Post-Weld Heat Treatment (PWHT) — D1.1:2025 Requirements
This PWHT Panduan explains when Perlakuan Panas Pasca Las enters a Pengelasan job, what information must be controlled, and why the decision should be tied to the governing contract and procedure package. Use it to separate general thermal-treatment language from project-specific hold, heating, and cooling Persyaratan.
D1.1:2025 Clause 5.9 mendefinisikan kapan PWHT diprakualifikasi. Clause 7.8 mengatur prosedur penghilang tegangan: suhu penahanan 1100–1200°F [600–650°C], laju pemanasan tidak melebihi 400°F/jam di atas 800°F, suhu masuk tidak melebihi 800°F, laju pendinginan tidak melebihi 500°F/jam di atas 800°F.
Kapan PWHT Diperlukan Berdasarkan D1.1:2025
PWHT tidak secara otomatis disyaratkan oleh D1.1. Ini harus ditentukan dalam dokumen kontrak. Ketika ditentukan, itu mungkin diprakualifikasi di bawah Clause 5.9 atau mungkin merupakan persyaratan penghilang tegangan Clause 7.8 yang diterapkan di luar kerangka WPS prakualifikasi.
Insinyur menentukan PWHT ketika tegangan sisa dari pengelasan harus dikurangi — biasanya untuk aplikasi di mana stabilitas dimensi, kerentanan terhadap retak korosi tegangan, atau persyaratan layanan material menuntutnya. D1.1 tidak mendefinisikan kondisi layanan yang memicu PWHT; penilaian itu adalah milik Insinyur Penanggung Jawab. D1.1 mendefinisikan prosedur ketika PWHT diperlukan.
Clause 5.9 — Prakualifikasi PWHT
WPS yang menggunakan PWHT diprakualifikasi di bawah Clause 5.9 hanya jika kelima kondisi terpenuhi:
(1) Yield strength — Kekuatan luluh Minimum yang ditentukan dari Logam Induk tidak melebihi 50 ksi [345 MPa].
(2) Steel type — Baja tidak dipadamkan dan ditemper (Q&T), dipadamkan dan ditemper sendiri (QST), proses terkontrol termomekanis (TMCP), atau dikerjakan dingin untuk menghasilkan sifat mekanik yang ditingkatkan. Kondisi metalurgi ini sensitif terhadap Suhu tinggi dan PWHT dapat menurunkannya.
(3) CVN requirements — WPS tidak disyaratkan untuk memenuhi persyaratan ketangguhan takik Charpy V-notch (CVN). PWHT dapat mengubah ketangguhan Logam Las dengan cara yang memerlukan pengujian kualifikasi khusus.
(4) Logam Las data — Data sifat mekanik Logam Las tersedia untuk kondisi pasca-PWHT dari produsen Logam Pengisi atau dari pengujian kualifikasi sebelumnya.
(5) Procedure compliance — PWHT dilakukan sesuai dengan Clause 7.8.
Jika salah satu dari kelima kondisi ini tidak terpenuhi, WPS harus dikualifikasi dengan pengujian per Clause 4.
Clause 7.8.1 — Baja yang Tidak Direkomendasikan untuk PWHT
Baja Q&T, QST, yang diperkeras presipitasi (PH), dan TMCP tidak direkomendasikan untuk PWHT di bawah Clause 7.8.1. Suhu tinggi PWHT dapat mengubah kondisi metalurgi yang dicapai baja ini saat diproduksi, mengurangi kekuatan luluh, kekuatan tarik, atau ketangguhan impak di bawah nilai Minimum yang ditentukan.
Jika PWHT diperlukan pada salah satu jenis baja ini, prosedur harus dikembangkan sesuai dengan rekomendasi produsen baja dan tunduk pada persetujuan Insinyur. Rute prakualifikasi Clause 5.9 tidak tersedia untuk baja ini — diperlukan uji kualifikasi.
Clause 7.8.2 — Persyaratan Prosedur PWHT
Prosedur PWHT harus tertulis dan harus mencakup elemen-elemen berikut per Clause 7.8.2:
| Parameter | Requirement |
|---|---|
| Entry temperature | Furnace shall not exceed 800°F [430°C] when weldment is loaded |
| Heating rate above 800°F | ≤400°F/hr ÷ Maksimum metal Ketebalan (in) [≤560°C/hr ÷ cm]; minimum 100°F/hr [55°C/hr] |
| Holding temperature | 1100–1200°F [600–650°C] per Clause 7.8.3.2 |
| Holding time | Per Clause 7.8.3.2 (minimum time based on thickness) |
| Cooling rate above 800°F | ≤500°F/hr ÷ maximum thickness (in) [≤700°C/hr ÷ cm] |
| Cooling below 800°F | Cool in still air |
| Thermocouple locations | Must be specified in the procedure |
| Heating method | Must be specified in the procedure |
Catatan Ketebalan: Rumus laju pemanasan dan pendinginan menggunakan Ketebalan logam Maksimum di bagian sambungan las yang sedang diberi perlakuan panas. Untuk pelat setebal 2 inci, laju pemanasan Maksimum di atas 800°F adalah 400 ÷ 2 = 200°F/jam. Rumus ini secara otomatis menghasilkan laju yang lebih lambat untuk bagian yang lebih tebal, mengurangi gradien termal dan risiko distorsi atau retak selama siklus perlakuan panas.
PWHT Alternatif (Clause 7.8.3.3)
Suhu yang lebih rendah dengan waktu penahanan yang lebih lama diizinkan per Table 7.3. Ini memberikan fleksibilitas ketika Suhu penahanan Standar 1100°F [600°C] tidak dapat dicapai atau akan merugikan material. Kombinasi Suhu-waktu alternatif dalam Table 7.3 harus diikuti dengan tepat — waktu penahanan meningkat seiring dengan penurunan Suhu di bawah rentang Standar. Rute ini mungkin berguna untuk perlakuan panas lapangan di mana presisi Suhu tungku terbatas.
Perbandingan PWHT Multi-Standar
Persyaratan PWHT sangat bervariasi di seluruh kode pengelasan. Rentang Suhu, waktu penahanan, dan sifat wajib vs. opsional berbeda berdasarkan cakupan kode dan material yang dicakup.
| Aspect | D1.1:2025 | ASME VIII | API 650 |
|---|---|---|---|
| When required | Only when specified in contract documents (Clause 5.9) | Mandatory per UCS-56 based on P-Number, thickness, and service | Required per Tabel 6-1 based on nominal thickness |
| Temperature range | 1100–1200°F (600–650°C) per Clause 7.8 | 1100–1250°F for P-No. 1; varies by P-Number (UCS-56 Table) | 1100–1175°F (593–635°C) |
| Holding time | 1 hr per inch of thickness (Clause 7.8.3.1) | 1 hr/inch for ≤2 in; 2 hr + 15 min per additional inch above 2 in (UCS-56) | 1 hr per inch, 15 min minimum |
| Heating rate limit | 400°F/hr ÷ thickness (above 800°F) | No specific rate mandated (good practice: ≤400°F/hr) | No specific rate mandated |
| Cooling rate limit | 500°F/hr ÷ thickness (above 800°F) | No specific rate mandated above 800°F | No specific rate mandated |
| Alternative temps | Yes — Table 7.3 (lower temp, longer hold) |
Yes — lower temps permitted with longer holding per UCS-56 | Limited alternatives per Section 6.4 |
PWHT ASME VIII (UCS-56)
Tidak seperti D1.1, ASME Section VIII Division 1 menjadikan PWHT wajib untuk banyak kombinasi material/Ketebalan — insinyur tidak perlu menentukannya secara terpisah. UCS-56 menyediakan Tabel yang menentukan persyaratan PWHT berdasarkan Nomor-P, Ketebalan nominal, dan Suhu Pemanasan Awal Minimum. Untuk baja karbon P-Number 1, PWHT umumnya diperlukan untuk Ketebalan melebihi 1,5 inci (38 mm) kecuali dikecualikan per UCS-56(b). Untuk baja paduan P-Number 3 dan yang lebih tinggi, ambang batas PWHT lebih rendah — seringkali diperlukan untuk Ketebalan berapa pun.
ASME VIII juga mengizinkan pengecualian dari PWHT ketika kondisi tertentu terpenuhi, termasuk: batas kandungan karbon Maksimum, pemeliharaan Preheat di atas Suhu Minimum, dan penggunaan Logam Pengisi tertentu yang menghasilkan endapan las Hidrogen Rendah. Pengecualian ini didefinisikan dengan cermat dalam UCS-56 dan harus didokumentasikan dalam catatan fabrikasi.
PWHT untuk Baja Cr-Mo dan P91
Baja kromium-molibdenum (P-Number 4, 5A, 5B) dan baja 9Cr-1Mo-V (P-Number 15E) memerlukan PWHT di bawah hampir semua kode konstruksi. Parameter PWHT bersifat spesifik material dan harus dikontrol dengan tepat:
- P-Number 4 (1-2% Cr): Kode minimum 1,200°F (650°C) per UCS-56-3, 1 hr/inch. Mandatory for all thicknesses (with limited exemptions for thin-wall pipe ≤5/8 in).
- P-Number 5A/5B/5C (2.25-9% Cr): Code minimum 1,250°F (675°C) per UCS-56-4, 1 hr/inch. Mandatory for all thicknesses (with limited exemptions for thin-wall pipe ≤5/8 in with ≤3% Cr).
- P-Number 15E (P91): Code minimum 1,300°F (705°C) per ASME VIII UCS-56-11. Industry best practice narrows to 1,350–1,425°F for optimal toughness. Maximum depends on filler Ni+Mn content (1,455°F max for Ni+Mn ≤1.0%). Hold 2 hr minimum. The 1,300–1,350°F range is code-legal but produces inferior toughness.
Butuh bantuan dengan parameter PWHT?
Tell Flux your material and thickness — get instant PWHT requirements.
Ask FluxPoin-Poin Penting
- D1.1 PWHT is optional — only required when specified in contract documents. ASME VIII makes it mandatory based on material and thickness.
- D1.1 specifies both heating and Laju Pendinginan limits (400/500°F per hour divided by thickness) — ASME VIII does not mandate specific rates.
- P91 PWHT is critical — code minimum is 1,300°F (UCS-56-11), best practice is 1,350–1,425°F. Errors in either direction cause in-service failures that may not be detectable by NDE.
- Alternative lower-Suhu PWHT is allowed by both D1.1 (
Table 7.3) and ASME VIII (UCS-56) with longer holding times.
"PWHT adalah persyaratan yang paling sering ditentukan secara berlebihan dan kurang dipahami dalam fabrikasi struktural. Berdasarkan D1.1, jika dokumen kontrak tidak mensyaratkannya, maka tidak diperlukan — terlepas dari Ketebalan material."
D1.1:2025 Clause 5.9 defines PWHT as a prequalified condition only when specified by the Engineer in the contract documents
Pertanyaan yang Sering Diajukan
D1.1:2025 tidak secara otomatis mensyaratkan PWHT — itu harus ditentukan dalam dokumen kontrak oleh Insinyur. Ketika ditentukan, PWHT digunakan untuk menghilangkan tegangan pengelasan sisa. Clause 5.9 mendefinisikan kondisi di mana WPS PWHT diprakualifikasi: kekuatan luluh Minimum tidak melebihi 50 ksi, baja tidak Q&T/QST/TMCP, tidak ada persyaratan ketangguhan CVN, data Logam Las tersedia untuk kondisi pasca-PWHT, dan prosedur dilakukan per Clause 7.8.
Berdasarkan D1.1:2025 Clause 7.8.3.2, Suhu penahanan PWHT harus 1100–1200°F [600–650°C]. Sambungan las harus ditempatkan dalam tungku yang tidak melebihi 800°F [430°C] per Clause 7.8.2.3. Di atas 800°F, laju pemanasan tidak boleh melebihi 400°F/jam dibagi dengan Ketebalan logam Maksimum dalam inci, dengan Minimum 100°F/jam. Pendinginan di atas 800°F tidak boleh melebihi 500°F/jam dibagi dengan Ketebalan Maksimum; di bawah 800°F sambungan las dapat didinginkan di udara diam.
Berdasarkan D1.1:2025 Clause 7.8.1, baja yang dipadamkan dan ditemper (Q&T), dipadamkan dan ditemper sendiri (QST), diperkeras presipitasi (PH), dan proses terkontrol termomekanis (TMCP) tidak direkomendasikan untuk PWHT. Suhu tinggi PWHT dapat mengubah kondisi metalurgi baja ini dan mengurangi sifat mekaniknya. Jika PWHT diperlukan pada baja ini, prosedur harus dikembangkan per rekomendasi produsen baja dan disetujui oleh Insinyur.
D1.1:2025 Clause 7.8.3.3 mengizinkan PWHT alternatif menggunakan Suhu yang lebih rendah dengan waktu penahanan yang lebih lama per Table 7.3. Ini memberikan fleksibilitas ketika Suhu penahanan Standar 1100–1200°F [600–650°C] tidak praktis atau berpotensi berbahaya bagi material. Kombinasi Suhu-waktu alternatif dalam Table 7.3 harus diikuti dengan tepat — waktu penahanan meningkat seiring dengan penurunan Suhu di bawah rentang Standar.
Tidak selalu, tetapi ASME VIII Division 1 menjadikan PWHT wajib untuk banyak kombinasi material/Ketebalan per UCS-56. Untuk baja karbon P-Number 1, PWHT umumnya diperlukan ketika Ketebalan nominal melebihi 1,5 inci (38 mm). Untuk baja paduan P-Number 3 dan yang lebih tinggi, PWHT mungkin diperlukan pada Ketebalan berapa pun. Pengecualian ada per UCS-56(b) ketika kondisi tertentu terpenuhi — termasuk batas kandungan karbon Maksimum, pemeliharaan Preheat, dan penggunaan Logam Pengisi Hidrogen Rendah. Tidak seperti D1.1 di mana Insinyur harus menentukan PWHT, ASME VIII membangunnya ke dalam persyaratan kode.
ASME VIII UCS-56-11 mensyaratkan Suhu penahanan Minimum 1.300 derajat Fahrenheit (705 derajat Celcius) untuk baja P-Number 15E (SA-335 P91, SA-213 T91, SA-182 F91). Praktik terbaik industri mempersempit ini menjadi 1.350 hingga 1.425 derajat Fahrenheit karena rentang 1.300 hingga 1.350, meskipun legal kode, menghasilkan ketangguhan yang lebih rendah. Suhu Maksimum tergantung pada kandungan Ni+Mn Logam Pengisi: 1.455 derajat Fahrenheit untuk Ni+Mn pada atau di bawah 1,0 persen, 1.435 derajat Fahrenheit untuk 1,0 hingga 1,2 persen. Waktu penahanan Minimum adalah 2 jam untuk Ketebalan hingga 5 inci. Melebihi Maksimum berisiko melunak di bawah persyaratan tarik Minimum. PWHT P91 harus dikontrol dan didokumentasikan dengan tepat.
Ya. Baja yang dipadamkan dan ditemper (Q dan T), dipadamkan dan ditemper sendiri (QST), dan proses terkontrol termomekanis (TMCP) dapat kehilangan kekuatan dan ketangguhan jika dikenai PWHT pada Suhu yang melebihi atau mendekati Suhu temper aslinya. D1.1 Clause 7.8.1 secara khusus memperingatkan terhadap PWHT untuk jenis baja ini tanpa persetujuan produsen baja. Untuk aplikasi ASME, penempaan berlebihan baja Cr-Mo atau melebihi batas PWHT atas untuk P91 dapat menghasilkan Struktur Mikro yang sangat lunak yang mungkin tidak terdeteksi oleh metode NDE Standar.
Data referensi dari AWS D1.1/D1.1M:2025 dan ASME BPVC VIII-1. Tidak berafiliasi dengan AWS atau ASME.