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(xiu)鋼管焊接接頭易發生應力腐蝕斷裂。
1. 應力腐(fu)蝕的機理
應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕是(shi)指在靜拉伸應(ying)(ying)力(li)與電(dian)化(hua)(hua)學介(jie)質(zhi)共同(tong)作(zuo)用下、在陽(yang)極(ji)(ji)溶(rong)解過程中，陰(yin)(yin)極(ji)(ji)氫(qing)脆(cui)(cui)引起(qi)的斷裂(lie)(lie)。在應(ying)(ying)力(li)與腐(fu)(fu)(fu)蝕介(jie)質(zhi)共同(tong)作(zuo)用下，有3種不同(tong)類型的局部(bu)腐(fu)(fu)(fu)蝕，即應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕、氫(qing)脆(cui)(cui)和(he)腐(fu)(fu)(fu)蝕疲勞。氫(qing)脆(cui)(cui)也是(shi)在靜拉伸應(ying)(ying)力(li)與電(dian)化(hua)(hua)學介(jie)質(zhi)作(zuo)用下產生的，但(dan)氫(qing)脆(cui)(cui)是(shi)由于(yu)陰(yin)(yin)極(ji)(ji)吸(xi)附而引起(qi)的斷裂(lie)(lie)。圖(tu)3-2是(shi)不銹鋼應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕斷裂(lie)(lie)（陽(yang)極(ji)(ji)溶(rong)解）和(he)氫(qing)脆(cui)(cui)（陰(yin)(yin)極(ji)(ji)氫(qing)脆(cui)(cui)）模(mo)型。
腐蝕疲勞是由于除靜拉伸應(ying)力外，還(huan)有交變周期的(de)應(ying)力共(gong)同作用而(er)引起的(de)。
2. 應力腐蝕斷裂的條件(jian)
實驗研究結果表明(ming)：不銹鋼管焊(han)接(jie)結構在一定(ding)靜拉(la)伸應辦、定(ding)溫度條(tiao)件(jian)(jian)下(xia)的特殊介質聯合作用下(xia)，才能發(fa)生(sheng)應力(li)腐蝕。其特殊條(tiao)件(jian)(jian)如下(xia)。
a. 腐蝕介質條件
通常(chang)介質(zhi)與被腐蝕(shi)材料(liao)之間有匹配性，并不是(shi)所有介質(zhi)與任(ren)何材料(liao)之間都(dou)能發生應(ying)力腐蝕(shi)。表(biao)3-1是(shi)能夠(gou)引(yin)起奧氏體不銹鋼應(ying)力腐蝕(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(ying)力條(tiao)件(jian)
應力(li)腐蝕一般只(zhi)在拉伸應力(li)作(zuo)用(yong)下產生(sheng)，尤(you)其是焊(han)接(jie)結構中的(de)焊(han)接(jie)殘(can)余應力(li)。當然(ran)還有(you)(you)工作(zuo)應力(li)的(de)作(zuo)用(yong)。消除殘(can)余應力(li)是防止(zhi)應力(li)腐蝕的(de)有(you)(you)效措(cuo)施之(zhi)一。
c. 材料條(tiao)件
一般情況下，應力腐蝕都(dou)發生(sheng)于合(he)金(jin)(jin)材(cai)料(liao)，純金(jin)(jin)屬不發生(sheng)應力腐蝕。特別是合(he)金(jin)(jin)元素發生(sheng)偏析時，產生(sheng)晶(jing)界偏析會(hui)引起晶(jing)間(jian)型應力腐蝕斷(duan)裂。
3. 應力腐蝕斷裂的特征
從焊縫外(wai)觀看，應力腐蝕(shi)裂(lie)紋無明顯的(de)(de)均(jun)勻腐蝕(shi)痕(hen)跡，且多層龜裂(lie)形式、斷(duan)斷(duan)續續的(de)(de)而且多數(shu)為橫向裂(lie)紋。對于奧氏體不銹鋼(gang)，介質(zhi)不同，斷(duan)裂(lie)性(xing)質(zhi)就會發生變化(hua)，也會出現沿(yan)晶斷(duan)裂(lie)的(de)(de)情況(kuang)，或者穿晶和沿(yan)晶的(de)(de)混合性(xing)質(zhi)的(de)(de)斷(duan)裂(lie)，如表3-2所示。
由于(yu)構件的材質、服役環(huan)境(jing)、承受載(zai)荷(he)及(ji)應力(li)狀態不同，應力(li)腐蝕裂紋的擴展(zhan)途(tu)徑也有很大不同。其擴展(zhan)大體分為以下3種(zhong)類型(xing)。
①. 深向擴展(zhan)(zhan)型。由起裂點開(kai)始，一直向縱(zong)深擴展(zhan)(zhan)，很(hen)少有分支。這種應力腐蝕主要以穿(chuan)晶（TG）形式擴展(zhan)(zhan)。
②. 橫向擴(kuo)展。由起裂點開始，不是向深處發展，而是橫向擴(kuo)展，形成(cheng)樹根狀的密集分支。這種應力腐蝕(shi)裂紋也是以穿(chuan)晶(jing)形式擴(kuo)展。
③. 縱橫(heng)(heng)擴(kuo)(kuo)(kuo)展(zhan)(zhan)型。這種應力腐(fu)蝕裂紋(wen)擴(kuo)(kuo)(kuo)展(zhan)(zhan)的(de)途(tu)徑兼(jian)有上述的(de)擴(kuo)(kuo)(kuo)展(zhan)(zhan)特(te)征，即由起(qi)裂點開始，既向深處發(fa)展(zhan)(zhan)，又向橫(heng)(heng)向發(fa)展(zhan)(zhan)，其擴(kuo)(kuo)(kuo)展(zhan)(zhan)的(de)途(tu)徑具有沿(yan)晶（IG）的(de)特(te)征。上述3種類型的(de)應力腐(fu)蝕擴(kuo)(kuo)(kuo)展(zhan)(zhan)形態如圖(tu)3-4所示。
