WPQR erklärt: Schweißverfahrensprüfung nach ISO 15614-1 und ASME IX
Vom Prüfstück zum qualifizierten Verfahren.
Bevor eine Schweißanweisung in der Fertigung genutzt werden darf, muss das Verfahren dahinter nachgewiesen sein. Dieser Ratgeber führt durch den Bericht über die Verfahrensprüfung – WPQR nach ISO 15614-1, PQR nach ASME Section IX – vom Prüfstück bis zum Geltungsbereich.
Was ist eine WPQR?
Der Bericht über die Qualifizierung des Schweißverfahrens – englisch Welding Procedure Qualification Record, kurz WPQR – dokumentiert eine Verfahrensprüfung: das geschweißte Prüfstück, die tatsächlich verwendeten Schweißparameter und die Ergebnisse der zerstörungsfreien und zerstörenden Prüfungen. Erfüllen die Ergebnisse die Norm, ist nachgewiesen, dass das Verfahren Nähte mit den geforderten Eigenschaften liefert.
WPQR ist der ISO-Begriff. Für das Lichtbogen- und Gasschweißen von Stählen und das Lichtbogenschweißen von Nickel und Nickellegierungen gilt ISO 15614-1; andere Teile der Reihe ISO 15614 behandeln zum Beispiel Aluminium (ISO 15614-2). Nach ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section IX und AWS D1.1 heißt derselbe Bericht PQR.
Die WPQR ist der Nachweis. Die Schweißanweisung (WPS) ist die daraus geschriebene Anweisung. Die Qualifikation des Schweißers ist ein eigenes Dokument – siehe unseren Ratgeber zur Schweißerprüfung.
Verfahrensprüfung und andere Qualifizierungswege
Im ISO-System beschreibt ISO 15607 mehrere Wege, ein Schweißverfahren zu qualifizieren. Die Verfahrensprüfung nach ISO 15614 ist der am breitesten anerkannte – und der, den die meisten Anwendungsnormen für anspruchsvolle Arbeiten verlangen:
| Weg | Norm | Typische Anwendung |
|---|---|---|
| Schweißverfahrensprüfung | Reihe ISO 15614 | Allgemeiner Weg; von vielen Anwendungsnormen gefordert |
| Geprüfte Schweißzusätze | ISO 15610 | Begrenzt auf Werkstoffe und Zusätze, bei denen das Schweißen unkritisch ist |
| Vorliegende schweißtechnische Erfahrung | ISO 15611 | Verfahren, die durch dokumentierte Fertigungserfahrung belegt sind |
| Standardschweißverfahren | ISO 15612 | Als Standard-WPS herausgegebene Verfahren auf Basis von WPQRs |
| Vorgezogene Arbeitsprüfung | ISO 15613 | Wenn Form oder Abmessungen des Bauteils nicht durch genormte Prüfstücke darstellbar sind |
Nach ASME Section IX wird das Verfahren durch Prüfung qualifiziert und im PQR dokumentiert; die von AWS veröffentlichten Standard Welding Procedure Specifications (SWPS) sind ein eigener Weg. AWS D1.1 kennt zusätzlich vorqualifizierte WPS, die innerhalb der Grenzen des Codes ohne Prüfung verwendet werden dürfen.
Die Schritte der Verfahrensprüfung
- pWPS schreiben. Legen Sie das Verfahren fest, das qualifiziert werden soll, und wählen Sie das Prüfstück so, dass sein Geltungsbereich Ihre Fertigung abdeckt.
- Prüfstück schweißen. Nach ISO 15614-1 werden Schweißen und Prüfen von einem Prüfer oder einer Prüfstelle beaufsichtigt; nach ASME IX ist der Hersteller für die Qualifizierung verantwortlich.
- Istwerte festhalten. Strom, Spannung, Schweißgeschwindigkeit, Streckenenergie, Vorwärm- und Zwischenlagentemperatur, wie sie tatsächlich verwendet wurden – nicht die geplanten Bereiche.
- Untersuchen und prüfen. Zerstörungsfreie und mechanisch-technologische Prüfungen, wie Norm und Anwendung es verlangen (siehe unten).
- WPQR ausstellen. Der Bericht nennt die Prüfwerte, die Ergebnisse und – bei ISO – den Geltungsbereich.
- Schweißanweisungen für die Fertigung schreiben – innerhalb dieses Bereichs.
Prüfungen am Prüfstück
Welche Prüfungen nötig sind, hängt von Stoßart, Werkstoff, Dicke und den Anforderungen der Anwendung ab. Für eine Stumpfnaht am Blech gilt typischerweise:
| Prüfung | ISO 15614-1 | ASME Section IX |
|---|---|---|
| Sichtprüfung | 100 % | — |
| Durchstrahlungs- oder Ultraschallprüfung | 100 % | Kein Ersatz für mechanische Prüfungen |
| Oberflächenrissprüfung (PT oder MT) | 100 % | — |
| Querzugversuch | 2 Proben | 2 Proben |
| Biegeversuch | 4 Proben (Seitenbiegeproben bei größeren Dicken) | 4 Biegeproben |
| Makroschliff | 1 Probe | — |
| Kerbschlagbiegeversuch | Wenn von der Anwendung gefordert | Wenn der Konstruktionscode Kerbschlagzähigkeit fordert |
| Härteprüfung | Level 2, für die meisten Werkstoffgruppen | Wenn vom Konstruktionscode gefordert |
ISO 15614-1:2017 unterscheidet zwei Level. Level 1 orientiert sich an Anforderungen nach Art von ASME IX; Level 2 ist umfangreicher und umfasst unter anderem Makroschliff und Härteprüfung. Welches Level gilt, legt die Anwendungsnorm oder der Kunde fest.
Geltungsbereich
Eine Verfahrensprüfung qualifiziert nicht nur das exakte Prüfstück. Die Normen definieren wesentliche Einflussgrößen – Änderungen, die eine neue Qualifizierung erfordern – und geben jeder einen Geltungsbereich. Typische wesentliche Einflussgrößen sind:
- Schweißprozess
- Werkstoffgruppe (ISO/TR 15608) bzw. P-Nummer (ASME)
- Dicke und Außendurchmesser
- Bezeichnung des Schweißzusatzes bzw. F-/A-Nummer
- Stromart und Polung
- Streckenenergie, wenn Kerbschlag- oder Härteanforderungen gelten
- Vorwärm- und Zwischenlagentemperatur
- Wärmenachbehandlung
Nach ISO 15614-1 gilt zum Beispiel: Bei Kerbschlaganforderungen liegt die Obergrenze der qualifizierten Streckenenergie 25 % über dem Prüfwert, bei Härteanforderungen die Untergrenze 25 % darunter. ASME IX kennt zusätzlich ergänzende wesentliche Einflussgrößen (supplementary essential variables), die nur gelten, wenn Kerbschlagzähigkeit gefordert ist.
Weil die Regeln zum Geltungsbereich detailliert sind und sich zwischen den Normen unterscheiden, sollte der Bereich einer WPQR immer von der verantwortlichen Schweißaufsicht anhand der aktuellen Normausgabe geprüft werden.
Läuft eine WPQR ab?
Weder ISO 15614-1 noch ASME Section IX geben einer Verfahrensqualifizierung ein Ablaufdatum: Eine WPQR bzw. ein PQR bleibt gültig, solange die Fertigung in ihrem Geltungsbereich bleibt. Anwendungsnormen, Zertifizierungssysteme oder Kunden können jedoch zusätzliche Anforderungen stellen – etwa den Nachweis, dass das Verfahren weiterhin angewendet wird. Bei Schweißerprüfungen ist das anders: Sie müssen regelmäßig bestätigt werden.
Weil eine gute WPQR jahrelang Schweißanweisungen stützen kann, liegt das eigentliche Risiko darin, sie aus den Augen zu verlieren. Gescannte Berichte in gemeinsamen Ordnern, unklare Revisionsstände und keine Verknüpfung zwischen WPS und WPQR machen Audits zur Suche.
So geht es mit weldXpert
weldXpert speichert jede WPQR und jeden PQR mit seinen Werten, rückverfolgbar nach Kunde und Projekt. Filtern Sie nach Werkstoff, Dicke oder Werten, um die Qualifizierung für einen neuen Auftrag zu finden, und lassen Sie weldXpert die WPS aus der gewählten WPQR füllen – die Verknüpfung bleibt beim Dokument.
Fragen zu WPQRs.
Was ist der Unterschied zwischen WPQR und PQR?
Beide meinen dasselbe: den Bericht über eine bestandene Verfahrensprüfung. WPQR ist der ISO-Begriff, etwa in ISO 15614-1; PQR verwenden ASME Section IX und AWS.
Wer muss bei einer Verfahrensprüfung nach ISO 15614-1 anwesend sein?
Das Schweißen des Prüfstücks und die Prüfungen werden von einem Prüfer oder einer Prüfstelle beaufsichtigt. Nach ASME Section IX ist der Hersteller für die Qualifizierung verantwortlich und bescheinigt den PQR.
Kann die Durchstrahlungsprüfung die mechanischen Prüfungen ersetzen?
Bei der Verfahrensqualifizierung nach ASME Section IX nicht – dort sind Zug- und Biegeversuche gefordert. Nach ISO 15614-1 wird die Volumenprüfung zusätzlich zu den mechanischen Prüfungen durchgeführt.
Wie lange ist eine WPQR gültig?
ISO 15614-1 und ASME Section IX setzen kein Ablaufdatum für eine Verfahrensqualifizierung. Anwendungsnormen, Zertifizierungssysteme oder Kunden können zusätzliche Anforderungen stellen.
Was bedeuten Level 1 und Level 2 in ISO 15614-1?
ISO 15614-1:2017 kennt zwei Prüflevel. Level 1 orientiert sich an Anforderungen nach Art von ASME IX; Level 2 ist umfangreicher. Das Level legt die Anwendungsnorm oder der Kunde fest.
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