應力腐蝕斷裂是金屬材料與特殊介質接觸，并與較高的拉應力聯合作用下而產生的脆性破裂現象。應力腐蝕與材質、介質有關，奧氏體不銹鋼管焊接接頭易發生應力腐蝕斷裂。
1. 應力(li)腐(fu)蝕的(de)機理
應(ying)力腐蝕是指在靜(jing)拉伸(shen)(shen)應(ying)力與(yu)電(dian)化學介質(zhi)共同作(zuo)用(yong)下、在陽極(ji)溶解過程(cheng)中，陰極(ji)氫(qing)(qing)脆(cui)(cui)引(yin)起的(de)斷(duan)裂。在應(ying)力與(yu)腐蝕介質(zhi)共同作(zuo)用(yong)下，有3種不(bu)同類型的(de)局部腐蝕，即應(ying)力腐蝕、氫(qing)(qing)脆(cui)(cui)和腐蝕疲勞。氫(qing)(qing)脆(cui)(cui)也(ye)是在靜(jing)拉伸(shen)(shen)應(ying)力與(yu)電(dian)化學介質(zhi)作(zuo)用(yong)下產生的(de)，但氫(qing)(qing)脆(cui)(cui)是由于(yu)陰極(ji)吸(xi)附而引(yin)起的(de)斷(duan)裂。圖3-2是不(bu)銹鋼應(ying)力腐蝕斷(duan)裂（陽極(ji)溶解）和氫(qing)(qing)脆(cui)(cui)（陰極(ji)氫(qing)(qing)脆(cui)(cui)）模型。
腐蝕疲勞是由于除靜拉(la)伸應(ying)(ying)力外，還有交(jiao)變周期的應(ying)(ying)力共同作用(yong)而引起的。
2. 應力(li)腐蝕斷裂的(de)條(tiao)件
實驗研究結果表明：不銹(xiu)鋼管焊接結構在一定靜拉(la)伸應辦、定溫度條件下(xia)的(de)特殊介質聯合作用下(xia)，才能發生應力(li)腐(fu)蝕。其特殊條件如下(xia)。
a. 腐(fu)蝕(shi)介質條件
通常(chang)介(jie)質與被腐(fu)蝕材料(liao)之(zhi)間有匹(pi)配性，并不是(shi)所有介(jie)質與任何材料(liao)之(zhi)間都能(neng)發生(sheng)應(ying)(ying)力腐(fu)蝕。表3-1是(shi)能(neng)夠(gou)引起奧氏(shi)體不銹鋼應(ying)(ying)力腐(fu)蝕的介(jie)質。
引起奧氏體不銹鋼應力腐蝕的介質中，最重要的是溶液中Cl-濃度和氧含量的同時作用。有些研究證明：盡管Cl-濃度很高，若氧含量很少，也不會發生腐蝕裂紋。同樣，如果O2很多，若Cl-較少時，也不會產生腐蝕裂紋，如圖3-3所示。即兩者必須共存。
b. 應(ying)力條件(jian)
應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕一(yi)般只在拉伸應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)作用(yong)下產生(sheng)，尤其是焊接結構中(zhong)的(de)焊接殘余應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)。當然還有(you)工作應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)的(de)作用(yong)。消(xiao)除(chu)殘余應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)是防止應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕的(de)有(you)效措施(shi)之一(yi)。
c. 材(cai)料條件
一般情況下，應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)都發生于合(he)(he)金材料(liao)，純金屬不發生應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)。特別是合(he)(he)金元素發生偏(pian)析時，產生晶界偏(pian)析會引(yin)起晶間(jian)型應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)斷裂。
3. 應(ying)力腐(fu)蝕斷裂的特征(zheng)
從焊縫外觀看，應力腐蝕裂(lie)紋無明顯(xian)的(de)(de)均勻腐蝕痕跡，且多層龜裂(lie)形式、斷(duan)斷(duan)續(xu)續(xu)的(de)(de)而(er)且多數為橫向裂(lie)紋。對于奧氏體不銹鋼，介質(zhi)不同(tong)，斷(duan)裂(lie)性(xing)質(zhi)就(jiu)會發生變化，也會出(chu)現(xian)沿晶斷(duan)裂(lie)的(de)(de)情況，或者穿晶和沿晶的(de)(de)混合性(xing)質(zhi)的(de)(de)斷(duan)裂(lie)，如表3-2所示。
由(you)于(yu)構(gou)件(jian)的(de)材質、服(fu)役環境、承受載荷及應力狀態(tai)不(bu)同，應力腐蝕裂紋的(de)擴展途徑也有(you)很(hen)大不(bu)同。其擴展大體分為(wei)以(yi)下3種類型(xing)。
①. 深向(xiang)擴展(zhan)型(xing)。由起裂點開(kai)始，一直向(xiang)縱深擴展(zhan)，很少有分(fen)支。這種應力腐蝕主要以穿(chuan)晶（TG）形式擴展(zhan)。
②. 橫(heng)向(xiang)擴展。由(you)起裂(lie)點(dian)開始(shi)，不是向(xiang)深處(chu)發展，而是橫(heng)向(xiang)擴展，形(xing)成樹根狀的密集分(fen)支(zhi)。這種(zhong)應(ying)力腐蝕(shi)裂(lie)紋也是以(yi)穿晶形(xing)式擴展。
③. 縱橫擴展(zhan)(zhan)型。這種(zhong)應力腐蝕裂(lie)紋擴展(zhan)(zhan)的(de)途徑兼有(you)上述的(de)擴展(zhan)(zhan)特(te)征，即由起裂(lie)點開始，既向(xiang)(xiang)深處發(fa)展(zhan)(zhan)，又向(xiang)(xiang)橫向(xiang)(xiang)發(fa)展(zhan)(zhan)，其擴展(zhan)(zhan)的(de)途徑具有(you)沿(yan)晶（IG）的(de)特(te)征。上述3種(zhong)類(lei)型的(de)應力腐蝕擴展(zhan)(zhan)形態如圖3-4所(suo)示(shi)。
