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)蝕的機理
應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)是(shi)指在(zai)(zai)(zai)(zai)靜拉伸應力(li)(li)(li)與電化學(xue)介質(zhi)共同(tong)作(zuo)用(yong)下(xia)、在(zai)(zai)(zai)(zai)陽(yang)極(ji)溶解(jie)過程(cheng)中，陰極(ji)氫(qing)脆(cui)引起(qi)的(de)斷裂。在(zai)(zai)(zai)(zai)應力(li)(li)(li)與腐(fu)蝕(shi)介質(zhi)共同(tong)作(zuo)用(yong)下(xia)，有3種不同(tong)類型的(de)局部(bu)腐(fu)蝕(shi)，即(ji)應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)、氫(qing)脆(cui)和腐(fu)蝕(shi)疲勞。氫(qing)脆(cui)也(ye)是(shi)在(zai)(zai)(zai)(zai)靜拉伸應力(li)(li)(li)與電化學(xue)介質(zhi)作(zuo)用(yong)下(xia)產(chan)生的(de)，但氫(qing)脆(cui)是(shi)由于陰極(ji)吸附而引起(qi)的(de)斷裂。圖3-2是(shi)不銹(xiu)鋼應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)斷裂（陽(yang)極(ji)溶解(jie)）和氫(qing)脆(cui)（陰極(ji)氫(qing)脆(cui)）模型。
腐蝕疲勞是由(you)于除靜(jing)拉伸應力外，還有交變周期的應力共(gong)同作用而引起的。
2. 應力腐蝕斷裂的條件
實驗研(yan)究結果表明：不銹鋼管焊接結構在一(yi)定靜拉伸應辦、定溫度條件下的(de)特殊介質聯合作用下，才能(neng)發(fa)生應力腐蝕。其特殊條件如下。
a. 腐(fu)蝕介質條件
通常介質(zhi)與(yu)被腐(fu)蝕(shi)材料(liao)(liao)之(zhi)間有匹配性，并不(bu)是所有介質(zhi)與(yu)任何材料(liao)(liao)之(zhi)間都能發(fa)生(sheng)應力腐(fu)蝕(shi)。表3-1是能夠引起奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼應力腐(fu)蝕(shi)的介質(zhi)。
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. 應力條件(jian)
應力腐(fu)蝕一般只(zhi)在(zai)拉伸應力作(zuo)用(yong)下(xia)產生(sheng)，尤(you)其(qi)是焊接結(jie)構中的(de)焊接殘余應力。當(dang)然還(huan)有(you)工作(zuo)應力的(de)作(zuo)用(yong)。消除殘余應力是防(fang)止應力腐(fu)蝕的(de)有(you)效措施之一。
c. 材(cai)料(liao)條件(jian)
一般情況下(xia)，應(ying)(ying)力腐蝕都(dou)發(fa)生于合(he)金材料(liao)，純金屬不發(fa)生應(ying)(ying)力腐蝕。特(te)別(bie)是(shi)合(he)金元素發(fa)生偏析(xi)時(shi)，產生晶(jing)(jing)界偏析(xi)會引起晶(jing)(jing)間型應(ying)(ying)力腐蝕斷裂(lie)。
3. 應力腐蝕斷裂的特(te)征
從焊縫外觀(guan)看，應力腐蝕(shi)裂(lie)(lie)紋無(wu)明(ming)顯的(de)(de)均勻腐蝕(shi)痕跡，且多層龜(gui)裂(lie)(lie)形式、斷斷續(xu)續(xu)的(de)(de)而(er)且多數為橫向裂(lie)(lie)紋。對于(yu)奧氏體不(bu)銹鋼，介質(zhi)(zhi)不(bu)同，斷裂(lie)(lie)性質(zhi)(zhi)就(jiu)會發生變化，也會出現沿(yan)晶斷裂(lie)(lie)的(de)(de)情況，或(huo)者(zhe)穿(chuan)晶和沿(yan)晶的(de)(de)混合性質(zhi)(zhi)的(de)(de)斷裂(lie)(lie)，如表3-2所示。
由于構件的(de)材質、服役環境(jing)、承(cheng)受載荷及(ji)應(ying)力狀態不同(tong)，應(ying)力腐蝕裂紋的(de)擴展(zhan)途徑也有很(hen)大不同(tong)。其擴展(zhan)大體分為以下3種類型。
①. 深(shen)向(xiang)擴展(zhan)(zhan)型(xing)。由起裂點開(kai)始，一直向(xiang)縱深(shen)擴展(zhan)(zhan)，很少有分支。這種應(ying)力(li)腐蝕主要以(yi)穿晶(jing)（TG）形式(shi)擴展(zhan)(zhan)。
②. 橫向擴展(zhan)(zhan)。由起裂點開(kai)始，不是向深處發展(zhan)(zhan)，而是橫向擴展(zhan)(zhan)，形成樹(shu)根狀的密集分支。這(zhe)種(zhong)應力腐(fu)蝕裂紋也是以穿晶形式(shi)擴展(zhan)(zhan)。
③. 縱(zong)橫擴展(zhan)(zhan)(zhan)型。這種(zhong)應力腐蝕裂紋(wen)擴展(zhan)(zhan)(zhan)的(de)(de)(de)途徑兼有上(shang)述的(de)(de)(de)擴展(zhan)(zhan)(zhan)特(te)征(zheng)，即由起裂點(dian)開(kai)始，既(ji)向深處發展(zhan)(zhan)(zhan)，又向橫向發展(zhan)(zhan)(zhan)，其擴展(zhan)(zhan)(zhan)的(de)(de)(de)途徑具有沿(yan)晶(jing)（IG）的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)。上(shang)述3種(zhong)類(lei)型的(de)(de)(de)應力腐蝕擴展(zhan)(zhan)(zhan)形態如(ru)圖3-4所(suo)示。
