AWS D1.1:2025 · §5.7.2 · Tabelle 5.5

Dissimilar Metal Welding WPS — D1.1 Rules

Beim Schweißen unterschiedlicher Grundwerkstoffe gemäß D1.1:2025 verwenden Sie die höchste Minimum-Vorwärmung der beiden Stähle (§5.7.2). Der Zusatzwerkstoff kann entweder dem höher- oder niedrigfesteren Grundwerkstoff entsprechen, muss aber, wenn er dem niedrigfesteren entspricht, eine Niedrigwasserstoff-Abscheidung erzeugen.

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:

OptionFiller Metal StrengthCondition
Option AMatches the higher-strength base metalNo additional condition
Option BMatches the lower-strength base metalMust 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 1Base Metal 2Group PairingGoverning Steel for Preheat
A36 (36 ksi yield)A992 (50 ksi yield)I + ISame group — same preheat
A36 (36 ksi yield)A572 Gr.50 (50 ksi yield)I + IIA572 Gr.50 at higher thicknesses
A572 Gr.50 (50 ksi yield)A572 Gr.65 (65 ksi yield)II + IIIA572 Gr.65 governs
A572 Gr.50 (50 ksi yield)A913 Gr.65 (65 ksi yield)II + IIIA913 Gr.65 governs
A992 (50 ksi yield)A514 (100 ksi yield)I + VA514 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.

Häufig gestellte Fragen

D1.1:2025 §5.7.2 schreibt vor, dass Sie die höchste Minimum-Vorwärmung der beiden zu verbindenden Grundwerkstoffe verwenden. Suchen Sie jeden Stahl einzeln in Tabelle 5.11 für Ihr Verfahren, Ihre Wasserstoff-Kategorie und Ihre Dicke nach — und wenden Sie dann das höhere Ergebnis an. Es gibt keine Mittelung oder Interpolation; der konservativere Wert ist maßgebend.

Ja. E7018 (70 ksi Klassifizierung) kann verwendet werden, um A36 (36 ksi Streckgrenze) mit A572 Gr.65 (65 ksi Streckgrenze) zu verschweißen. E7018 entspricht dem niedrigfesteren Grundwerkstoff (A36), aber D1.1:2025 erlaubt dies, wenn die Abscheidung Niedrigwasserstoff ist. E7018 ist von Natur aus eine Niedrigwasserstoff-Elektrode und erfüllt diese Anforderung. Die Vorwärmung muss den Anforderungen für A572 Gr.65 — den höherfesten Stahl — gemäß §5.7.2 entsprechen.

Nein. D1.1:2025 bietet Ihnen zwei Optionen für den Zusatzwerkstoff bei artfremden Verbindungen: entweder dem höherfesten Grundwerkstoff entsprechen oder dem niedrigfesteren Grundwerkstoff entsprechen, vorausgesetzt, die Abscheidung ist Niedrigwasserstoff. Beide sind konform. Das Anpassen an die niedrigere Festigkeit ist üblich, wenn die Verbindung nicht die volle Festigkeit des höherfesten Bauteils erfordert oder wenn der höherfeste Zusatzwerkstoff deutlich teurer oder schwieriger zu qualifizieren ist.

Das Anwenden der Vorwärmung für den niedrigfesteren Stahl, wenn der höherfeste Stahl maßgebend ist, birgt das Risiko von wasserstoffinduzierter Rissbildung (HAC) in der Wärmeeinflusszone des höherfesten Bauteils. HAC ist ein verzögerter Versagensmodus — Risse können erst Stunden oder Tage nach dem Schweißen auftreten. Die Verwendung der korrekten Vorwärmung gemäß §5.7.2 ist nicht optional; es ist eine zwingende Regelwerkanforderung, und unzureichende Vorwärmung ist eine meldepflichtige Nichtkonformität.

Ja. D1.1:2025 erlaubt vorqualifizierte WPSs für artfremde Grundwerkstoffverbindungen, vorausgesetzt, beide Grundwerkstoffe sind in Tabelle 5.6 aufgeführt, der Zusatzwerkstoff wird gemäß §5.7.2 ausgewählt und die Vorwärmung erfüllt das höchste Minimum aus Tabelle 5.11. Eine Änderung der Grundwerkstoffgruppe ist eine wesentliche Variable gemäß Tabelle 5.5, daher deckt eine für eine Kombination qualifizierte WPS nicht automatisch ein anderes artfremdes Paar ab.