What Is a Schweißanweisung (WPS)?
This Leitfaden explains what a Schweißverfahren specification is, why it matters on structural welding work, and how to read the main fields before a Schweißer starts production. Use it to separate WPS instructions from PQR test records, qualification notes, and project-specific Abnahme Anforderungen.
Gemäß AWS D1.1:2025 Clause 5.2.1: „Alle vorqualifizierten Schweißanweisungen sind vom Auftragnehmer als schriftliche vorqualifizierte Schweißanweisungen zu erstellen.“
Die Ein-Satz-Version: Die WPS ist das Rezept. Die Verfahrensprüfung (PQR) ist der Nachweis, dass das Rezept funktioniert. Eine vorqualifizierte WPS gemäß D1.1 Clause 5 benötigt keine Verfahrensprüfung (PQR) — das Regelwerk hat sie bereits durch jahrzehntelange industrielle Nutzung validiert.
Definition und Zweck einer Schweißanweisung (WPS)
Eine Schweißanweisung ist ein formelles schriftliches Dokument, das die Variablen für eine spezifische Schweißanwendung vorschreibt, um die Wiederholbarkeit zu gewährleisten. Jedes Mal, wenn ein qualifizierter Schweißer diese WPS verwendet, schweißt er nach denselben Parametern — dasselbe Schweißverfahren, dieselbe Grundwerkstoffgruppe, derselbe Zusatzwerkstoff, dieselbe Vorwärmung, dieselben Technikgrenzen. Diese Konsistenz führt zu vorhersagbaren mechanischen Eigenschaften und zur Einhaltung des Regelwerks.
Gemäß AWS D1.1:2025 Clause 5.2.1 kann die schriftliche vorqualifizierte WPS jedem geeigneten Format folgen. AWS Annex J stellt Musterformulare zur Verfügung, aber Fertigungsbetriebe können ihr eigenes Format verwenden, sofern alle erforderlichen Variablen gemäß Table 5.5 berücksichtigt werden. Die WPS ist ein lebendes Dokument: Änderungen an wesentlichen Variablen, die über die zulässigen Toleranzen hinausgehen, erfordern eine neue oder überarbeitete WPS. Für eine schrittweise Formular-Anleitung siehe unseren Annex J Feldführer.
Die WPS ist der Ausgangspunkt für alle geschweißten Konstruktionen gemäß D1.1. Bevor der erste Lichtbogen gezündet wird, muss der Auftragnehmer eine schriftliche WPS haben, die die spezifische Kombination aus Grundwerkstoff, Schweißverfahren, Zusatzwerkstoff, Schweißposition und Nahtgeometrie abdeckt. Keine WPS, keine konforme Schweißnaht.
Was eine WPS enthalten muss
D1.1:2025 Table 5.5 hat zwei Abschnitte. Der obere Abschnitt listet 21 Variablen auf, die in einer schriftlichen vorqualifizierten WPS enthalten sein müssen. Der untere Abschnitt fügt 10 Toleranzeinträge für Variablen (Punkte 22–31) hinzu, die zulässige Bereiche für Parameter wie Stromstärke, Spannung und Schweißgeschwindigkeit definieren. Von den 21 erforderlichen Variablen ist nur das Schweißverfahren (Punkt 1) mit einer Fußnote versehen, die bei Änderung eine separate WPS erfordert — Änderungen an anderen Variablen erfordern eine überarbeitete WPS oder eine erneute Qualifizierung gemäß Clause 5.2.1.
Table 5.5Table 5.6 — Group I, II, III, IV, or VTable 5.11 — Minimum preheat and interpass tempFigure 5.1 for CJP, Figure 5.2 for PJP)The preheat calculator looks up variable (4) directly from D1.1:2025 Table 5.11. The carbon equivalent calculator supports the alternative preheat method from Annex B, which can reduce required preheat for certain steels. Both values belong on the Schriftliche WPS.
Vorqualifizierte WPS vs. Qualifizierung durch Prüfung
D1.1 bietet zwei unterschiedliche Wege zu einer konformen WPS. Das Verständnis des Unterschieds bestimmt, ob Sie Verfahrensprüfungen durchführen müssen, bevor Sie mit dem Produktionsschweißen beginnen.
Vorqualifizierte WPS
Befreit von Qualifizierungsprüfungen gemäß Clause 6. Das Regelwerk hat diese Kombinationen durch Industrieerfahrung validiert. Keine Testschweißungen, keine Verfahrensprüfung (PQR) erforderlich.
Anforderungen: Zugelassenes Schweißverfahren (Lichtbogenhandschweißen, Unterpulverschweißen, Metall-Schutzgasschweißen außer GMAW-S, Fülldrahtschweißen) + Grundwerkstoff aus Table 5.6 + Zusatzwerkstoff gemäß Table 5.7 + Naht aus der anwendbaren vorqualifizierten Abbildung (Figure 5.1 für CJP, Figure 5.2 für PJP, Figure 5.3 für Kehlnähte) + Vorwärmung gemäß Table 5.11.
Wer es verwendet: Die meisten Stahlbaufertigungsbetriebe. A36- oder A572 Gr.50-Stahl, Norm-V-Nähte oder Kehlnähte, E7018- oder E71T-1-Draht — vollständig vorqualifizierbar.
Qualifizierte WPS + Verfahrensprüfung (PQR)
Erforderlich, wenn ein Element außerhalb der Grenzen von Clause 5 liegt. Eine Testschweißung wird durchgeführt, Proben entnommen und geprüft, die Ergebnisse auf einer Verfahrensprüfung (PQR) dokumentiert.
Häufige Auslöser: Metall-Schutzgasschweißen (GMAW) im Kurzlichtbogen, Nahtgeometrie nicht in Figure 5.1, Grundwerkstoff nicht in Table 5.6, WIG- oder Elektroschlackeschweißverfahren.
Wer es verwendet: Spezialfertigungsbetriebe, Arbeiten an druckführenden Bauteilen, nicht standardisierte Nahtgeometrien, höherfeste Stähle, die nicht in Table 5.6 aufgeführt sind.
Welche Grundwerkstoffe dürfen in einer vorqualifizierten WPS verwendet werden?
D1.1:2025 Clause 5.3 und Table 5.6 definieren die zugelassenen Grundwerkstoffe für vorqualifizierte Schweißanweisungen (WPS), die in fünf Gruppen nach Festigkeitsniveau geordnet sind. Nur in Table 5.6 aufgeführte Stähle dürfen ohne Qualifizierungsprüfung verwendet werden. Gängige Baustähle über die Gruppen hinweg umfassen:
Gruppe I: ASTM A36, A53 Gr.B, A106 Gr.B, A131, A139 Gr.B, A381 Gr.Y35, A500 Gr.B/C, A501 Gr.A, A516 Gr.55/60, A524 Gr.I/II, A573 Gr.58/65, A709 Gr.36, A1008 SS, A1011 SS, A1018 SS, API 5L Gr.B und X42, ABS Gr.A/B/D/E.
Gruppe II: ASTM A36 (alle Dicken), A131, A216, A501 Gr.B, A516 Gr.65/70, A529 Gr.50/55, A537 Class 1, A572 Gr.42/50/55, A588, A595, A606, A618, A633 Gr.A/C/D, A709 Gr.36/50/50W/HPS 50W, A710 Gr.A Class 2, A847, A913 Gr.50, A992, A1066 Gr.50, A1085, API 2H/2MT1/2W/2Y, API 5L X52, ABS.
Gruppe III: ASTM A537 Class 2, A572 Gr.60/65, A633 Gr.E, A710 Gr.A Class 2 und Class 3, A913 Gr.60/65, A1018 HSLAS Gr.60/70, A1066 Gr.60/65.
Gruppe IV: ASTM A709 HPS 70W, A913 Gr.70, A1066 Gr.70.
Gruppe V: ASTM A913 Grade 80 — der höchstfeste vorqualifizierte Grundwerkstoff in Table 5.6. Hinweis: Gemäß Fußnote zu Table 5.6 gelten die Streckenenergie-Begrenzungen von Clause 7.7 (die für vergütete Stähle gilt) nicht für A913 Grades 60, 65, 70 oder 80.
Für Stähle, die nicht in Table 5.6 aufgeführt sind, regelt Clause 6.2.1 die Qualifizierung durch Prüfung. Der Werkszeugnis (Werkszeugnis (Mill Test Report)) ist das Dokument, das bestätigt, dass Ihr Grundwerkstoff die Spezifikations- und Güteanforderungen von Table 5.6 vor Beginn des Schweißens erfüllt.
Vorqualifizierte Schweißverfahren
Gemäß Clause 5.5.1 sind vier Schweißverfahren für die Vorqualifizierung gemäß D1.1 zugelassen:
Lichtbogenhandschweißen (Lichtbogenhandschweißen) — Stabelektroden, klassifiziert nach AWS A5.1 oder A5.5. Niedrigwasserstoff-Elektroden (E7018, E8018 usw.) sind für Stähle der Gruppen III und IV sowie bei sonst erhöhter Vorwärmung erforderlich. Table 5.1 regelt die Anforderungen an vorqualifizierte Lichtbogenhandschweiß-WPS, einschließlich des maximalen Elektrodendurchmessers je Schweißposition.
Unterpulverschweißen (Unterpulverschweißen) — Einzel- und Mehrdrahtkonfigurationen. Table 5.2 regelt die Anforderungen an vorqualifizierte Unterpulverschweiß-WPS. Vorwärm- und Zwischenlagentemperaturen für paralleles oder Mehrdraht-Unterpulverschweißen können nach der alternativen Methode von Clause 5.7.3 festgelegt werden, wenn eine Härteprüfung der Wärmeeinflusszone (WEZ) durchgeführt wird.
Metall-Schutzgasschweißen (Metall-Schutzgasschweißen) — jede Übertragungsart außer Kurzlichtbogen. GMAW-S ist gemäß Clause 5.5.1 und Table 5.3 von der Vorqualifizierung ausgeschlossen; das Regelwerk listet keine zulässigen Modi auf. GMAW-S (Kurzlichtbogen) ist nicht vorqualifiziert und erfordert eine Qualifizierung gemäß Clause 6. Metall-Schutzgasschweißen und Fülldrahtschweißen, die in vorqualifizierten Schweißanweisungen verwendet werden, müssen gemäß Clause 5.5.4 Konstantspannungs-Stromquellen (CV) verwenden. Table 5.3 regelt die Anforderungen an Massivdrähte für Metall-Schutzgasschweißen.
Fülldrahtschweißen (Flux-Cored Lichtbogenschweißen) — sowohl gasgeschirmte (FCAW-G) als auch selbstschützende (FCAW-S) Varianten. Table 5.4 regelt die Anforderungen an Fülldrähte für Fülldrahtschweißen und Metall-Schutzgasschweißen. Die Schutzgaszusammensetzung für Metall-Schutzgasschweißen und FCAW-G muss gemäß Clause 5.6.4 AWS A5.32M/A5.32 entsprechen.
WPS vs. PQR — Der Unterschied
Diese beiden Dokumente sind miteinander verbunden, erfüllen aber völlig unterschiedliche Funktionen. Ihre Verwechslung ist einer der häufigsten Fehler in der Schweißdokumentation.
Die WPS ist das Rezept — sie sagt dem Schweißer, was zu tun ist. Schweißverfahren, Grundwerkstoff, Zusatzwerkstoff, Nahtgeometrie, Vorwärmung, elektrische Parameter, Technik. Sie befindet sich in der Werkstatt, und der Schweißer bezieht sich während der Produktion darauf.
The PQR is the proof the recipe works — it documents that a Testschweißung produced to the WPS parameters passed Mechanische Prüfung. Tensile, bend, and impact tests (when required) confirm the procedure produces welds with adequate Festigkeit, ductility, and toughness. The PQR supports the WPS; the WPS references the PQR.
Eine vorqualifizierte WPS gemäß D1.1 Clause 5 erfordert keine Verfahrensprüfung (PQR). Das Regelwerk selbst dient als technische Begründung. Dies ist ein großer Vorteil von D1.1 gegenüber ASME Section IX, das für jede WPS eine Verfahrensprüfung ohne vorqualifizierte Ausnahme vorschreibt.
Wärmebehandlung nach dem Schweißen (PWHT)
Eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen (PWHT) kann in eine vorqualifizierte WPS aufgenommen werden, sofern sie vom Ingenieur genehmigt wird und die folgenden fünf Bedingungen von Clause 5.9 erfüllt sind: (1) die Mindeststreckgrenze des Grundwerkstoffs darf 50 ksi [345 MPa] nicht überschreiten; (2) der Stahl darf nicht vergütet (Q&T), selbstvergütet (Q&ST), thermomechanisch behandelt (TMCP) oder kaltverformt sein, um höhere mechanische Eigenschaften zu erzielen (z. B. bestimmte Güten von ASTM A500 Rohren); (3) es dürfen keine Anforderungen an die Kerbschlagzähigkeit für den Grundwerkstoff, die Wärmeeinflusszone (WEZ) oder das Schweißgut bestehen; (4) ausreichende Festigkeits- und Duktilitätsdaten für das Schweißgut im PWHT-Zustand müssen verfügbar sein; und (5) die PWHT muss gemäß Clause 7.8 durchgeführt werden.
Für höherfeste Stähle (Gruppe III und IV) und vergütete Stähle sind PWHT-Überlegungen entscheidend. Der Streckenenergie-Rechner hilft, den thermischen Zyklus zu kontrollieren, der die WEZ-Eigenschaften in diesen Materialien beeinflusst.
Rechner, die Ihre WPS unterstützen
Die Variablen, die in eine schriftliche WPS eingehen, sind keine Schätzungen — sie stammen aus D1.1-Tabellenabfragen und Berechnungen. Diese Tools liefern die Werte direkt.
Table 5.11Annex B — Alternative PreheatAnnex B alternative preheat method for certain steels.Table 7.7 — Clause 5.4.3„Eine WPS ist der Bauplan des Schweißers. Ohne sie treffen Sie technische Entscheidungen am Lichtbogen — und dort sollten technische Entscheidungen nicht getroffen werden.“
— Standard CWI instruction, reflecting D1.1:2025 Clause 5.2.1 requirements for written WPSs
Häufig gestellte Fragen
Eine Schweißanweisung (WPS) ist ein schriftliches Dokument, das alle Schweißvariablen definiert, die zur Herstellung einer einwandfreien Schweißnaht für eine gegebene Anwendung erforderlich sind. Gemäß AWS D1.1:2025 Clause 5.2.1 müssen alle vorqualifizierten Schweißanweisungen vom Auftragnehmer als schriftliche Dokumente erstellt werden. Die WPS legt das Schweißverfahren, den Grundwerkstoff, den Zusatzwerkstoff, die Nahtausführung, die Vorwärm- und Zwischenlagentemperaturen, die Schweißposition, die elektrischen Eigenschaften und die Technik fest. Sie ist die Anweisung, der der Schweißer bei der Arbeit folgt.
Eine WPS ist das Rezept — sie sagt dem Schweißer, was zu tun ist. Eine Verfahrensprüfung (PQR) ist der Nachweis, dass das Rezept funktioniert. Wenn eine WPS nicht gemäß D1.1 Clause 5 vorqualifiziert werden kann, muss sie durch eine Verfahrensprüfung (PQR) gestützt werden: Eine Testschweißung wird gemäß der vorgeschlagenen WPS durchgeführt, Proben werden entnommen und mechanisch geprüft, und die Ergebnisse werden auf der Verfahrensprüfung (PQR) dokumentiert. Die WPS verweist auf die Verfahrensprüfung (PQR) als ihre technische Grundlage. Eine vorqualifizierte WPS gemäß Clause 5 erfordert keine Verfahrensprüfung (PQR).
Gemäß AWS D1.1:2025 Clause 5.1 ist eine vorqualifizierte WPS von der in Clause 6 geforderten Qualifizierungsprüfung befreit. Um vorqualifiziert zu sein, muss die WPS ein zugelassenes Schweißverfahren (Lichtbogenhandschweißen, Unterpulverschweißen, Metall-Schutzgasschweißen außer Kurzlichtbogen, oder Fülldrahtschweißen), einen in Table 5.6 aufgeführten Grundwerkstoff, einen Zusatzwerkstoff gemäß Table 5.7, ein Nahtdetail aus der anwendbaren vorqualifizierten Abbildung (Figure 5.1 für CJP, Figure 5.2 für PJP, Figure 5.3 für Kehlnähte) und eine Vorwärmung gemäß Table 5.11 verwenden. Alle vorqualifizierten Schweißanweisungen müssen schriftliche Dokumente sein. Änderungen an den in Table 5.5 aufgeführten wesentlichen Variablen, die über die zulässigen Bereiche hinausgehen, erfordern eine neue oder überarbeitete WPS.
Wesentliche Variablen sind die Schweißparameter, die bei Änderungen über bestimmte Grenzen hinaus eine neue oder überarbeitete WPS erfordern. Für vorqualifizierte Schweißanweisungen (WPS) gemäß D1.1:2025 listet Table 5.5 21 Variablen auf, die in einer schriftlichen WPS enthalten sein müssen, darunter Schweißverfahren, Schweißposition, Grundwerkstoffgruppe, Vorwärmkategorie, Zusatzwerkstoffklassifizierung, Elektrodendurchmesser, Stromstärke, Spannung, Schweißgeschwindigkeit, Schutzgas, Übertragungsart (Metall-Schutzgasschweißen), Nahtart und Wärmebehandlung nach dem Schweißen. Eine separate WPS ist erforderlich, wenn das Schweißverfahren (Punkt 1) geändert wird — es ist die einzige Variable in Table 5.5, die diese spezifische Anforderung (Fußnote a) trägt. Änderungen an anderen Variablen, die über die zulässigen Toleranzbereiche hinausgehen, erfordern eine neue oder überarbeitete WPS gemäß Clause 5.2.1.
Gemäß D1.1:2025 Clause 5.5.1 sind die vorqualifizierten Schweißverfahren Lichtbogenhandschweißen, Unterpulverschweißen, Metall-Schutzgasschweißen (außer GMAW-S, Kurzlichtbogen) und Fülldrahtschweißen. WIG-Schweißen, Elektroschlackeschweißen, Elektro-Gasschweißen und GMAW-S sind vom Regelwerk zugelassene Schweißverfahren, erfordern jedoch eine WPS-Qualifizierung durch Prüfung gemäß Clause 6 und sind nicht für die Vorqualifizierung zugelassen. Metall-Schutzgasschweißen und Fülldrahtschweißen, die mit vorqualifizierten Schweißanweisungen verwendet werden, müssen gemäß Clause 5.5.4 Konstantspannungs-Stromquellen (CV) verwenden.
D1.1:2025 Annex K (Informativ — nicht Teil der Norm) bietet eine Referenz-Checkliste von Regelwerksunterabschnitten, die eine vorqualifizierte WPS berücksichtigen muss. Sie umfasst Bestimmungen aus den Clauses 1, 4, 5, 7, 9 und 10, einschließlich allgemeiner WPS-Anforderungen (5.2–5.8), Grundwerkstoff (5.3), vorqualifizierter Schweißverfahren (5.5.1), Zusatzwerkstoffanpassung (5.6.1), Vorwärmung (5.7), Nahtdetails (5.4.1 CJP, 5.4.2 PJP), wesentlicher Variablen (Table 5.5) und Fertigungsanforderungen wie Mindestkehlnähte (7.13), Grundwerkstoffvorbereitung (7.14) und Badsicherung (7.9). Annex J stellt Muster-WPS-Formulare zur Verfügung. Die WPS kann jedem geeigneten Format folgen, sofern alle erforderlichen Variablen berücksichtigt werden.