Was D1.1 für Verbindungen artfremder Werkstoffe vorschreibt
D1.1:2025 §5.7.2 addresses joints between base metals that are not the same Spezifikation or Festigkeit level. The governing rule is straightforward: the minimum Vorwärmung for the joint shall be the highest of the minimum preheats required for either Grundwerkstoff. Both metals must be listed in Table 5.6 as approved base metals for Vorqualifiziert use.
Das bedeutet, Sie suchen jeden Stahl unabhängig in Tabelle 5.11 unter Verwendung desselben Verfahrens, derselben Wasserstoff-Kategorie und der maßgeblichen Dicke nach, und wenden dann das höhere der beiden Ergebnisse an. Es gibt keine Mischung, Mittelung oder Interpolation zwischen den beiden Werten. Die konservativere Anforderung ist ausnahmslos maßgebend.
Artfremde Verbindungen sind in der Stahlbaufertigung üblich. Das Verbinden eines leichteren Sekundärbauteils (A36) mit einem schwereren Primärrahmenbauteil (A992 oder A572 Gr.65) ist ein Standarddetail. Die Vorwärmanforderung für diese Verbindung wird durch den Stahl bestimmt, der bei der anwendbaren Dicke und Prozesskategorie die höhere Temperatur erfordert.
Zusatzwerkstoffauswahl für Mischverbindungen
D1.1:2025 bietet zwei konforme Wege für die Zusatzwerkstoffauswahl bei artfremden Verbindungen:
| Option | Filler Metal Strength | Condition |
|---|---|---|
| Option A | Matches the higher-strength base metal | No additional condition |
| Option B | Matches the lower-strength base metal | Must produce a Niedrigwasserstoff deposit |
Option B wird in der Praxis häufig angewendet. Das Schweißen von A36 an A572 Gr.65 mit E7018 (welches A36 bei 70 ksi Minimum-Zugfestigkeit entspricht) ist konform, da E7018 eine Niedrigwasserstoff-Elektrode ist. Die Verbindung entwickelt eine ausreichende Festigkeit für das A36-Bauteil, und die Niedrigwasserstoff-Anforderung kontrolliert das Rissrisiko in der Wärmeeinflusszone des höherfesten A572.
Filler metal must also appear in Table 5.7 (prequalified filler metals). The hydrogen designator on the Zusatzwerkstoff label directly affects which Table 5.11 preheat Kategorie applies — E7018-H8, for example, qualifies for Category D rather than Category B, which may allow reduced preheat on the higher-strength steel.
Vorwärmung für Mischkategorie-Verbindungen
Die praktische Anwendung von §5.7.2 lässt sich am besten anhand von Beispielen veranschaulichen. Betrachten Sie zwei häufige artfremde Paarungen in der Stahlbaufertigung:
Beispiel 1: A36 zu A572 Gr.65 (Kategorie B, SMAW mit E7018, 1 Zoll Dicke)
A36 at 1 in thick, Category B: 50°F minimum preheat. A572 Gr.65 at 1 in thick, Category B: 150°F minimum preheat. Governing preheat for the dissimilar joint: 150°F. Many fabricators make the mistake of using the A36 requirement (50°F) for this joint. Per §5.7.2, that is a Regelwerk violation.
Beispiel 2: A36 zu A992 (Kategorie B, SMAW mit E7018, 3/4 Zoll oder weniger)
A36 bei 3/4 Zoll oder weniger, Kategorie B: keine Vorwärmung erforderlich. A992 bei 3/4 Zoll oder weniger, Kategorie B: keine Vorwärmung erforderlich. Beide Stähle fallen in Gruppe I und haben die gleichen Anforderungen gemäß Tabelle 5.11 bei geringen Dicken. Die artfremde Verbindung erfordert für diese Kombination keine Vorwärmung. Die Regel gilt weiterhin — sie liefert nur das gleiche Ergebnis für beide Metalle.
Hinweis zur Dicke: Die maßgebliche Dicke für die Vorwärmung ist die dickere der beiden Grundwerkstoffe an der Verbindung. Auch wenn das dünnere Bauteil für sich genommen keine Vorwärmung erfordern würde, wird die Vorwärmung der Verbindung durch den höheren Wert von (a) der Anforderung des dickeren Bauteils und (b) der Anforderung des höherfesten Bauteils bestimmt.
Häufige artfremde Kombinationen beim Stahlbauschweißen
Mehrere artfremde Paarungen treten häufig im Hoch- und Brückenbau gemäß D1.1 auf:
| Base Metal 1 | Base Metal 2 | Group Pairing | Governing Steel for Preheat |
|---|---|---|---|
| A36 (36 ksi yield) | A992 (50 ksi yield) | I + I | Same group — same preheat |
| A36 (36 ksi yield) | A572 Gr.50 (50 ksi yield) | I + II | A572 Gr.50 at higher thicknesses |
| A572 Gr.50 (50 ksi yield) | A572 Gr.65 (65 ksi yield) | II + III | A572 Gr.65 governs |
| A572 Gr.50 (50 ksi yield) | A913 Gr.65 (65 ksi yield) | II + III | A913 Gr.65 governs |
| A992 (50 ksi yield) | A514 (100 ksi yield) | I + V | A514 governs — 400°F max interpass also applies |
Die Paarung A992 zu A514 veranschaulicht einen wichtigen Punkt: Wenn eines der artfremden Metalle ein vergüteter Stahl wie A514 ist, gilt die Maximum-Zwischenlagentemperatur-Grenze (400°F für Dicken bis zu 1-1/2 Zoll) auch für die gesamte Verbindung. Sowohl die Minimum-Vorwärmung als auch die Maximum-Zwischenlagen-Einschränkung stammen von der A514-Seite der Verbindung.
In der Praxis: Erstellung der WPS für eine artfremde Verbindung
Beim Ausfüllen einer vorqualifizierten WPS für eine artfremde Verbindung müssen beide Grundwerkstoff-Spezifikationen auf dem WPS-Formular erscheinen. Tabelle 5.5 listet die Grundwerkstoffgruppe als wesentliche Variable auf — eine WPS, die für Grundwerkstoffe der Gruppe I zu Gruppe I geschrieben wurde, deckt nicht Gruppe I zu Gruppe III ab. Wenn das Projekt mehrere artfremde Kombinationen erfordert, benötigt jede einzigartige Paarung eine eigene WPS-Zeile oder ein separates WPS-Dokument.
The preheat field on the WPS records the governing minimum — the highest Table 5.11 value for either base metal at the applicable process, hydrogen category, and Dicke. The Zusatzwerkstoffklassifizierung and hydrogen designator must also be recorded, since these drive both the Table 5.11 category and the Option A/B filler metal Konformität path.
For non-prequalified dissimilar joints — for example, when one of the base metals is not in Table 5.6 — a Verfahrensprüfung (PQR) is required under Abschnitt 6. The PQR test assembly should represent the actual dissimilar combination, not a like-metal substitute. The PQR guide covers the Qualifizierungsprüfung Anforderungen in detail.
CWI-Prüfungstipp
CWI Teil C Fragenmuster: Eine Frage kann eine artfremde Verbindung beschreiben und fragen, welche Vorwärmung anzuwenden ist. Die Antwort ist immer der höhere der beiden Werte aus Tabelle 5.11 — kein Durchschnitt, nicht der niedrigere. Ein zweites häufiges Muster fragt nach dem Zusatzwerkstoff: Die richtige Antwort ist, dass beide Optionen erlaubt sind, aber das Anpassen an das niedrigfestere Metall erfordert eine Niedrigwasserstoff-Abscheidung. Ein häufiger Ablenker ist „der Zusatzwerkstoff muss immer dem höherfesten Metall entsprechen“ — das besagt D1.1 §5.7.2 nicht.