Vorwärmen bedeutet, den Grundwerkstoff vor dem Schweißen auf eine bestimmte Temperatur zu bringen. Ziel: Abkühlgeschwindigkeit reduzieren, Kaltrissgefahr (wasserstoffinduzierte Risse) senken und harte Gefüge verhindern.
Grundregel: Vorwärmen ist bei hohem Kohlenstoffäquivalent, großen Wanddicken und niedrigen Umgebungstemperaturen zwingend erforderlich.
EN ISO 1011-2: Zwei Methoden
- Methode A: CEV-basiert. Für allgemeine Baustähle.
- Methode B: CET-basiert. Für hochfeste Stähle (S460–S960).
Methode A: CEV-Berechnung
CEV = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15
| Stahl | CEV (typisch) | Vorwärmanforderung |
|---|---|---|
| S235JR | 0,35–0,40 | In der Regel nicht erforderlich (≤30 mm) |
| S355J2+N | 0,40–0,45 | Bei großen Wanddicken (≥25 mm) empfohlen |
| S460M / S500MC | 0,40–0,50 | Typisch 50–100°C |
| S690QL | 0,55–0,65 | 100–150°C zwingend |
| S960QL | 0,65–0,82 | 150–200°C zwingend |
Methode B: CET und praktische Formel
CET = C + (Mn+Mo)/10 + (Cr+Cu)/20 + Ni/40
Vorwärmtemperatur Tp:
Tp = 700·CET + 160·tanh(d/35) + 62·HD0,35 + (53·CET - 32)·Q - 330
Berechnungsbeispiel — S690QL
Zusammensetzung: C=0,16, Mn=1,50, Mo=0,40, Cr=0,30, Cu=0,20, Ni=0,40
- CET = 0,385
- 20 mm, H5-Zusatzwerkstoff, 1,0 kJ/mm → Tp = 120,3°C
Ergebnis: Vorwärmtemperatur muss ≥120°C betragen.
Korrekturfaktor niedrige Umgebungstemperatur
- Umgebung +5°C bis 0°C → +25°C addieren
- Umgebung 0°C bis −10°C → +50°C addieren
- Unter −10°C → Schweißen aufschieben oder Windschutz errichten
Vorwärmmethoden in der Praxis
- Widerstandsheizband: Hohe Genauigkeit, ideal für Rohre und dicke Platten.
- Induktionsheizung: Schnell, sauber. Bevorzugt für Fertigungslinien.
- Gasbrenner: Üblich bei Feldschweißungen. Temperatur mit Tempilstick prüfen.
Zwischenlagentemperatur
- Zwischenlagentemperatur ≥ Vorwärmtemperatur (darf nie darunter fallen)
- Zwischenlagentemperatur ≤ Herstellerempfehlung (≤220°C für S960QL)
- Vor jeder Lage messen
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