Zwischenlagentemperatur beim Mehrlagenschweißen

Die Zwischenlagentemperatur ist die Temperatur einer Mehrlagennaht und des Grundwerkstoffs daneben unmittelbar vor der nächsten Lage (ISO 13916). Sie hat zwei Grenzen: Unten ist es die Vorwärmtemperatur, oben schützt sie Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Bei S355 reicht das übliche Fenster von der Vorwärmtemperatur bis 250 °C, bei austenitischem Edelstahl bis 150 °C, bei Aluminium 6xxx bis etwa 120 °C.

Kurze Antwort

Gemessen wird auf dem Schweißgut oder direkt daneben, unmittelbar vor der nächsten Lage. Unter dem Minimum — nachwärmen, über dem Maximum — warten. Übliche Obergrenzen: unlegierte und Feinkornbaustähle 250 °C, vergütete Stähle 200 °C, austenitischer Edelstahl 150 °C, Duplex 150 °C, Aluminium 6xxx etwa 120 °C. Verbindlich ist der Wert in deiner WPS; die Tabelle unten zeigt, woher solche Werte kommen.

Höchste Zwischenlagentemperatur nach Werkstoffgruppe

Das Minimum ist die Vorwärmtemperatur, und sie gilt für jede Lage, nicht nur für die erste. Das Maximum hängt davon ab, was Wärme mit dem Werkstoff macht.

Woher die Zahlen stammen: 250, 200 und 150 °C sind die Vorgaben des pWPS-Generators und des Vorwärmrechners auf dieser Seite; 200–350 °C für 10CrMo9-10 stammen aus dem Böhler-Datenblatt der CrMo2-Elektrode; 150 °C für Duplex aus dem Leitfaden der International Molybdenum Association (IMOA); 100 °C für Superduplex sind die Grenze aus Offshore-Spezifikationen auf Basis von NORSOK; 120 °C für Aluminium ist die Grenze der AWS D1.2, wie Hobart und ESAB sie zitieren. Deine WPS und die Datenblätter von Stahl und Zusatz gehen allem vor.

Warum es überhaupt eine Obergrenze gibt

• Baustahl. Jede Lage wärmt den Stoß erneut. Je heißer der Ausgangspunkt, desto langsamer kühlt die Naht von 800 auf 500 °C ab: Das Korn wächst, die Kerbschlagarbeit sinkt. Um wie viel, zeigt das Beispiel unten.
• Vergüteter Stahl. Seine Festigkeit kommt aus der Wärmebehandlung; zu viel Wärme in der WEZ macht sie zunichte.
• Austenitischer Edelstahl. Zeit bei 450–850 °C scheidet Chromkarbide an den Korngrenzen aus (Sensibilisierung, siehe Edelstahl schweißen); ein heißer Stoß verzieht sich außerdem stärker und neigt zu Heißrissen.
• Duplex. Die Wärme ist nach beiden Seiten begrenzt: zu kalt gibt zu viel Ferrit, zu heiß spröde intermetallische Phasen.
• Aluminium 6xxx. Die WEZ einer aushärtbaren Legierung verliert über etwa 120 °C Festigkeit und bekommt sie ohne neue Wärmebehandlung nicht zurück (Aluminium schweißen).

Zwischenlagentemperatur messen (ISO 13916)

1. Wo. Auf dem Schweißgut oder dem Grundwerkstoff direkt daneben. Die Vorwärmtemperatur wird im Abstand 4·t von der Fugenflanke geprüft, höchstens aber 50 mm; ab 50 mm Dicke muss der Grundwerkstoff auf mindestens 75 mm Breite warm sein.
2. Wann. Unmittelbar vor der nächsten Lage, nicht nach der Kaffeepause.
3. Welche Seite. Wenn möglich die der Erwärmung gegenüberliegende. Kommt man nur an die beheizte Seite, Brenner weg und etwa 2 min je 25 mm Dicke warten, dann ablesen.
4. Womit. Temperaturmessstifte, Kontaktthermometer, Thermoelement oder Infrarotthermometer. Stifte im Paar nehmen: Der untere (Vorwärmung) muss schmelzen, der obere (Maximum) darf es nicht. Ein Infrarotgerät zeigt auf blankem Edelstahl oder Aluminium zu wenig an, wenn der Emissionsgrad nicht auf die Oberfläche eingestellt ist.

Zwischenlagentemperatur und t8/5: Rechenbeispiel

S355J2, Stumpfstoß, MAG 135, 28 V, 250 A, Schweißgeschwindigkeit 280 mm/min. Streckenenergie Q = k·U·I·60 / (v·1000) = 0,8·28·250·60 / (280·1000) = 1,2 kJ/mm (dieselbe Formel wie im Streckenenergie-Rechner). Mit CET 0,34 und wasserstoffarmem Draht (HD 4) ergibt die Formel der EN 1011-2 bei 20 mm eine Vorwärmtemperatur von 80 °C, das Fenster ist also 80–250 °C. Die Abkühlzeit nach der Formel des t8/5-Rechners, mit der Zwischenlagentemperatur als T₀:

Bei 20 mm steigt die Zeit von 6,8 s bei Vorwärmtemperatur auf 13,3 s bei 250 °C — noch im üblichen Bereich von 5–25 s für Baustahl. Bei 10 mm kann die Wärme nur in der Blechebene abfließen: 19,2 s bei Vorwärmtemperatur, 27,5 s bei 150 °C und 53,1 s bei 250 °C. Bei dünnem Blech und hoher Streckenenergie liegt die wirkliche Grenze also unter dem WPS-Maximum — entweder abkühlen lassen oder Q senken. Für die erste Lage ist T₀ die Vorwärmtemperatur, für alle weiteren die Zwischenlagentemperatur.

Zwischenlagentemperatur in WPS und WPQR

Die WPS nennt ein Maximum (mit der Vorwärmung auch ein Minimum). Nach EN ISO 15614-1 deckt die am Prüfstück gemessene Zwischenlagentemperatur bis zu 50 °C mehr ab: 250 °C bei der Prüfung ergeben 300 °C in der WPS. Für austenitische Stähle, Duplex und Nickellegierungen gibt es diesen Zuschlag nicht — es bleibt der Wert des Prüfstücks. Der Geltungsbereich-Rechner wendet beide Regeln an, der pWPS-Generator füllt die Zeile mit den Vorgaben aus der Tabelle oben.

Das Fenster in der Werkstatt einhalten

• Zwei, drei Stöße im Wechsel schweißen, statt an einem zu warten.
• Vor jeder Lage messen, nicht nach der Uhr: Eine Kehlnaht a6 und ein 30-mm-Stumpfstoß kühlen ganz verschieden ab.
• Zwangskühlung (Druckluft, Wasser) nur, wenn die WPS sie erlaubt.
• Fällt der Stoß zwischen den Lagen unter das Minimum, vor dem Weiterschweißen nachwärmen — häufig bei dickem Stahl und bei Kälte (Risse in Schweißnähten).
• Aufschreiben. Die gemessene Zwischenlagentemperatur gehört neben die Vorwärmtemperatur ins Schweißprotokoll.

Autor: Dmitry Frolov, Schweißer und Metallbauer Aktualisiert: 9. November 2026