Interpass Temperature — D1.1:2025 Min & Max Requirements

Minimum Zwischenlagentemperatur

Die Anforderung an die minimale Zwischenlagentemperatur gemäß D1.1:2025 spiegelt die minimale Vorwärmtemperatur wider. Vor dem Ablagern jedes nachfolgenden Durchgangs muss die Schweißzone auf oder über der für die jeweilige Material-, Dicken- und Prozesskombination festgelegten minimalen Vorwärmtemperatur liegen. Kühlt die Verbindung zwischen den Durchgängen unter die minimale Vorwärmung ab, muss sie vor der Fortsetzung des Schweißens wieder erwärmt werden.

Diese Anforderung besteht, weil die metallurgischen Gründe für die Vorwärmung — die Verhinderung von wasserstoffinduzierten Rissen, die Kontrolle der Abkühlgeschwindigkeit und die Reduzierung thermischer Gradienten — zwischen den Durchgängen ebenso gelten wie vor dem ersten Durchgang. Eine Verbindung, die zwischen den Durchgängen auf Umgebungstemperatur abkühlt, verliert den schützenden Nutzen der Vorwärmung.

Maximale Zwischenlagentemperatur

D1.1:2025 legt keine universelle maximale Zwischenlagentemperatur für alle Anwendungen fest. Ein Maximum gilt, wenn die WPS eines vorschreibt, wenn Charpy-V-Kerbschlagbiegeversuche (CVN) erforderlich sind oder wenn die Daten des Grundwerkstoffherstellers oder die anwendbare Materialspezifikation die Zwischenlagentemperatur zum Schutz der mechanischen Eigenschaften begrenzen.

For certain high-Festigkeit steels, D1.1:2025 Table 5.11 directly encodes a maximum preheat and Zwischenlagentemperatur. ASTM A913 Grade 80 (Kategorie G) and A913 Grade 70 (Category F) require H8 or H4 Niedrigwasserstoff electrodes — the process restriction itself controls Streckenenergie risk. ASTM A709 Grade HPS70W carries a Table 5.11 footnote b maximum of 400°F [200°C] for thicknesses up to 1-1/2 in and 450°F [230°C] for greater thicknesses. For materials where D1.1 does not specify a maximum, the WPS or the material Spezifikation may impose one. Note: ASTM A913/A913M is produced by quenching and self-tempering (Q&ST), not conventional Q&T — D1.1 Clause 5.9 explicitly excludes Q&T steels from Vorqualifiziert PWHT, but A913 itself is categorized separately in Tabelle 5.11 rather than under general QT restrictions.

Messen und Dokumentieren der Zwischenlagentemperatur

Die Zwischenlagentemperatur wird mit Temperaturmessstiften (Tempilstik), Kontaktpyrometern oder Infrarotthermometern gemessen. D1.1 schreibt keinen spezifischen Messort oder Abstand vor — eine gängige Industriepraxis ist es, auf dem Grundwerkstoff nahe der Fugenflanke zu messen, nicht auf der Schweißraupe selbst, was zu einem fälschlicherweise erhöhten Messwert führen kann. Die verwendete Methode sollte mit der WPS übereinstimmen und auf Genauigkeit überprüft werden. Zwischenlagentemperaturmesswerte sollten in den Schweißnahtprüfungsaufzeichnungen erfasst werden, wenn dies durch den Vertrag oder den Qualitätsplan vorgeschrieben ist.

Praktische Überlegungen zur Messung

Der Messabstand zur Schweißnaht ist wichtig, da der Temperaturgradient über den Grundwerkstoff erheblich sein kann, insbesondere bei dickeren Platten. Das Messen direkt auf der Oberfläche der Schweißraupe erfasst die Temperatur des erstarrten Schweißguts, nicht die Temperatur der Wärmeeinflusszone des Grundwerkstoffs, die die Rissanfälligkeit bestimmt. Ein Abstand von 1 bis 3 Zoll [25 bis 75 mm] von der Schweißnahtzehe auf der Oberfläche des Grundwerkstoffs wird in der Industriepraxis (D1.1 schreibt keinen spezifischen Messabstand vor) weit verbreitet verwendet, um einen repräsentativen Messwert der Fugentemperatur zu erhalten.

Temperaturmessstifte bieten eine Gut/Schlecht-Prüfung bei einer bestimmten Temperatur — der Stift schmilzt, wenn die Oberfläche ihre Nenn-Temperatur erreicht. Sie sind kostengünstig und erfordern keine Kalibrierung, aber jeder Stift deckt nur einen einzigen Temperaturpunkt ab. Für die Zwischenlagenprüfung verwendet ein Schweißer typischerweise einen Stift, der auf die minimale Vorwärmtemperatur ausgelegt ist: Wenn er schmilzt, ist die Verbindung auf oder über der minimalen Zwischenlagentemperatur. Wenn eine maximale Zwischenlagentemperatur gilt, bietet ein zweiter Stift, der auf das Maximum ausgelegt ist, eine Obergrenzenprüfung.

Kontaktpyrometer und Infrarotthermometer liefern einen numerischen Messwert über einen kontinuierlichen Bereich. Kontaktpyrometer erfordern einen sauberen Metall-zu-Metall-Kontakt und eine kurze Einschwingzeit. Infrarotthermometer messen die Oberflächentemperatur berührungslos, sind aber empfindlich gegenüber der Emissivität — gemäß den Anweisungen des Geräteherstellers können glänzende oder frisch geschliffene Metalloberflächen Messwerte liefern, die 50 bis 100°F unter der tatsächlichen Temperatur liegen. Oxidschicht, Walzzunder und Schweißspritzer beeinflussen ebenfalls die Genauigkeit. Eine Kalibrierung gegen eine bekannte Referenz im erwarteten Temperaturbereich vor dem Produktionsschweißen ist unter den meisten Qualitätsprogrammen Standardpraxis.

Grenzwerte für die Zwischenlagentemperatur schützen die Schweißzone vor Überhitzung, die die mechanischen Eigenschaften beeinträchtigen kann. Für Anwendungen, die eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen erfordern, müssen sowohl die Vorwärm- als auch die Zwischenlagentemperatur in Abstimmung mit dem Wärmebehandlungszyklus nach dem Schweißen kontrolliert werden, um den beabsichtigten Spannungsarmglühen- oder Anlasseffekt zu erzielen.

Weitere WPS-Ressourcen