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. 應力腐蝕的機理
應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)是(shi)指在(zai)(zai)(zai)靜拉(la)伸應(ying)(ying)力(li)與電化學(xue)介質共同作用下(xia)、在(zai)(zai)(zai)陽極溶解(jie)(jie)過程(cheng)中，陰極氫(qing)脆(cui)(cui)(cui)引起的(de)斷裂(lie)(lie)。在(zai)(zai)(zai)應(ying)(ying)力(li)與腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)介質共同作用下(xia)，有3種不同類型的(de)局(ju)部腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)，即應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)、氫(qing)脆(cui)(cui)(cui)和(he)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)疲勞。氫(qing)脆(cui)(cui)(cui)也是(shi)在(zai)(zai)(zai)靜拉(la)伸應(ying)(ying)力(li)與電化學(xue)介質作用下(xia)產(chan)生(sheng)的(de)，但(dan)氫(qing)脆(cui)(cui)(cui)是(shi)由于陰極吸附而引起的(de)斷裂(lie)(lie)。圖3-2是(shi)不銹鋼應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)斷裂(lie)(lie)（陽極溶解(jie)(jie)）和(he)氫(qing)脆(cui)(cui)(cui)（陰極氫(qing)脆(cui)(cui)(cui)）模型。
腐蝕疲勞是由于除(chu)靜拉伸應力外，還有交變周期的(de)應力共同(tong)作用而引起的(de)。
2. 應(ying)力腐(fu)蝕斷裂(lie)的條件
實驗研究(jiu)結(jie)果表明：不銹(xiu)鋼管(guan)焊接結(jie)構在一定(ding)靜(jing)拉(la)伸應辦、定(ding)溫度條(tiao)件下(xia)的特(te)殊介質聯合作用下(xia)，才能(neng)發生應力(li)腐蝕。其特(te)殊條(tiao)件如下(xia)。
a. 腐蝕介質條(tiao)件
通常(chang)介(jie)質與被腐蝕(shi)材料之(zhi)(zhi)間(jian)(jian)有(you)匹配性，并不是(shi)所(suo)有(you)介(jie)質與任何材料之(zhi)(zhi)間(jian)(jian)都能發生應力腐蝕(shi)。表3-1是(shi)能夠引起奧氏(shi)體不銹鋼應力腐蝕(shi)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. 應力條件
應(ying)力腐蝕一(yi)般只在拉伸(shen)應(ying)力作用下產生，尤(you)其是(shi)(shi)焊(han)接結構(gou)中的(de)焊(han)接殘余應(ying)力。當然還(huan)有工(gong)作應(ying)力的(de)作用。消除殘余應(ying)力是(shi)(shi)防(fang)止應(ying)力腐蝕的(de)有效(xiao)措施之一(yi)。
c. 材料條(tiao)件(jian)
一般情(qing)況下，應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)都發(fa)生(sheng)于合金(jin)(jin)(jin)材料，純(chun)金(jin)(jin)(jin)屬不(bu)發(fa)生(sheng)應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)。特別是合金(jin)(jin)(jin)元素發(fa)生(sheng)偏析時(shi)，產生(sheng)晶界偏析會引起晶間型應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)斷裂(lie)。
3. 應力(li)腐蝕斷裂的特征
從焊縫外(wai)觀看(kan)，應(ying)力腐蝕裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)無明顯(xian)的(de)均勻腐蝕痕跡，且多層(ceng)龜(gui)裂(lie)(lie)(lie)形式(shi)、斷斷續續的(de)而且多數為橫向裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)。對于(yu)奧氏體不(bu)(bu)銹鋼，介質不(bu)(bu)同，斷裂(lie)(lie)(lie)性質就會發生變(bian)化(hua)，也(ye)會出現沿晶(jing)斷裂(lie)(lie)(lie)的(de)情況，或者(zhe)穿晶(jing)和沿晶(jing)的(de)混(hun)合性質的(de)斷裂(lie)(lie)(lie)，如表3-2所示。
由于構(gou)件的材(cai)質、服役環境、承受載荷(he)及(ji)應(ying)力(li)狀態(tai)不同(tong)，應(ying)力(li)腐(fu)蝕裂紋的擴展(zhan)途徑也有很大(da)(da)不同(tong)。其(qi)擴展(zhan)大(da)(da)體分為以下3種(zhong)類型。
①. 深向擴展(zhan)(zhan)型。由起裂點開始，一直向縱深擴展(zhan)(zhan)，很(hen)少有分支。這種應(ying)力(li)腐蝕主要(yao)以穿晶（TG）形式擴展(zhan)(zhan)。
②. 橫向(xiang)擴展(zhan)。由(you)起裂點開(kai)始，不是向(xiang)深處發展(zhan)，而是橫向(xiang)擴展(zhan)，形成(cheng)樹根狀的(de)密集分支。這種應力腐蝕裂紋也是以穿晶形式擴展(zhan)。
③. 縱橫擴(kuo)展(zhan)(zhan)型(xing)。這種應(ying)力腐(fu)蝕(shi)裂紋擴(kuo)展(zhan)(zhan)的(de)途(tu)徑(jing)兼(jian)有上述的(de)擴(kuo)展(zhan)(zhan)特征(zheng)，即由(you)起裂點開(kai)始，既向深處發展(zhan)(zhan)，又向橫向發展(zhan)(zhan)，其擴(kuo)展(zhan)(zhan)的(de)途(tu)徑(jing)具有沿晶（IG）的(de)特征(zheng)。上述3種類(lei)型(xing)的(de)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)擴(kuo)展(zhan)(zhan)形態如圖3-4所示(shi)。
