PWHT (Post Weld Heat Treatment — Wärmenachbehandlung) ist der Prozess, bei dem ein geschweißtes Bauteil auf eine bestimmte Temperatur erwärmt und kontrolliert abgekühlt wird. Ziele: Schweißeigenspannungen abbauen, Gefüge stabilisieren und Wasserstoff diffundieren lassen.
Warum PWHT durchführen?
- Spannungsabbau: Zugresidualspannungen können 50–80% der Streckgrenze betragen. PWHT reduziert sie um bis zu 80%.
- Wasserstoffdiffusion: Diffusibler Wasserstoff verlässt das Bauteil während der Wärmebehandlung.
- WEZ-Zähigkeit verbessern: Gehärtete WEZ wird angelassen; Kerbschlagwerte verbessern sich.
- Formstabilität: Eigenspannungen reduziert, betriebliche Verformung verhindert.
- Korrosionsbeständigkeit: Sensibilisierung bei austenitischen Stählen verhindert.
Wann ist PWHT vorgeschrieben?
| Norm | PWHT-Anforderung |
|---|---|
| EN 13445 (Druckbehälter) | Kohlenstoffstahl t > 35 mm; niedriglegiert t > 19 mm |
| EN 13480 (Prozessrohrleitungen) | P-Gr. 1: 19 mm; P-Gr. 4–6: 13 mm |
| ASME VIII Div 1 | Kohlenstoffstahl t > 38 mm |
PWHT-Temperatur und -Dauer
| Stahlklasse | Temperatur (°C) | Dauerfaustregel |
|---|---|---|
| P-Nr. 1 (S235, S355) | 580–620 | 1 h / 25 mm, min. 30 min |
| P-Nr. 4 (2,25Cr-1Mo) | 680–720 | 1 h / 25 mm |
| P-Nr. 6 (12–13Cr martensitisch) | 720–780 | Mindestens 2 h |
| P-Nr. 8 (304L/316L) | 1010–1100 (Lösungsglühen) | Wanddickenabhängig |
S690QL und S960QL: PWHT ist bei diesen QT-Stählen generell VERBOTEN. Überschreitung der Anlasstemperatur mindert die Streckgrenze irreversibel.
Aufheiz- und Abkühlgeschwindigkeit
- Aufheizgeschwindigkeit (über 300°C): Max. 220°C/h × (25 / t)
- Haltetemperaturtoleranz: ±20°C (allgemein)
- Abkühlgeschwindigkeit (über 300°C): Max. 275°C/h × (25 / t)
- Unter 300°C: Freie Luftabkühlung
Erwärmungsverfahren
- Ofen: Gleichmäßigste Methode, ideal für kleine und mittlere Teile
- Induktionserwärmung (lokal): Üblich für Rohrumlaufnähte
- Widerstandsheizkissen (lokal): Wirtschaftlich bei Lokalschweißungen
- Gasbrenner: Baustellen-Reparaturen, Temperaturregelung schwierig
Thermoelement-Anordnung
- Mindestens 2 Thermoelemente (Eingang/Ausgang)
- Wanddicke > 50 mm: Innen- und Außenfläche separat
- Alle Temperatur-Zeit-Aufzeichnungen aufbewahren (10 Jahre)
Lokale Heizzonenbreite
- Beheizte Zone: 5 × Ri × t
- Durchwärmte Zone: Innenhälfte der beheizten Zone
- Gradientenkontrollzone: 2,5 × Ri × t über die beheizte Zone hinaus isolieren
Häufige Fehler
- Unzureichende Haltezeit
- Zu schnelle Abkühlung
- Fehlende oder falsch platzierte Thermoelemente
- Unzureichende Heizzonenbreite bei lokaler Erwärmung
- Anwendung bei S690QL / S960QL (VERBOTEN)
Kontrolle nach PWHT
- Härteprüfung (HV10): Innerhalb der WPS-Grenzen?
- ZfP: PT/MT auf neue Risse?
- Maßkontrolle: Verzug aufgetreten?
ArmaWeld-Leistungsumfang: Ofen-PWHT für Teile bis 8 m × 3 m × 3 m. Wärmebehandlungsablaufpläne und Temperaturaufzeichnungen nach EN 13445 und ASME VIII.
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