应力腐蚀断裂是金属材料与特殊介质接触，并与较高的拉应力联合作用下而产生的脆性破裂现象。应力腐蚀与材质、介质有关，奥氏体不锈钢管焊接接头易发生应力腐蚀断裂。
1. 应力腐蚀的机理
应力腐蚀是指在静拉伸应力与电化学介质共同作用下、在阳极溶解过程中，阴极氢脆引起的断裂。在应力与腐蚀介质共同作用下，有3种不同类型的局部腐蚀，即应力腐蚀、氢脆和腐蚀疲劳。氢脆也是在静拉伸应力与电化学介质作用下产生的，但氢脆是由于阴极吸附而引起的断裂。图3-2是不锈钢应力腐蚀断裂（阳极溶解）和氢脆（阴极氢脆）模型。
腐蚀疲劳是由于除静拉伸应力外，还有交变周期的应力共同作用而引起的。
2. 应力腐蚀断裂的条件
实验研究结果表明：不锈钢管焊接结构在一定静拉伸应办、定温度条件下的特殊介质联合作用下，才能发生应力腐蚀。其特殊条件如下。
a. 腐蚀介质条件
通常介质与被腐蚀材料之间有匹配性，并不是所有介质与任何材料之间都能发生应力腐蚀。表3-1是能够引起奥氏体不锈钢应力腐蚀的介质。
引起奥氏体不锈钢应力腐蚀的介质中，最重要的是溶液中Cl-浓度和氧含量的同时作用。有些研究证明：尽管Cl-浓度很高，若氧含量很少，也不会发生腐蚀裂纹。同样，如果O2很多，若Cl-较少时，也不会产生腐蚀裂纹，如图3-3所示。即两者必须共存。
b. 应力条件
应力腐蚀一般只在拉伸应力作用下产生，尤其是焊接结构中的焊接残余应力。当然还有工作应力的作用。消除残余应力是防止应力腐蚀的有效措施之一。
c. 材料条件
一般情况下，应力腐蚀都发生于合金材料，纯金属不发生应力腐蚀。特别是合金元素发生偏析时，产生晶界偏析会引起晶间型应力腐蚀断裂。
3. 应力腐蚀断裂的特征
从焊缝外观看，应力腐蚀裂纹无明显的均匀腐蚀痕迹，且多层龟裂形式、断断续续的而且多数为横向裂纹。对于奥氏体不锈钢，介质不同，断裂性质就会发生变化，也会出现沿晶断裂的情况，或者穿晶和沿晶的混合性质的断裂，如表3-2所示。
由于构件的材质、服役环境、承受载荷及应力状态不同，应力腐蚀裂纹的扩展途径也有很大不同。其扩展大体分为以下3种类型。
①. 深向扩展型。由起裂点开始，一直向纵深扩展，很少有分支。这种应力腐蚀主要以穿晶（TG）形式扩展。
②. 横向扩展。由起裂点开始，不是向深处发展，而是横向扩展，形成树根状的密集分支。这种应力腐蚀裂纹也是以穿晶形式扩展。
③. 纵横扩展型。这种应力腐蚀裂纹扩展的途径兼有上述的扩展特征，即由起裂点开始，既向深处发展，又向横向发展，其扩展的途径具有沿晶（IG）的特征。上述3种类型的应力腐蚀扩展形态如图3-4所示。
