenze und größere Rissanfälligkeit widerspiegelt. Gängige H8-Zusatzwerkstoffe umfassen E7018-H8 SMAW-Elektroden und die meisten GMAW-Massivdrähte wie ER70S-6. H4-Zusatzwerkstoffe erfordern typischerweise spezielle Handhabungs- und Lagerungsverfahren, um ihre Niedrigwasserstoff-Einstufung aufrechtzuerhalten.
Wasserstoffbezeichnungen (H4, H8, H16)
Die Wasserstoffbezeichnung gibt den maximalen diffusiblen Wasserstoff im abgelagerten Schweißgut an, gemessen in Millilitern pro 100 Gramm abgelagertem Metall. Sie ist eine Eingabe für Tabelle 5.11 und wählt allein keine Kategorie aus.
H16: 16 mL/100g Maximum. Dies ist der grundlegende Niedrigwasserstoff-Wert.
H8: 8 mL/100g Maximum. Strengere Kontrolle. Elektroden müssen auf dieses Niveau geprüft und klassifiziert werden. In der Praxis sind E7018-H8-Elektroden weit verbreitet und kosten nur unwesentlich mehr als Norm-E7018.
H4: 4 mL/100g Maximum. Die strengste Wasserstoffkontrolle, die bei Zusatzwerkstoffen verfügbar ist. Das Erreichen von H4 erfordert typischerweise eine sorgfältige Lagerung und Handhabung der Elektrode — jede Feuchtigkeitsaufnahme kann den Wasserstoff über diesen Schwellenwert treiben.
Erkundigen Sie sich beim Ingenieur — die WPS muss die Wasserstoffbezeichnung angeben, um die reduzierte Vorwärmung in Anspruch nehmen zu können.
Welche Kategorie trifft auf Ihre Schweißung zu?
Eine häufige Frage lautet: „Ich habe A992-Stahl, E7018-Elektroden und 1 Zoll Blech – welche Kategorie?“ Verwenden Sie die A992-Zeile der Kategorie B und den passenden Dickenbereich. Ein E7018-H8-Suffix verschiebt A992 nicht in Kategorie D, weil A992 dort nicht aufgeführt ist.
Für eine schnelle Suche nach einer beliebigen Stahl-, Verfahrens- und Dickenkombination verwenden Sie den Vorwärmrechner. Er deckt alle 464 Kombinationen in Tabelle 5.11 ab und zeigt die Kategorie, die Minimum-Vorwärmtemperatur und die anwendbaren Fußnoten.
CWI-Prüfungstipp
CWI-Teil-C-Fragenmuster: Bei A572 Gr.50, 2 Zoll Dicke und E7018 suchen Sie die Stahlspezifikation in Tabelle 5.11, gleichen die Niedrigwasserstoff-SMAW-Zeile (Kategorie B) ab und wenden den Dickenbereich 1-1/2 bis 2-1/2 Zoll an. Die Tabelle-5.6-Gruppe ist nicht der Schlüssel der Zeile.