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(guan)焊接接頭易發生應力腐蝕斷裂。
1. 應力腐蝕(shi)的(de)機(ji)理(li)
應力腐(fu)蝕(shi)(shi)是(shi)(shi)指(zhi)在(zai)靜拉(la)伸應力與(yu)電(dian)化(hua)學介(jie)質共同(tong)作(zuo)(zuo)用(yong)下(xia)、在(zai)陽極(ji)(ji)溶(rong)解過(guo)程(cheng)中，陰極(ji)(ji)氫(qing)(qing)脆引起(qi)的斷裂。在(zai)應力與(yu)腐(fu)蝕(shi)(shi)介(jie)質共同(tong)作(zuo)(zuo)用(yong)下(xia)，有3種不(bu)同(tong)類型的局(ju)部腐(fu)蝕(shi)(shi)，即應力腐(fu)蝕(shi)(shi)、氫(qing)(qing)脆和腐(fu)蝕(shi)(shi)疲勞。氫(qing)(qing)脆也是(shi)(shi)在(zai)靜拉(la)伸應力與(yu)電(dian)化(hua)學介(jie)質作(zuo)(zuo)用(yong)下(xia)產生的，但(dan)氫(qing)(qing)脆是(shi)(shi)由于陰極(ji)(ji)吸(xi)附而(er)引起(qi)的斷裂。圖3-2是(shi)(shi)不(bu)銹鋼應力腐(fu)蝕(shi)(shi)斷裂（陽極(ji)(ji)溶(rong)解）和氫(qing)(qing)脆（陰極(ji)(ji)氫(qing)(qing)脆）模(mo)型。
腐蝕(shi)疲勞是(shi)由于(yu)除靜拉伸應力(li)(li)外，還有(you)交變周(zhou)期的(de)應力(li)(li)共(gong)同作用而引起的(de)。
2. 應(ying)力腐蝕斷裂的(de)條件
實驗研究結果表明(ming)：不(bu)銹鋼管焊接結構在一定(ding)(ding)靜拉伸應(ying)辦(ban)、定(ding)(ding)溫(wen)度條(tiao)件(jian)(jian)下的特(te)殊(shu)介質聯合(he)作用(yong)下，才能發生應(ying)力腐蝕(shi)。其特(te)殊(shu)條(tiao)件(jian)(jian)如下。
a. 腐蝕(shi)介(jie)質條件
通常介(jie)質(zhi)與(yu)被腐蝕材料之間有匹配性，并不(bu)是所有介(jie)質(zhi)與(yu)任何材料之間都能發生應(ying)力腐蝕。表3-1是能夠引起奧氏體不(bu)銹鋼(gang)應(ying)力腐蝕的介(jie)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
應(ying)力(li)腐(fu)蝕一般只在拉(la)伸應(ying)力(li)作用(yong)下產生，尤其是(shi)焊(han)接結構中的(de)(de)(de)焊(han)接殘余(yu)應(ying)力(li)。當然(ran)還(huan)有工作應(ying)力(li)的(de)(de)(de)作用(yong)。消(xiao)除(chu)殘余(yu)應(ying)力(li)是(shi)防止(zhi)應(ying)力(li)腐(fu)蝕的(de)(de)(de)有效(xiao)措施之一。
c. 材料條件
一般(ban)情況下(xia)，應(ying)(ying)力腐(fu)蝕都發(fa)生于合金材(cai)料，純金屬不發(fa)生應(ying)(ying)力腐(fu)蝕。特別是(shi)合金元素(su)發(fa)生偏析時，產(chan)生晶(jing)界偏析會(hui)引起晶(jing)間型(xing)應(ying)(ying)力腐(fu)蝕斷裂。
3. 應力腐蝕斷裂(lie)的特征
從焊縫外觀(guan)看，應力腐(fu)蝕裂(lie)(lie)紋無明顯的(de)(de)均勻(yun)腐(fu)蝕痕跡(ji)，且多(duo)層龜裂(lie)(lie)形式、斷斷續續的(de)(de)而且多(duo)數(shu)為橫向裂(lie)(lie)紋。對于奧氏體不銹鋼(gang)，介質(zhi)不同，斷裂(lie)(lie)性(xing)(xing)質(zhi)就會發生變化，也(ye)會出現沿晶(jing)斷裂(lie)(lie)的(de)(de)情況，或者穿晶(jing)和沿晶(jing)的(de)(de)混合性(xing)(xing)質(zhi)的(de)(de)斷裂(lie)(lie)，如(ru)表3-2所示。
由(you)于(yu)構件的(de)材質、服役環境、承(cheng)受載荷(he)及應(ying)力狀態不(bu)(bu)同(tong)，應(ying)力腐蝕裂紋(wen)的(de)擴(kuo)展途徑(jing)也有(you)很大不(bu)(bu)同(tong)。其擴(kuo)展大體分為以下(xia)3種類型。
①. 深(shen)向擴展型(xing)。由(you)起裂(lie)點開始，一直向縱深(shen)擴展，很少有(you)分支。這種應力(li)腐(fu)蝕主要以(yi)穿晶（TG）形式(shi)擴展。
②. 橫(heng)向(xiang)擴(kuo)(kuo)展(zhan)。由起裂點開始，不是向(xiang)深處(chu)發展(zhan)，而是橫(heng)向(xiang)擴(kuo)(kuo)展(zhan)，形(xing)成(cheng)樹根狀的密集分支。這種應力(li)腐(fu)蝕裂紋也是以穿晶形(xing)式擴(kuo)(kuo)展(zhan)。
③. 縱(zong)橫擴(kuo)展型。這(zhe)種(zhong)應(ying)力腐(fu)蝕裂紋擴(kuo)展的途(tu)徑兼有上(shang)述(shu)的擴(kuo)展特(te)征，即由起裂點開(kai)始，既向(xiang)深處發展，又向(xiang)橫向(xiang)發展，其擴(kuo)展的途(tu)徑具有沿晶（IG）的特(te)征。上(shang)述(shu)3種(zhong)類型的應(ying)力腐(fu)蝕擴(kuo)展形態(tai)如圖3-4所示。
