Post-Weld Heat Treatment (PWHT) — D1.1:2025 Requirements
This PWHT Kılavuz explains when Kaynak Sonrası Isıl İşlem enters a Kaynak 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 Gereksinimler.
D1.1:2025 Clause 5.9, Kaynak Sonrası Isıl İşlemin ne zaman ön yeterliliğe sahip olduğunu tanımlar. Clause 7.8, gerilim giderme prosedürünü yönetir: tutma sıcaklığı 1100–1200°F [600–650°C], 800°F üzerinde ısıtma hızı 400°F/saati aşmayacak, giriş sıcaklığı 800°F'yi aşmayacak, 800°F üzerinde soğuma hızı 500°F/saati aşmayacak.
D1.1:2025 Kapsamında Kaynak Sonrası Isıl İşlem Ne Zaman Gereklidir?
Kaynak Sonrası Isıl İşlem, D1.1 tarafından otomatik olarak gerekli değildir. Sözleşme belgelerinde belirtilmelidir. Belirtildiğinde, Clause 5.9 kapsamında ön yeterliliğe sahip olabilir veya ön yeterliliğe sahip Kaynak Prosedür Şartnamesi (WPS) çerçevesi dışında uygulanan bir Clause 7.8 gerilim giderme gereksinimi olabilir.
Mühendis, kaynak sonrası artık gerilimlerin azaltılması gerektiğinde Kaynak Sonrası Isıl İşlemi belirtir — tipik olarak boyutsal stabilite, gerilme korozyonu çatlaması hassasiyeti veya malzeme servis gereksinimlerinin bunu talep ettiği uygulamalar için. D1.1, Kaynak Sonrası Isıl İşlemi tetikleyen servis koşullarını tanımlamaz; bu karar Kayıt Mühendisine aittir. D1.1, Kaynak Sonrası Isıl İşlem gerektiğinde prosedürü tanımlar.
Clause 5.9 — Kaynak Sonrası Isıl İşlem Ön Yeterliliği
Kaynak Sonrası Isıl İşlem kullanan bir Kaynak Prosedür Şartnamesi (WPS), Clause 5.9 kapsamında yalnızca beş koşulun tamamı karşılandığında ön yeterliliğe sahiptir:
(1) Akma dayanımı — Ana Malzemenin Minimum belirtilen akma dayanımı 50 ksi [345 MPa]'yı aşmaz.
(2) Çelik tipi — Çelik, su verilmiş ve temperlenmiş (Q&T), su verilmiş ve kendi kendine temperlenmiş (QST), termomekanik kontrollü işlem (TMCP) veya gelişmiş mekanik özellikler üretmek için soğuk işlenmiş değildir. Bu metalurjik koşullar yüksek sıcaklığa duyarlıdır ve Kaynak Sonrası Isıl İşlem bunları bozabilir.
(3) CVN gereksinimleri — Kaynak Prosedür Şartnamesi (WPS), Charpy V-çentik (CVN) çentik tokluğu gereksinimlerini karşılamak zorunda değildir. Kaynak Sonrası Isıl İşlem, Kaynak Metalinin tokluğunu, özel yeterlilik testi gerektirecek şekilde değiştirebilir.
(4) Kaynak Metali verileri — Kaynak Metali mekanik özellik verileri, İlave Metal üreticisinden veya önceki yeterlilik testlerinden Kaynak Sonrası Isıl İşlem sonrası durum için mevcuttur.
(5) Prosedür uyumluluğu — Kaynak Sonrası Isıl İşlem, Clause 7.8'e uygun olarak yapılır.
Bu beş koşuldan herhangi biri karşılanmazsa, Kaynak Prosedür Şartnamesi (WPS), Clause 4'e göre test edilerek yeterliliğe sahip olmalıdır.
Clause 7.8.1 — Kaynak Sonrası Isıl İşlem İçin Önerilmeyen Çelikler
Q&T, QST, çökelme sertleşmeli (PH) ve TMCP çelikleri, Clause 7.8.1 kapsamında Kaynak Sonrası Isıl İşlem için önerilmez. Kaynak Sonrası Isıl İşlemin yüksek sıcaklıkları, bu çeliklerin üretildiği metalurjik durumu değiştirebilir, akma dayanımını, çekme dayanımını veya darbe tokluğunu minimum belirtilen değerlerin altına düşürebilir.
Bu çelik tiplerinden herhangi birinde Kaynak Sonrası Isıl İşlem gerekiyorsa, prosedür çelik üreticisinin tavsiyelerine uygun olarak geliştirilmeli ve Mühendis tarafından onaylanmalıdır. Bu çelikler için ön yeterliliğe sahip Clause 5.9 yolu mevcut değildir — bir yeterlilik testi gereklidir.
Clause 7.8.2 — Kaynak Sonrası Isıl İşlem Prosedürü Gereksinimleri
Kaynak Sonrası Isıl İşlem prosedürü yazılı olmalı ve Clause 7.8.2'ye göre aşağıdaki unsurları içermelidir:
| 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 Kalınlık (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 |
Kalınlık notu: Isıtma ve soğutma hızı formülleri, ısıl işlem gören kaynaklı birleştirme bölümündeki maksimum metal Kalınlığını kullanır. 2 inç kalınlığındaki bir plaka için, 800°F üzerindeki maksimum ısıtma hızı 400 ÷ 2 = 200°F/saat olacaktır. Formül, daha kalın kesitler için otomatik olarak daha yavaş hızlar üreterek, termal gradyanları ve ısıl işlem döngüsü sırasında bozulma veya çatlama riskini azaltır.
Alternatif Kaynak Sonrası Isıl İşlem (Clause 7.8.3.3)
Daha uzun tutma süreleri ile daha düşük sıcaklıklara Tablo 7.3'e göre izin verilir. Bu, standart 1100°F [600°C] tutma sıcaklığının elde edilemediği veya malzemeye zararlı olacağı durumlarda esneklik sağlar. Tablo 7.3'teki alternatif sıcaklık-zaman kombinasyonları tam olarak takip edilmelidir — sıcaklık standart aralığın altına düştükçe tutma süresi artar. Bu yol, fırın sıcaklığı hassasiyetinin sınırlı olduğu saha ısıl işlemleri için faydalı olabilir.
Çoklu Standart Kaynak Sonrası Isıl İşlem Karşılaştırması
Kaynak Sonrası Isıl İşlem gereksinimleri, kaynak kodları arasında önemli ölçüde farklılık gösterir. Sıcaklık aralıkları, tutma süreleri ve zorunlu veya isteğe bağlı doğası, kodun kapsamına ve kapsanan malzemelere göre değişir.
| 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 Tablo 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 |
ASME VIII Kaynak Sonrası Isıl İşlem (UCS-56)
D1.1'den farklı olarak, ASME Section VIII Division 1, birçok malzeme/kalınlık kombinasyonu için Kaynak Sonrası Isıl İşlemi zorunlu kılar — mühendisin bunu ayrıca belirtmesine gerek yoktur. UCS-56, P-Numarası, nominal Kalınlık ve Minimum Ön Isıtma Sıcaklığına göre Kaynak Sonrası Isıl İşlem gereksinimlerini belirleyen bir tablo sunar. P-Numarası 1 karbon çelikleri için, Kaynak Sonrası Isıl İşlem genellikle 1.5 inç (38 mm) üzerindeki kalınlıklar için UCS-56(b) uyarınca muafiyet olmadığı sürece gereklidir. P-Numarası 3 ve daha yüksek alaşımlı çelikler için, Kaynak Sonrası Isıl İşlem eşikleri daha düşüktür — genellikle herhangi bir Kalınlık için gereklidir.
ASME VIII ayrıca, belirli koşullar karşılandığında Kaynak Sonrası Isıl İşlemden muafiyetlere izin verir: maksimum karbon içeriği limitleri, Minimum sıcaklıkların üzerinde Ön Isıtma bakımı ve Düşük Hidrojen Kaynak Metali birikintileri üreten belirli İlave Metallerin kullanımı. Bu muafiyetler UCS-56'da dikkatlice tanımlanmıştır ve imalat kayıtlarında belgelenmelidir.
Krom-Molibden ve P91 Çelikleri İçin Kaynak Sonrası Isıl İşlem
Krom-molibden çelikleri (P-Numarası 4, 5A, 5B) ve 9Cr-1Mo-V çelikleri (P-Numarası 15E), neredeyse tüm inşaat kodları kapsamında Kaynak Sonrası Isıl İşlem gerektirir. Kaynak Sonrası Isıl İşlem parametreleri malzemeye özeldir ve hassas bir şekilde kontrol edilmelidir:
- P-Number 4 (1-2% Cr): Kod 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.
Kaynak Sonrası Isıl İşlem parametreleri konusunda yardıma mı ihtiyacınız var?
Tell Flux your material and thickness — get instant PWHT requirements.
Ask FluxTemel Çıkarımlar
- 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 Soğuma Hızı 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-Sıcaklık PWHT is allowed by both D1.1 (
Table 7.3) and ASME VIII (UCS-56) with longer holding times.
"Kaynak Sonrası Isıl İşlem, yapısal imalatta en sık aşırı belirtilen ve eksik anlaşılan gereksinimdir. D1.1 kapsamında, sözleşme belgeleri bunu talep etmiyorsa, malzeme Kalınlığına bakılmaksızın gerekli değildir."
D1.1:2025 Clause 5.9 defines PWHT as a prequalified condition only when specified by the Engineer in the contract documents
Sıkça Sorulan Sorular
D1.1:2025, Kaynak Sonrası Isıl İşlemi otomatik olarak gerektirmez — Mühendis tarafından sözleşme belgelerinde belirtilmelidir. Belirtildiğinde, Kaynak Sonrası Isıl İşlem, artık kaynak gerilimlerini gidermek için kullanılır. Clause 5.9, bir Kaynak Sonrası Isıl İşlem Kaynak Prosedür Şartnamesinin (WPS) ön yeterliliğe sahip olduğu koşulları tanımlar: Minimum akma dayanımı 50 ksi'yi aşmaz, çelik Q&T/QST/TMCP değildir, CVN tokluk gereksinimleri yoktur, Kaynak Sonrası Isıl İşlem sonrası durum için Kaynak Metali verileri mevcuttur ve prosedür Clause 7.8'e göre yürütülür.
D1.1:2025 Clause 7.8.3.2'ye göre, Kaynak Sonrası Isıl İşlem tutma Sıcaklığı 1100–1200°F [600–650°C] olmalıdır. Kaynaklı birleştirme, Clause 7.8.2.3'e göre 800°F [430°C]'yi aşmayan bir fırına yerleştirilmelidir. 800°F üzerinde, ısıtma hızı, inç cinsinden maksimum metal Kalınlığına bölünmüş 400°F/saati aşmamalıdır, Minimum 100°F/saat ile. 800°F üzerindeki soğutma, maksimum Kalınlığa bölünmüş 500°F/saati aşmamalıdır; 800°F altında kaynaklı birleştirme durgun havada soğutulabilir.
D1.1:2025 Clause 7.8.1'e göre, su verilmiş ve temperlenmiş (Q&T), su verilmiş ve kendi kendine temperlenmiş (QST), çökelme sertleşmeli (PH) ve termomekanik kontrollü işlem (TMCP) çelikleri Kaynak Sonrası Isıl İşlem için önerilmez. Kaynak Sonrası Isıl İşlemin yüksek sıcaklıkları, bu çeliklerin metalurjik durumunu değiştirebilir ve mekanik özelliklerini azaltabilir. Bu çeliklerde Kaynak Sonrası Isıl İşlem gerekiyorsa, prosedür çelik üreticisinin tavsiyelerine göre geliştirilmeli ve Mühendis tarafından onaylanmalıdır.
D1.1:2025 Clause 7.8.3.3, Tablo 7.3'e göre daha uzun tutma süreleri ile daha düşük sıcaklıklar kullanarak alternatif Kaynak Sonrası Isıl İşleme izin verir. Bu, standart 1100–1200°F [600–650°C] tutma Sıcaklığının pratik olmadığı veya malzemeye potansiyel olarak zararlı olduğu durumlarda esneklik sağlar. Tablo 7.3'teki alternatif sıcaklık-zaman kombinasyonları tam olarak takip edilmelidir — Sıcaklık standart aralığın altına düştükçe tutma süresi artar.
Her zaman değil, ancak ASME VIII Division 1, UCS-56'ya göre birçok malzeme/kalınlık kombinasyonu için Kaynak Sonrası Isıl İşlemi zorunlu kılar. P-Numarası 1 karbon çelikleri için, nominal Kalınlık 1.5 inç (38 mm)'yi aştığında Kaynak Sonrası Isıl İşlem genellikle gereklidir. P-Numarası 3 ve daha yüksek alaşımlı çelikler için, herhangi bir Kalınlıkta Kaynak Sonrası Isıl İşlem gerekli olabilir. Belirli koşullar karşılandığında UCS-56(b) uyarınca muafiyetler mevcuttur — maksimum karbon içeriği limitleri, Ön Isıtma bakımı ve Düşük Hidrojen İlave Metallerin kullanımı dahil. Mühendisin Kaynak Sonrası Isıl İşlemi belirtmesi gereken D1.1'den farklı olarak, ASME VIII bunu kod gereksinimlerine dahil eder.
ASME VIII UCS-56-11, P-Numarası 15E çelikleri (SA-335 P91, SA-213 T91, SA-182 F91) için Minimum 1,300 derece Fahrenhayt (705 derece Santigrat) tutma Sıcaklığı gerektirir. Endüstriyel en iyi uygulama bunu 1,350 ila 1,425 derece Fahrenhayt aralığına daraltır, çünkü 1,300 ila 1,350 aralığı, kod yasal olsa da, daha düşük tokluk üretir. Maksimum Sıcaklık, İlave Metal Ni+Mn içeriğine bağlıdır: Ni+Mn yüzde 1.0 veya altında ise 1,455 derece Fahrenhayt, yüzde 1.0 ila 1.2 arası ise 1,435 derece Fahrenhayt. Maksimum tutma süresi, 5 inç'e kadar olan kalınlıklar için 2 saattir. Maksimumu aşmak, Minimum çekme gereksinimlerinin altında yumuşama riskini taşır. P91 Kaynak Sonrası Isıl İşlem hassas bir şekilde kontrol edilmeli ve belgelenmelidir.
Evet. Su verilmiş ve temperlenmiş (Q ve T), su verilmiş ve kendi kendine temperlenmiş (QST) ve termomekanik kontrollü işlem (TMCP) çelikleri, orijinal temperleme Sıcaklıklarını aşan veya yaklaşan sıcaklıklarda Kaynak Sonrası Isıl İşleme tabi tutulursa dayanım ve tokluklarını kaybedebilirler. D1.1 Clause 7.8.1, çelik üreticisinin onayı olmadan bu çelik tipleri için Kaynak Sonrası Isıl İşleme karşı özel olarak uyarır. ASME uygulamaları için, Krom-Molibden çeliklerinin aşırı temperlenmesi veya P91 için üst Kaynak Sonrası Isıl İşlem limitinin aşılması, standart tahribatsız muayene (NDE) yöntemleriyle tespit edilemeyebilecek tehlikeli derecede yumuşak bir Mikro Yapı üretebilir.
AWS D1.1/D1.1M:2025 ve ASME BPVC VIII-1'den referans veriler. AWS veya ASME ile bağlantılı değildir.