The 32°F Rule
D1.1:2025 Tabelle 5.11 footnote establishes the threshold: when base metal temperature is below 32°F (0°C), the steel must be preheated to a minimum of 70°F (20°C) before welding begins. This 70°F minimum applies regardless of what Table 5.11 would otherwise require for the specific steel grade and process combination.
For example, A36 with GMAW (Kategorie B) normally requires no preheat for material up to 3/4 in thick. But if the beam is sitting in a laydown yard at 20°F in January, the Schweißer must bring the joint area to at least 70°F before striking an arc. If the steel and process combination already requires a higher preheat (say 150°F for thick A992 with SMAW), use the higher value — the 70°F rule only sets a floor, it does not replace higher Anforderungen.
In der Praxis bedeutet dies, in den kalten Monaten einen Rosenbrenner oder eine Induktionsheizung mit auf die Baustelle zu nehmen. Messen Sie mit einem Kontaktpyrometer am Grundwerkstoff — nicht an der Schweißnaht — gemäß §5.7. Temperaturanzeigende Kreiden funktionieren, sind aber für diese Schwellenwertprüfung weniger präzise.
The 0°F Hard Stop
D1.1:2025 §7.11.2 draws an absolute line: welding SHALL NOT be performed when the ambient temperature is below 0°F (−20°C). This is not a preheat threshold — it is a prohibition. No amount of preheating, heating blankets, or temporary enclosure overrides this rule.
Das Verbot besteht, weil sich bei extremer Kälte das Verhalten des Grundwerkstoffs ändert: Stahl wird spröder, Abkühlgeschwindigkeiten werden extrem, unabhängig von der Vorwärmung, und die Aufrechterhaltung einer angemessenen Zwischenlagentemperatur wird unpraktisch. Das Risiko von wasserstoffinduzierten Rissen ist bei diesen Temperaturen schwerwiegend.
Field tip: The 0°F limit is ambient temperature, not base metal temperature. If the air is −5°F but you have the joint inside a heated tent at 40°F, the intent of §7.11.2 is met by the enclosure. Most CWIs interpret "ambient" as the temperature at the weld location, which a heated enclosure controls. Document the enclosure temperature in your daily report.
Anforderungen an Wind und Schutz
D1.1:2025 §7.11.1 requires that gas-shielded welding processes be protected from wind velocities exceeding 5 mph at the weld zone. This applies to GMAW, FCAW-G (gas-shielded flux-cored), and GTAW. Wind disrupts the Schutzgas envelope, causing Porosität and contamination in the weld deposit.
Selbstschützende Prozesse (SMAW, FCAW-S) sind weniger windanfällig, da ihr Schutz durch die Flussmittelzersetzung und nicht durch einen externen Gasstrom erfolgt. Starker Wind kühlt jedoch die Schweißnaht und die Wärmeeinflusszone immer noch schneller ab, was das Rissrisiko bei kaltem Wetter erhöht — daher profitieren alle Prozesse von einem Schutz.
Akzeptabler Schutz umfasst temporäre Planen-Windschutze, isolierte Decken um die Naht oder vollständig beheizte temporäre Strukturen. Der Schutz muss die Windgeschwindigkeit am Schweißpunkt auf unter 5 mph reduzieren. In der Praxis ist ein einfacher Sperrholz- oder Leinwandschirm auf der windzugewandten Seite oft ausreichend für Feldmontagearbeiten.
Schweißen bei Gefriertemperaturen — Was D1.1 tatsächlich vorschreibt
Um die drei D1.1-Schwellenwerte für kaltes Wetter in aufsteigender Schwere zusammenzufassen:
Above 32°F: Normal Table 5.11 preheat requirements apply. No special cold-weather provisions needed.
Between 0°F and 32°F: Preheat to minimum 70°F per Table 5.11 footnote. Use the higher of 70°F or the Table 5.11 preheat for the specific steel/process/Dicke. Protect gas-shielded processes from wind per §7.11.1.
Below 0°F: Welding prohibited per §7.11.2. Move to a heated enclosure or suspend welding operations until conditions improve.
Viele Fertigungs- und Montagebetriebe wenden auch Maßnahmen des gesunden Menschenverstandes an, die nicht explizit von D1.1 gefordert werden: Elektroden in beheizten Öfen am Arbeitsplatz lagern, Zusatzwerkstoff erwärmen und Niedrigwasserstoff-Prozesse (E7018, FCAW mit H8 oder besser) verwenden, um das Rissrisiko unter kalten Bedingungen zu minimieren.
Praktische Tipps für das Schweißen im Winter
In der Praxis bedeutet dies: Beginnen Sie Ihre Schicht, indem Sie die Grundwerkstoff-Temperatur mit einem Kontaktpyrometer überprüfen, bevor Sie mit der Einrichtung beginnen. Wenn der Stahl unter 32°F anzeigt, zünden Sie den Rosenbrenner an und wärmen Sie den Nahtbereich plus 3 Zoll darüber hinaus in alle Richtungen vor. Überprüfen Sie mit dem Pyrometer ein Minimum von 70°F und halten Sie dann Ihre Zwischenlagentemperatur zwischen jedem Durchgang über diesem Mindestwert.
Bei Mehrlagenschweißnähten bei kaltem Wetter besteht die größte praktische Herausforderung darin, die Zwischenlagentemperatur aufrechtzuerhalten. Die Naht kühlt zwischen den Durchgängen schneller ab, wenn der umgebende Stahl kalt ist. Halten Sie die Wärmequelle in der Nähe und überprüfen Sie die Temperatur vor jedem Durchgang erneut. Das Umwickeln des Nahtbereichs mit Keramikdecken zwischen den Durchgängen hilft, die Wärme zu speichern.
Feuchtigkeitsmanagement ist der andere kritische Faktor. Kalter Stahl unter dem Taupunkt sammelt Kondenswasser. D1.1 §5.7.1 verlangt, dass die Schweißzone trocken ist. In der Praxis dient die Vorwärmung auf 70°F auch dazu, Oberflächenfeuchtigkeit zu vertreiben — inspizieren Sie jedoch die Naht vor dem Schweißen visuell. Frost, Eis oder sichtbare Feuchtigkeit auf dem Stahl sind ein absoluter Stopp, unabhängig von den Temperaturmessungen.
Die Elektrodenlagerung ist bei kaltem Wetter wichtiger. E7018 Elektroden, die kalter, feuchter Luft ausgesetzt sind, absorbieren Feuchtigkeit schneller als unter trockenen Bedingungen. Bewahren Sie die Stäbe in einem beheizten Köcher oder Elektrodenofen am Arbeitsplatz auf. Wenn Sie FCAW verwenden, schützen Sie die Drahtspule mit einer versiegelten Abdeckung vor Kondensation.
Tipp für die CWI-Prüfung
CWI Teil C Fragenmuster: Ein Szenario beschreibt das Schweißen von Baustahl bei 25°F Umgebungstemperatur. Die Frage lautet, welche minimale Vorwärmung anzuwenden ist. Die Antwort ist 70°F gemäß Fußnote Tabelle 5.11, es sei denn, die Stahl-/Prozess-/Dicke-Kombination erfordert einen höheren Wert. Eine häufige falsche Antwort ist 32°F (das ist die Auslösetemperatur, nicht die Vorwärmanforderung). Eine weitere häufige falsche Antwort nennt 0°F als die „kein Schweißen“-Schwelle — was als Tatsache korrekt ist, aber als Antwort auf die Vorwärmfrage falsch.