Die Schweißanweisung (WPS)
Die WPS ist die Arbeitsanweisung für eine Verbindung. Sie sagt nicht „schweiß das gut“, sondern nennt Werte, die eingehalten werden — und die nachher überprüfbar sind.
Was drinsteht
- Grundwerkstoff mit Werkstoffgruppe nach ISO/TR 15608 und Dickenbereich.
- Verfahren nach EN ISO 4063 — 111, 135, 141 — und die Nahtart mit Vorbereitung.
- Zusatzwerkstoff mit Bezeichnung, Durchmesser und Behandlung vor dem Einsatz.
- Parameter: Strom, Spannung, Schweißgeschwindigkeit, Streckenenergie, Polarität.
- Position nach ISO 6947 und die Lagenfolge.
- Wärmeführung: Vorwärmung, Zwischenlagentemperatur, gegebenenfalls Wärmenachbehandlung.
Die drei Dokumente
Die pWPS ist der Entwurf. Der WPQR ist der Bericht über das geprüfte Prüfstück nach EN ISO 15614-1: Zugversuch, Biegeversuch, Kerbschlagarbeit, Härte, Makroschliff. Die WPS ist die freigegebene Anweisung, die sich auf diesen WPQR stützt.
Davon getrennt ist die Schweißerprüfung: sie qualifiziert die Person, die WPS das Verfahren. Beides wird gebraucht, jedes Mal.
| Dokument | Worum es geht | Norm |
|---|---|---|
| pWPS der Entwurf | Der Technologe hat die Parameter festgelegt, geprüft sind sie noch nicht | EN ISO 15609 |
| WPQR der Prüfbericht | Das nach der pWPS geschweißte Prüfstück hat zerstörungsfreie und zerstörende Prüfungen bestanden | EN ISO 15614 |
| WPS die freigegebene Anweisung | Das bestätigte Verfahren, nach dem der Schweißer arbeitet | EN ISO 15609 |
| Schweißerprüfbescheinigung | Ein Dokument über den Menschen, nicht über das Verfahren | EN ISO 9606 |
WPS, pWPS und WPQR: wer unterschreibt, wie lange gilt was
Die Tabelle oben sagt, was welches Dokument ist. Im Audit sind die Fragen enger: Wer hat unterschrieben, und gilt das noch?
| Dokument | Status | Unterschrift | Gültigkeit |
|---|---|---|---|
| pWPS | Entwurf. Danach wird nur das Prüfstück geschweißt (oder eine vorgezogene Arbeitsprüfung nach EN ISO 15613) | Schweißaufsicht des Herstellers | Für die Fertigung nie gültig |
| WPQR | Bericht über die Prüfung und den qualifizierten Geltungsbereich | Prüfer oder Prüfstelle | Kein Ablaufdatum; deckt eine Verbindung nicht mehr ab, sobald eine wesentliche Variable den Bereich verlässt |
| WPS | Arbeitsanweisung mit der WPQR-Nummer im Kopf | Schweißaufsicht (EN ISO 14731) | Kein eigenes Ablaufdatum; gilt, solange der zugrunde liegende WPQR die Verbindung abdeckt und es der aktuelle Revisionsstand ist |
| Schweißerprüfbescheinigung EN ISO 9606-1 | Qualifikation der Person | Prüfer oder Prüfstelle | 3 Jahre, wenn der Arbeitgeber alle 6 Monate bestätigt |
Im Stahlbau stützt sich die WPS meist auf eine Verfahrensprüfung nach EN ISO 15614-1. Die Normen lassen aber auch andere Wege zu: geprüfte Schweißzusätze (EN ISO 15610), vorliegende schweißtechnische Erfahrung (15611), ein Standardschweißverfahren (15612) oder eine vorgezogene Arbeitsprüfung (15613). Welcher Weg zulässig ist, entscheidet der Auftraggeber oder die Produktnorm — nicht der Schweißer.
Wesentliche Variablen
Nicht jede Abweichung macht die WPS ungültig, aber die wesentlichen Variablen tun es: Werkstoffgruppe, Verfahren, Zusatzwerkstoffart, Dickenbereich, bei Kerbschlag- oder Härteanforderungen auch Position und Streckenenergie. Wer außerhalb arbeitet, braucht eine andere WPS — und „wir haben etwas mehr Strom gegeben“ kann genau dieser Fall sein. Die Zahl dazu liefert die Streckenenergie.
Lassen sich die Werte nicht halten — die Stromquelle gibt nicht mehr her, das Bauteil ist zu kalt, die Zugänglichkeit erlaubt die vorgeschriebene Position nicht —, dann wird nicht improvisiert, sondern gemeldet. Außerhalb des Bereichs geschweißt heißt: nicht nach einem qualifizierten Verfahren geschweißt, wie gut die Naht auch aussieht. Eine überarbeitete WPS anzufordern ist eine normale Bitte und kostet einen Bruchteil dessen, was das Heraustrennen der Naht kostet.
Wie man sie liest
Von oben nach unten wie eine Checkliste, bevor der Lichtbogen brennt: stimmt der Werkstoff, stimmt der Zusatz, ist die Vorwärmung gefordert, welche Lagenfolge. Am Ende steht die Frage, ob die eigene Bescheinigung diesen Geltungsbereich abdeckt — das rechnet der Geltungsbereich aus.
WPS-Beispiel: eine ausgefüllte Schweißanweisung Feld für Feld
Das folgende Blatt erzeugt unser pWPS-Generator für einen alltäglichen Werkstattfall: MAG-Schweißen (Prozess 135) von S355-Blech, Werkstoffgruppe 1.2, 10 mm dick, Stumpfstoß, Wannenlage PA. Hat das danach geschweißte Prüfstück bestanden, wird der WPQR ausgestellt, und dasselbe Blatt wird mit der WPQR-Nummer im Kopf zur WPS. Lies es wie ein Prüfer: Jedes Feld ist etwas, das man an der konkreten Naht abgleicht.
| Feld | Im Beispiel | Was Schweißer oder Prüfer kontrollieren |
|---|---|---|
| WPS-Nummer, Revision | Trägt der Hersteller ein | Das Exemplar am Arbeitsplatz ist der aktuelle Stand |
| WPQR-Nummer | Trägt der Hersteller ein | Der Bericht existiert, ist vom Prüfer unterschrieben, und sein Geltungsbereich deckt diese Naht |
| Hersteller | Trägt der Hersteller ein | Dieselbe Firma, der der WPQR gehört |
| Prozess (ISO 4063) | 135 — MAG mit Massivdraht | Das Gerät ist auf 135 eingerichtet; Fülldraht (136) ist ein anderer Prozess |
| Stoß und Fugenvorbereitung | Stumpfstoß, V-Naht, Öffnungswinkel 50–60°, Spalt 1–3 mm, Steghöhe 1–2 mm, beidseitig zugänglich | Winkel, Spalt und Steg am gehefteten Stoß gemessen, nicht geschätzt |
| Grundwerkstoff | Gruppe 1.2 (S355) | Werkstoffzeugnis: In den Gruppen 1–3 deckt eine Qualifizierung Stähle derselben Gruppe mit gleicher oder niedrigerer Streckgrenze ab |
| Dickenbereich | 3–20 mm (Mehrlagen-Prüfstück 10 mm) | Das Blech liegt in 3–20 mm; eine Einlagen-Prüfung am selben Blech ergäbe nur 5–13 mm |
| Position | PA | Die Naht wird in einer Position geschweißt, die die WPS nennt, und die Bescheinigung des Schweißers deckt sie ebenfalls — eine PA-Bescheinigung deckt nur PA |
| Zusatzwerkstoff | EN ISO 14341-A G 46 4 M21 4Si1, Draht Ø 1,2 mm | Das Spulenetikett trägt die vollständige Bezeichnung, nicht nur „der übliche Draht“ |
| Schutzgas | M21 — ArC-18 (ISO 14175), 16–18 l/min | Flaschenetikett und Anzeige des Durchflussmessers |
| Stromart, Polung | DC+, Draht am Pluspol | Das Brennerkabel steckt am Pluspol |
| Lagenaufbau | Mehrlagig; 220–280 A, 26–29 V | Werte am Display der Stromquelle oder mit der Strommesszange während des Schweißens gemessen |
| Geschwindigkeit, Streckenenergie | Leer: wird am Prüfstück gemessen | Bei Anforderungen an die Kerbschlagarbeit darf die Streckenenergie den geprüften Wert um höchstens 25 % überschreiten, bei Härteanforderungen um höchstens 25 % unterschreiten |
| Vorwärmung | Für Gruppe 1.2 bis 20 mm keine typische Vorwärmung | Die tatsächliche Anforderung folgt aus dem CE der konkreten Schmelze (EN 1011-2); steht ein Wert in der WPS, wird er gemessen |
| Zwischenlagentemperatur | Höchstens 250 °C | Vor jeder Lage gemessen, nicht nach der Anlauffarbe geschätzt |
| Wärmenachbehandlung | Nicht erforderlich | — |
| Unterschrift, Datum | Schweißaufsicht | Unterschrieben und datiert; ein Blatt ohne Unterschrift ist noch ein Entwurf |
Zwei Anmerkungen zu den Zahlen. 220–280 A und 26–29 V sind das Band aus der MAG-Parametertabelle für diese Dicke — ein Startpunkt für das Prüfstück. In einer echten WPS wird der Lagenaufbau mit den Werten ausgefüllt, die beim Schweißen des Prüfstücks gemessen und im WPQR festgehalten wurden, meist mit eigenen Zeilen für Wurzel und Fülllagen. Genau diese Messwerte legen über die Streckenenergie später die Grenzen fest. Auch der Dickenbereich ist keine Ansichtssache: 3–20 mm für ein Mehrlagen-Prüfstück von 10 mm ergibt sich aus EN ISO 15614-1, andere Fälle rechnet der WPQR-Geltungsbereich-Rechner. Wie das Formular Schritt für Schritt ausgefüllt wird, steht auf der Seite zur pWPS, welche Prüfungen das Prüfstück durchläuft, auf der Seite zum WPQR.
Wer unterschreibt die WPS und wo liegt sie?
Die WPS erstellt und unterschreibt die Schweißaufsicht des Herstellers nach EN ISO 14731. Deren Stufe — IWE, IWT oder IWS — richtet sich nach der Qualitätsanforderungsstufe nach EN ISO 3834, in der der Betrieb arbeitet. Der Prüfer oder die Prüfstelle unterschreibt den WPQR, nicht die WPS: Seine Rolle endet mit der Bestätigung der Prüfung und des Geltungsbereichs. Der Schweißer unterschreibt keins von beiden; er arbeitet nach der WPS und steht dafür ein, innerhalb ihrer Bereiche zu bleiben.
Das Original liegt in der Qualitätsdokumentation neben dem WPQR, auf den es sich beruft. Eine Kopie gehört an den Arbeitsplatz oder in die Auftragsmappe — der Schweißer muss hineinschauen können, ohne ins Büro zu gehen. Nach einer Revision werden die alten Exemplare aus der Halle eingesammelt. Eine fehlende WPS findet ein Audit seltener als einen veralteten Stand am Arbeitsplatz, und dagegen hilft Einfaches: Revision und Datum auf jeder Kopie und eine Liste der gültigen WPS bei der Schweißaufsicht.
Typische WPS-Fehler im Audit nach EN 1090 / EN ISO 3834
- Keine WPQR-Nummer oder ein alter Stand am Platz. Ohne Berichtsnummer ist es eine pWPS mit neuem Titel. Prüfen: das Feld im Kopf, ob der Bericht mit dieser Nummer im Ordner liegt und ob die Revision zur Liste der gültigen passt.
- Dicke, Durchmesser oder Position außerhalb des WPQR-Bereichs. Ein Prüfstück von 10 mm deckt kein 25-mm-Blech. Die WPS mit dem Geltungsbereich im WPQR vergleichen, nicht mit den Maßen des Prüfstücks.
- Draht oder Gas getauscht. Ein Draht anderer Einstufung oder ein Gas anderer Gruppe nach ISO 14175, weil der Händler nichts anderes hatte. Spulenetikett und Flasche mit der WPS abgleichen.
- 135 auf dem Papier, 136 in der Halle. Fülldraht ist nach ISO 4063 ein anderer Prozess, eine Qualifizierung für 135 deckt ihn nicht. Ein Blick in den Drahtvorschub genügt.
- Schweißer ohne passende Bescheinigung. Anderer Prozess, andere Position oder fehlende halbjährliche Bestätigung durch den Arbeitgeber. Bescheinigung und WPS abgleichen; was sie abdeckt, zeigt der Geltungsbereich-Rechner für Schweißer.
- Vorwärmen nach Gefühl. Die WPS nennt eine Temperatur, am Platz gibt es weder Kontaktthermometer noch Temperaturmessstifte. Nach dem Messmittel fragen und zeigen lassen, wo gemessen wird.
- Parameter außerhalb der WPS-Bänder. Strom hochgedreht, „damit es schneller geht“. Display oder Strommesszange während des Schweißens zeigen das sofort.
- Streckenenergie nicht überwacht, obwohl die WPS Kerbschlaganforderungen hat. Niemand misst die Schweißgeschwindigkeit, also kennt niemand die Streckenenergie. Fragen, wann zuletzt gemessen wurde, und den Wert nachrechnen.
Jeder dieser Punkte ist in wenigen Minuten zu sehen, und jeder macht aus einer guten Naht eine nicht konforme — zumindest auf dem Papier.
Häufige Fragen
Wer schreibt die WPS?
Die schweißtechnische Aufsicht des Betriebs — je nach Qualitätsanforderung ein Schweißfachingenieur (IWE), Schweißtechniker (IWT) oder Schweißfachmann (IWS). Der Schweißer arbeitet danach, schreibt sie aber nicht. Änderungen an wesentlichen Variablen machen sie ungültig.
Was ist der Unterschied zwischen pWPS und WPS?
Die pWPS ist der Entwurf: so soll geschweißt werden. Danach wird ein Prüfstück nach EN ISO 15614 geschweißt und geprüft, das Ergebnis steht im WPQR, und erst dann wird aus dem Entwurf die gültige WPS.
Muss der Schweißer die WPS lesen können?
Er muss danach arbeiten, also ja. Wer nicht erkennt, welche Stromstärke und welche Vorwärmtemperatur die WPS verlangt, kann sie nicht einhalten — und die Verantwortung dafür, dass die Werte eingehalten werden, liegt bei dem, der die Naht ausführt.
Was ist eine WPS beim Schweißen?
Die WPS (Welding Procedure Specification, Schweißanweisung nach EN ISO 15609-1) legt fest, wie eine bestimmte Verbindung geschweißt wird: Prozess, Werkstoffgruppe und Dickenbereich, Fugenvorbereitung, Zusatz und Gas, Position, Strom, Spannung und Polung je Lage, Vorwärm- und Zwischenlagentemperatur. In der Fertigung darf sie nur verwendet werden, wenn eine Qualifizierung dahintersteht — meist ein WPQR nach EN ISO 15614-1, dessen Nummer im Kopf steht.
Wie lange ist eine WPS gültig?
Ein Ablaufdatum hat sie nicht, und der WPQR dahinter auch nicht. Die WPS gilt, solange dieser WPQR die Verbindung abdeckt und sie der aktuelle Revisionsstand ist. Sie gilt nicht mehr, sobald eine wesentliche Variable — Prozess, Werkstoffgruppe, Dickenbereich, Einstufung des Zusatzes, Gas — den qualifizierten Bereich verlässt. Befristet ist dagegen die Schweißerprüfbescheinigung: 3 Jahre mit Bestätigung alle 6 Monate.
Darf man die WPS einer anderen Firma verwenden?
In der Regel nicht. Die Verfahrensqualifizierung gehört dem Hersteller, der die Prüfung durchgeführt hat, und geht mit einer Kopie des Papiers nicht auf eine andere Firma über. Wer eine ähnliche Verbindung schweißen will, schreibt eine eigene pWPS, schweißt ein Prüfstück und erhält einen eigenen WPQR. Eine fremde WPS taugt höchstens als Vorlage für den Entwurf.
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