Die übermäßige Schweißnahtverstärkung an der Schweißnahtkante kann Spannungsrisskorrosion verursachen. Die Spannungskonzentration in Stumpfstößen wird hauptsächlich durch die Schweißnahtverstärkung verursacht. Insbesondere die Spannung an der Schweißnahtkante, wo die Schweißnaht auf das Grundmetall trifft, ist am höchsten.
Die Größe des Spannungskonzentrationsfaktors hängt von der Schweißnahtverstärkungshöhe (h), dem Winkel (θ) an der Schweißnahtkante und dem Eckradius (r) ab. Mit zunehmender Schweißnahtverstärkungshöhe (h) vergrößert sich der Winkel (θ) und der Radius (r) verringert sich, was zu einer Erhöhung des Spannungskonzentrationsfaktors führt.
Eine größere Schweißnahtverstärkungshöhe verstärkt die Spannungskonzentration, was paradoxerweise die Festigkeit der Schweißverbindung verringert. Durch Entfernen überschüssiger Schweißnahtverstärkung nach dem Schweißen kann die Spannungskonzentration verringert werden, sofern sie nicht unter das Niveau des Grundmaterials fällt. In einigen Fällen kann die Festigkeit der Schweißverbindung sogar verbessert werden.
Eine hohe äußere Schweißnahtverstärkung wirkt sich nachteilig auf den Korrosionsschutz aus. Wenn mit Epoxidharz imprägniertes Glasgewebe zum Korrosionsschutz verwendet wird, kann eine hohe äußere Schweißnahtverstärkung das sichere Zusammendrücken der Schweißnahtspitze erschweren. Darüber hinaus erfordert eine höhere Schweißnaht eine dickere Korrosionsschutzschicht, da die Dicke der Schutzschicht vom Scheitelpunkt der äußeren Schweißnaht aus gemessen wird, was die Kosten des Korrosionsschutzes erhöht.
Beim Spiral-Unterpulverschweißen tritt häufig eine äußere Schweißnaht mit einer „Buckel“-Form auf, was die Qualitätssicherung des Korrosionsschutzes weiter erschwert. Daher ist es wichtig, die räumliche Position des Schweißkopfes und die Schweißparameter anzupassen, um die „Buckel“-Form der äußeren Schweißnaht zu reduzieren oder zu eliminieren.
Eine hohe äußere Schweißnahtverstärkung beeinflusst die Rohrform nach dem Hydrotest und Aufweiten. Bei Rohren mit Unterpulverschweißung mit gerader Naht wird das Rohr während des Hydrotests und Aufweitens von zwei äußeren Formen umschlossen, eine auf jeder Seite, deren Abmessungen der Ausdehnungsgröße des inneren Hohlraums des Stahlrohrs entsprechen. Folglich führt eine übermäßige Schweißnahtverstärkung zu einer größeren Scherspannung an der Schweißnaht während des Aufweitens, was das Phänomen „kleiner gerader Kanten“ auf beiden Seiten der Schweißnaht verursacht.
Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, dass das Phänomen der „kleinen geraden Kanten“ bei der Hydroprüfung und Ausdehnung nicht auftritt, wenn die äußere Schweißverstärkung auf etwa 2 mm begrenzt wird, sodass die Form des Rohrs erhalten bleibt. Dies liegt daran, dass die Schweißverbindung bei einer geringeren Schweißverstärkungshöhe weniger Scherspannungen ausgesetzt ist. Solange diese Scherspannung innerhalb des elastischen Verformungsbereichs bleibt, nimmt das Rohr beim Entlasten aufgrund der elastischen Rückfederung seine ursprüngliche Form wieder an.
Eine hohe innere Schweißverstärkung erhöht den Energieverlust im Übertragungsmedium. Wenn die Innenfläche eines zur Übertragung verwendeten Unterpulverschweißrohrs nicht zum Korrosionsschutz beschichtet ist, erhöht eine übermäßige innere Schweißverstärkung den Reibungswiderstand gegenüber dem Übertragungsmedium, was zu einem höheren Energieverbrauch entlang der Übertragungsleitung führt.
