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(gang)管焊接接頭易發生應力腐蝕斷裂。
1. 應力(li)腐蝕的機理(li)
應力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)是指在(zai)靜拉伸應力(li)(li)(li)與電化學介質(zhi)共同作(zuo)用(yong)(yong)下、在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)溶解過程中，陰(yin)極(ji)(ji)氫(qing)脆(cui)引起(qi)的(de)斷(duan)裂。在(zai)應力(li)(li)(li)與腐(fu)(fu)蝕(shi)介質(zhi)共同作(zuo)用(yong)(yong)下，有(you)3種(zhong)不同類(lei)型(xing)的(de)局部腐(fu)(fu)蝕(shi)，即(ji)應力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)、氫(qing)脆(cui)和腐(fu)(fu)蝕(shi)疲(pi)勞。氫(qing)脆(cui)也是在(zai)靜拉伸應力(li)(li)(li)與電化學介質(zhi)作(zuo)用(yong)(yong)下產(chan)生的(de)，但氫(qing)脆(cui)是由于陰(yin)極(ji)(ji)吸附而(er)引起(qi)的(de)斷(duan)裂。圖3-2是不銹鋼應力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)裂（陽(yang)極(ji)(ji)溶解）和氫(qing)脆(cui)（陰(yin)極(ji)(ji)氫(qing)脆(cui)）模型(xing)。
腐蝕疲勞是由于除靜(jing)拉伸(shen)應(ying)力(li)外，還有交(jiao)變周期的(de)應(ying)力(li)共同(tong)作用而引起的(de)。
2. 應(ying)力腐(fu)蝕(shi)斷裂的條件
實驗研(yan)究結果表明：不銹鋼(gang)管焊接結構在(zai)一定靜拉伸應(ying)辦、定溫(wen)度條件下(xia)的(de)特(te)殊(shu)介質聯合(he)作用(yong)下(xia)，才能(neng)發生應(ying)力腐(fu)蝕。其(qi)特(te)殊(shu)條件如下(xia)。
a. 腐蝕(shi)介(jie)質條(tiao)件
通(tong)常介質與被腐蝕(shi)材料(liao)之間有匹配性，并不是所(suo)有介質與任何材料(liao)之間都能發生應(ying)力(li)腐蝕(shi)。表3-1是能夠引起奧氏體不銹鋼應(ying)力(li)腐蝕(shi)的介質。
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)(ying)(ying)力(li)腐蝕一般(ban)只在拉(la)伸(shen)應(ying)(ying)(ying)力(li)作(zuo)用(yong)(yong)下產生(sheng)，尤其是(shi)焊(han)接結(jie)構中的焊(han)接殘(can)余應(ying)(ying)(ying)力(li)。當然還有工作(zuo)應(ying)(ying)(ying)力(li)的作(zuo)用(yong)(yong)。消除(chu)殘(can)余應(ying)(ying)(ying)力(li)是(shi)防止應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕的有效措施之一。
c. 材料條件(jian)
一般情況下，應力腐蝕都發(fa)生于合金(jin)材(cai)料，純金(jin)屬不發(fa)生應力腐蝕。特別是合金(jin)元素發(fa)生偏析(xi)時，產生晶(jing)界偏析(xi)會引起晶(jing)間(jian)型應力腐蝕斷裂。
3. 應力腐蝕斷裂的(de)特征
從焊縫(feng)外(wai)觀看，應力腐蝕裂紋無(wu)明(ming)顯的均勻腐蝕痕(hen)跡，且(qie)多(duo)層龜裂形式、斷(duan)斷(duan)續(xu)續(xu)的而且(qie)多(duo)數為橫向(xiang)裂紋。對于奧氏體不(bu)銹鋼，介(jie)質不(bu)同(tong)，斷(duan)裂性(xing)質就(jiu)會發生變(bian)化(hua)，也會出現沿晶斷(duan)裂的情況，或者穿(chuan)晶和沿晶的混合(he)性(xing)質的斷(duan)裂，如表3-2所示(shi)。
由于構件的材質、服(fu)役環境、承受(shou)載荷及(ji)應力狀態不同，應力腐(fu)蝕裂紋的擴(kuo)展途徑也(ye)有(you)很大不同。其(qi)擴(kuo)展大體分為以下3種類型。
①. 深向擴(kuo)(kuo)展型。由(you)起裂點開(kai)始，一直(zhi)向縱深擴(kuo)(kuo)展，很少有(you)分(fen)支。這種(zhong)應力腐蝕主(zhu)要以穿晶（TG）形式擴(kuo)(kuo)展。
②. 橫(heng)向擴(kuo)展(zhan)。由起(qi)裂(lie)點(dian)開始(shi)，不(bu)是(shi)向深(shen)處發展(zhan)，而是(shi)橫(heng)向擴(kuo)展(zhan)，形成樹根狀的密集分支。這種應力(li)腐蝕裂(lie)紋(wen)也是(shi)以穿晶形式擴(kuo)展(zhan)。
③. 縱橫(heng)擴展(zhan)型(xing)。這種應(ying)力腐蝕裂紋擴展(zhan)的(de)途徑兼有(you)上述的(de)擴展(zhan)特征，即(ji)由起裂點開(kai)始，既(ji)向深處發展(zhan)，又(you)向橫(heng)向發展(zhan)，其擴展(zhan)的(de)途徑具有(you)沿晶（IG）的(de)特征。上述3種類(lei)型(xing)的(de)應(ying)力腐蝕擴展(zhan)形態如圖(tu)3-4所示。
