Wer Druckgeräte, Rohrleitungen oder tragende Stahlbauten fertigt, kommt an der WPS Schweißanweisung nicht vorbei: Sie ist das Dokument, nach dem der Schweißer tatsächlich arbeitet, und sie muss durch eine Verfahrensprüfung abgesichert sein. In Audits und bei Abnahmen zeigt sich immer wieder, dass die Begriffe pWPS, WPQR und WPS durcheinandergeraten und Geltungsbereiche falsch ausgelegt werden. Dieser Beitrag bringt die Begriffskette in Ordnung und zeigt, was eine belastbare Schweißanweisung in der Praxis ausmacht.
Die Begriffskette: von der pWPS über die WPQR zur WPS
Am Anfang steht die pWPS, die vorläufige Schweißanweisung (preliminary Welding Procedure Specification). Sie wird von der Schweißaufsicht auf Basis von Erfahrung, Werkstoffdaten und Herstellerangaben erstellt und legt alle geplanten Parameter für ein Prüfstück fest: Prozess, Werkstoff, Nahtaufbau, Strom, Spannung, Schweißgeschwindigkeit, Schutzgas und Wärmeführung. Die pWPS ist noch nicht qualifiziert, sie ist eine begründete Annahme.
Mit dieser pWPS wird ein Prüfstück unter Aufsicht einer Prüfstelle geschweißt. Die anschließende Verfahrensprüfung nach DIN EN ISO 15614-1 unterzieht das Prüfstück einem festgelegten Prüfprogramm: Sichtprüfung, Durchstrahlungs- oder Ultraschallprüfung, Oberflächenrissprüfung sowie zerstörende Prüfungen wie Querzugversuch, Biegeprüfung, Kerbschlagbiegeversuch, Härteprüfung und Makroschliff. Neben der Verfahrensprüfung kennt die Normenreihe weitere Qualifizierungswege, etwa über geprüfte Schweißzusätze, vorliegende schweißtechnische Erfahrung oder eine vorgezogene Arbeitsprüfung nach DIN EN ISO 15613, deren Zulässigkeit das jeweilige Produktregelwerk bestimmt. Bestehen alle Prüfungen, dokumentiert die Prüfstelle das Ergebnis in der WPQR (Welding Procedure Qualification Record), dem Bericht über die Qualifizierung des Schweißverfahrens. Die WPQR hält die tatsächlich geschweißten Parameter fest und definiert den Geltungsbereich der Qualifikation.
Erst jetzt entsteht die eigentliche WPS nach DIN EN ISO 15609-1: eine für die Fertigung freigegebene Schweißanweisung, deren Angaben vollständig innerhalb des Geltungsbereichs einer oder mehrerer WPQR liegen. Aus einer WPQR können also mehrere WPS abgeleitet werden, etwa für verschiedene Wanddicken oder Nahtformen innerhalb des qualifizierten Bereichs. Wichtig für Audits: Vorgezeigt wird immer das Paar aus WPS und zugehöriger WPQR, die pWPS hat nach bestandener Prüfung ihren Zweck erfüllt.
Was eine WPS Schweißanweisung mindestens enthält
Die DIN EN ISO 15609-1 legt die Pflichtinhalte fest. Eine vollständige WPS Schweißanweisung beantwortet alle Fragen, die der Schweißer am Arbeitsplatz haben kann, ohne dass er nachfragen muss:
- Identifikation: WPS-Nummer, Verweis auf die zugrunde liegende WPQR, Hersteller, Revisionsstand.
- Prozess und Automatisierungsgrad: Prozessnummer nach ISO 4063, etwa 141 für das WIG-Schweißen oder 135 für MAG, manuell, teilmechanisch oder orbital.
- Grundwerkstoff: Werkstoffgruppe nach ISO/TR 15608, Wanddicken- und Durchmesserbereich.
- Nahtdetails: Nahtart, Fugenform mit Skizze, Lagenaufbau mit Lagenfolge.
- Zusatzwerkstoffe und Gase: Bezeichnung und Abmessung des Schweißzusatzes, Schutzgas und Wurzelschutzgas mit Durchflussmengen.
- Elektrische Parameter: Stromart und Polung, Strom- und Spannungsbereiche je Lage, bei mechanisierten Prozessen die Schweißgeschwindigkeit und Streckenenergie.
- Wärmeführung: Vorwärmtemperatur, maximale Zwischenlagentemperatur, gegebenenfalls Wärmenachbehandlung.
- Position und Besonderheiten: Schweißposition nach ISO 6947, Pendelbreite, Angaben zur Wurzelbehandlung, bei WIG auch Elektrodentyp und Gasdüse.
In der Praxis bewährt es sich, die WPS so konkret wie möglich zu halten. Breite Parameterfenster sind zwar formal zulässig, solange sie im Geltungsbereich liegen, sie verlagern aber Entscheidungen auf den Schweißer und erschweren die Reproduzierbarkeit. Eine gute WPS ist ein Arbeitsdokument, kein Formularanhang: Sie hängt am Arbeitsplatz aus oder ist digital am Schweißplatz abrufbar, und im Schweißplan beziehungsweise in der Nahtliste ist jeder Naht die zugehörige WPS-Nummer zugeordnet. So bleibt auch Jahre später nachvollziehbar, mit welchem Verfahren und welchen Parametern eine bestimmte Naht ausgeführt wurde.
Geltungsbereiche: Werkstoffgruppen, Wanddicken, Positionen
Der häufigste Fehler im Umgang mit Verfahrensprüfungen ist die Überdehnung des Geltungsbereichs. Die WPQR qualifiziert nicht nur exakt das Prüfstück, sondern einen definierten Bereich um dessen Kenngrößen, und dieser Bereich ist in Tabellen der DIN EN ISO 15614-1 präzise geregelt:
- Werkstoffgruppen: Die Qualifikation gilt für die geprüfte Gruppe nach ISO/TR 15608 und teilweise für niedrigere Untergruppen. Eine Prüfung an einem hochlegierten Austenit deckt keinen Duplexstahl ab, auch wenn beide „nichtrostend“ sind.
- Wanddicken und Durchmesser: Die Prüfstückdicke qualifiziert einen Bereich, der grob von der halben bis zur doppelten Dicke reicht, die genauen Grenzen hängen von Dicke, Prozess und Lagenzahl ab und sind der Norm zu entnehmen. Bei Rohren gilt zusätzlich eine untere Grenze für den Durchmesser.
- Schweißpositionen: Eine Prüfung deckt grundsätzlich mehrere Positionen ab, Einschränkungen entstehen jedoch über Härte- und Kerbschlaganforderungen, weil Positionen mit hoher und niedriger Streckenenergie diese abdecken müssen.
- Prozess und Zusatz: Der Schweißprozess ist nicht austauschbar, auch der Wechsel des Zusatzwerkstofftyps oder des Schutzgases kann eine neue Prüfung erfordern, im Einzelfall prüfen.
Auch die Nahtart spielt eine Rolle: Eine Verfahrensprüfung an der Stumpfnaht deckt bestimmte andere Nahtformen mit ab, für Kehlnähte, Abzweige und Auftragschweißungen gelten jedoch eigene Regelungen. Wer sein Produktspektrum kennt, plant Verfahrensprüfungen deshalb so, dass wenige Prüfstücke einen möglichst großen Teil der Fertigung abdecken, etwa durch geschickt gewählte Wanddicken und Kombinationsprüfungen aus zwei Prozessen.
Seit der Ausgabe 2017 kennt die DIN EN ISO 15614-1 zudem zwei Anforderungsstufen: Stufe 2 entspricht dem in Europa üblichen Umfang, Stufe 1 orientiert sich am amerikanischen Regelwerk und ist mit geringerem Prüfumfang verbunden. Für Druckgeräte nach EN 13480 und für Bauprodukte ist regelmäßig Stufe 2 gefordert, eine Prüfung nach Stufe 2 deckt Stufe 1 automatisch mit ab.
Wer erstellt, wer prüft, wer gibt frei
Die Verantwortung für pWPS und WPS liegt beim Hersteller, konkret bei seiner Schweißaufsicht nach DIN EN ISO 14731. Sie wählt Werkstoffe, Prozesse und Parameter, begleitet die Verfahrensprüfung und leitet aus der WPQR die Fertigungs-WPS ab. Welche Qualifikation die Schweißaufsichtsperson dafür braucht, hängt vom Produktspektrum und vom anzuwendenden Regelwerk ab.
Die Verfahrensprüfung selbst wird von einer Prüfstelle begleitet, im geregelten Bereich, etwa bei Druckgeräten der höheren Kategorien, von einer benannten oder anerkannten Stelle. Sie überwacht das Schweißen des Prüfstücks, veranlasst die Prüfungen und stellt die WPQR aus. Die Freigabe der WPS für die Fertigung erfolgt dann wieder intern durch die Schweißaufsicht, mit Unterschrift und Revisionslenkung. Jede Änderung außerhalb des Geltungsbereichs, etwa ein neuer Werkstoff oder eine deutlich größere Wanddicke, löst eine neue Verfahrensprüfung aus.
Zusammenspiel mit ISO 3834 und der Schweißerprüfung
Die WPS steht nie allein, sie ist ein Baustein im Qualitätssystem des schweißtechnischen Betriebs. Die DIN EN ISO 3834 fordert, dass Schweißarbeiten nach qualifizierten Anweisungen ausgeführt, überwacht und dokumentiert werden, von der Prüfung der Vormaterialien bis zur Rückverfolgbarkeit der Naht. Wie die Nachweise praktisch organisiert werden, zeigt der Beitrag zur Schweißnahtdokumentation nach ISO 3834.
Dazu kommt die personelle Seite: Der ausführende Schweißer muss nach DIN EN ISO 9606-1 für den Prozess, die Werkstoffgruppe, die Abmessungen und die Position qualifiziert sein, in der er arbeitet. WPS und Schweißerprüfung greifen dabei ineinander, denn geprüft wird nach einer WPS, und in der Fertigung darf der Schweißer nur innerhalb seiner Geltungsbereiche eingesetzt werden. Die Einzelheiten zu Prüfstücken und Gültigkeitsverlängerung beschreibt der Ratgeber zur Schweißerprüfung nach EN ISO 9606. Erst wenn qualifiziertes Verfahren, qualifiziertes Personal und gelenkte Dokumente zusammenkommen, ist die Schweißnaht im Sinne des Regelwerks beherrscht.
Häufige Fragen
Was ist der Unterschied zwischen WPS und WPQR?
Die WPQR ist der Nachweis: Sie dokumentiert die bestandene Verfahrensprüfung nach DIN EN ISO 15614-1 mit allen Prüfergebnissen und legt den Geltungsbereich fest. Die WPS ist das daraus abgeleitete Arbeitsdokument für die Fertigung mit konkreten Parametervorgaben. Ohne gültige WPQR im Hintergrund ist eine WPS für geregelte Produkte wertlos.
Wie lange ist eine WPQR gültig?
Eine WPQR nach DIN EN ISO 15614-1 ist grundsätzlich unbegrenzt gültig, solange sich die Randbedingungen nicht ändern. Neue Werkstoffe, andere Prozesse oder geänderte normative Anforderungen können jedoch eine neue oder ergänzende Verfahrensprüfung erforderlich machen. Kunden- und Produktspezifikationen dürfen zusätzlich eigene Anforderungen stellen, im Einzelfall prüfen.
Braucht jeder Betrieb eigene Verfahrensprüfungen?
Für das Schweißen nach DIN EN ISO 15614-1 gilt die WPQR grundsätzlich für den Hersteller, der die Verfahrensprüfung durchgeführt hat. Alternativen wie die Qualifizierung über ein Standardschweißverfahren nach DIN EN ISO 15612 sind möglich, aber an Bedingungen geknüpft und nicht in jedem Regelwerk zugelassen. Ob eine Übernahme fremder Nachweise zulässig ist, entscheidet das anzuwendende Produktregelwerk.
Wer darf eine WPS unterschreiben?
Die Freigabe erfolgt durch die verantwortliche Schweißaufsichtsperson des Herstellers nach DIN EN ISO 14731. Sie bestätigt damit, dass die WPS vollständig im Geltungsbereich der zugehörigen WPQR liegt und für die vorgesehene Fertigungsaufgabe geeignet ist. Bei Druckgeräten prüft zusätzlich die zuständige Stelle im Rahmen der Konformitätsbewertung, ob die Nachweiskette schlüssig ist.