本发明属于金属材料领域，涉及一种高耐蚀焊条，特别是一种适用于纸浆化工领域的堆焊焊条。
背景技术：
：纸浆、化工等行业的回收锅炉系统在承受高温高压的同时，还承受化学腐蚀溶液和蒸汽的侵蚀。因此，常常在重要关键部位的管道上，进行表面处理以提高抗腐蚀性能，在延长寿命的同时也确保安全。目前常用的堆焊修补材料以12-18％cr为主。近年来为提高运行效率，锅炉运行温度和压力在不断提升，这也导致锅炉管的腐蚀速度在加剧。据报道，在现行运行环境中，采用12-18％cr堆焊材料的锅炉管的腐蚀速度可达0.3mm/年，这给设备安检和维护带来严峻挑战。从耐蚀性角度考虑，不锈钢sus304和310，以及超级不锈钢等虽然可作为为备选材料，但成本高直接限制了其应用。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种高耐蚀的堆焊焊条。使用本发明焊丝所得的堆焊熔敷金属耐蚀性好，工艺性能优良。为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：高耐蚀堆焊焊条，堆焊层熔敷金属化学成分是重量百分比：c0.01-0.08，si0.3-1.5，mn0.2-1.5，p≤0.02，s≤0.01，cr20-30，cu0.1-2.0，sn0.05-0.5，余量为铁及不可避免的杂质，其中24≤cr+cu+1.5×si≤30。高耐蚀堆焊焊条，堆焊层熔敷金属化学成分是重量百分比：c0.01-0.06，si0.4-1.2，mn0.3-1.4，p≤0.02，s≤0.01，cr22-28，cu0.3-1.5，sn0.1-0.3，余量为铁及不可避免的杂质，其中24≤cr+cu+1.5×si≤30。堆焊层熔敷金属还含有0.05-0.3％的nb，mo或ti中的一种或以上。c可有效提高强度，但是对耐蚀性能不利。当其含量低于0.01％时，不利于堆焊层强度和硬度；当其含量超过0.08％时，一方面会损害耐蚀性能，另一方面会加大裂纹敏感性、恶化焊接工艺性能。因此，优选含量范围0.01-0.08％。当其含量在0.01-0.06％之间时，效果更好。si是焊条中不可缺少的元素，主要用于脱氧造渣，同时也通过固溶强化来提高堆焊层的强度和硬度。当其含量低于0.3％时，堆焊工艺性能较差，使得堆焊层表面不平，且容易引起表面麻点等缺陷；当其含量超过1.5％时，会增加焊接裂纹倾向，导致冷裂纹产生。因此，si含量宜控制在0.3-1.5％之间。当其含量在0.4-1.2％之间时，效果更好。当其含量在0.5-1.1％之间时，效果最好。mn一方面参与堆焊过程中的脱氧，一方面通过细化堆焊层组织来提高抗裂纹、降低气孔生成的能力。当其含量低于0.2％时，效果不明显；当其含量超过1.5％时，于在堆焊层形成大量mns夹杂，从而增加在高温服役过程中由于氢气的渗入而导致开裂和失效。因此，mn含量宜控制在0.2-1.5％之间。当其含量在0.3-1.4％之间时，效果更好。当其含量在0.5-1.2％之间时，效果最好。cr是本发明中重要元素，用于提高堆焊层的耐蚀性能。当其含量低于20％时，其提高耐蚀性不明显；当其含量超过30％时，会使得堆焊层硬度过高、从而影响冷裂纹敏感性。因此，含量宜控制在20-30％之间。当其含量在22-28％之间时，效果更好。当其含量在23-27％之间时，效果最好。cu是本发明中重要元素，用于提高堆焊层的耐蚀性能；同时也会通过析出强化来提高堆焊层的高温强度。当其含量低于0.1％时，其提高耐蚀性不明显；当其含量超过1.5时，易引发冷裂纹。因此，含量宜控制在0.1-1.5％之间。当其含量在0.3-1.5％之间时，效果更好。当其含量在0.8-1.4％之间时，效果最好。由于本发明焊条合金含量高、耐蚀性强，因此需要兼顾耐蚀性和冷裂纹敏感性。本发明提出技术参数q，即q＝cr+cu+1.5×si。当q低于24时，其耐蚀性达不到要求；当q超过30时，由于合金含量过高，会导致裂纹敏感性过高，产生裂纹，破坏焊接质量。因此，需要控制在q＝24-30，即24≤cr+cu+1.5×si≤30。sn是本发明中重要元素，用于提高堆焊层的耐蚀性能。当其含量低于0.05％时，其提高耐蚀性不明显；当其含量超过0.5％时，对于高温强度不利，同时易于引发冷裂纹。因此，含量宜控制在0.05-0.5％之间。当其含量在0.1-0.3％之间时，效果更好。当其含量在0.15-0.25％之间时，效果最好。nb，mo和ti是碳化物形成元素，主要用于与碳结合形成碳氮化物，在增加高温强度的同时，也降低了cr的碳氮化物的形成、降低抗腐蚀性能。当其含量低于0.05％时，效果不明显；当其含量超过0.3％时，会增加堆焊层的焊接裂纹敏感性。因此，含量宜控制在0.05-0.3％之间。当其含量在0.08-0.2％之间时，效果更好。p，s作为杂质元素应控制在合理范围，本发明中，控制其含量p≤0.02，s≤0.01。本发明焊条，适应全位置焊接。用于堆焊时，堆焊层耐蚀性能优异、高温强度优异、成型美观。与现有技术相比，本发明焊条的有益效果至少在于：1.采用cr-cu-sn成分设计，提升了耐蚀性能，且通过cu的析出强化提高了高温强度，耐蚀性能和高温强度优异；2.通过cr-cu-si的比例优化在确保耐蚀性能的同时，也兼顾了抗裂性能。附图说明图1：本发明技术在q指数与金属材料抗裂性和耐腐蚀性图中的位置具体实施方式以下结合优选实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。采用标准流程制作成焊条。选取20mm厚碳钢板q345进行堆焊试验，长度和宽度分别是500和250mm。开展水平焊接和立向上焊接以测试工艺性能。堆焊过程中，每个堆焊层不低于10个焊道，堆焊层数不少于6层。堆焊过程中层间温度控制在50℃以下，焊后空冷。堆焊结束后，进行耐蚀性能、工艺性能和力学性能测试，结果见表2和3。实施例1-3：焊条4.0mm，立向上焊接，电流100-130a，焊接速度2.0mm/s。堆焊层化学成分见表1，腐蚀性能见表2，工艺性能和力学性能见表3和4。实施例4-6：焊条4.0mm，立向上焊接，电流110-150a，焊接速度2.8mm/s。堆焊层化学成分见表1，腐蚀性能见表2，工艺性能和力学性能见表3和4。对比例1-3：对比例1焊接工艺等同于实施例1。对比例2和3焊接工艺等同于实施例2。堆焊层化学成分和腐蚀性能见表1和2，工艺和力学性能分别见表3和4。通过以上实施例可知，采用本发明焊丝进行堆焊可使得堆焊层的耐蚀性提高2倍以上，同时堆焊层的高温强度强且稳定性强。表1实施例堆焊层化学成分(wt.％)表2实施例耐蚀性能试样失重法(mg/1000mm2)实施例11.88实施例21.93实施例31.78实施例41.82实施例51.96实施例61.62对比例14.21对比例24.64对比例34.85表3实施例力学性能和工艺性能当前第1页12