CN113005270A - 一种整体提升7系铝合金电池包壳体防腐性能的方法 - Google Patents

一种整体提升7系铝合金电池包壳体防腐性能的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113005270A
CN113005270A CN201911316030.2A CN201911316030A CN113005270A CN 113005270 A CN113005270 A CN 113005270A CN 201911316030 A CN201911316030 A CN 201911316030A CN 113005270 A CN113005270 A CN 113005270A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aging
shell
drying
stage
furnace
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911316030.2A
Other languages
English (en)
Inventor
欧阳志军
于成龙
吴文娟
侯晓婷
李昌明
曾维权
陈伟
胡玲玲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GAC Aion New Energy Automobile Co Ltd
Original Assignee
Guangzhou Automobile Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Automobile Group Co Ltd filed Critical Guangzhou Automobile Group Co Ltd
Priority to CN201911316030.2A priority Critical patent/CN113005270A/zh
Publication of CN113005270A publication Critical patent/CN113005270A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0068—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for particular articles not mentioned below
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/14—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to metal, e.g. car bodies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/24—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials for applying particular liquids or other fluent materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/50—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2202/00—Metallic substrate
    • B05D2202/20—Metallic substrate based on light metals
    • B05D2202/25—Metallic substrate based on light metals based on Al

Abstract

本发明提供一种整体提升7系铝合金电池包壳体防腐性能的方法，包括：步骤S1，对型材挤压后，在时效炉中对挤压后的型材进行双级时效处理；步骤S2,对型材焊接形成壳体后，在时效炉中对壳体整体进行二级时效处理；步骤S3，对处理后的壳体喷涂PVC涂层，烘干后进行三级时效处理。实施本发明会，解决了电池包壳体所用7系铝合金基材和焊缝存在的应力腐蚀问题，解决了电泳等表面排液不净、工序多、成本高、污染严重、防腐易失效的情况。

Description

一种整体提升7系铝合金电池包壳体防腐性能的方法
技术领域
本发明涉及工业加工领域，特别是涉及一种整体提升7系铝合金电池包壳体防腐性能的方法。
背景技术
目前动力电池壳体多采用6061铝合金，6061铝合金强度280MPa左右，而7系铝合金的抗拉强度可达400MPa以上，使用7系铝合金可在电池包壳体上实现轻量化设计，但由于7系铝合金存在应力腐蚀风险，容易在应力和腐蚀的共同作用下产生的失效现象，特别是下壳体的生产制造使用到多种焊接手段，如搅拌摩擦片(FSW焊)、冷金属过度焊(CMT焊)、非熔化极气体保护电弧焊(TIG焊)，焊缝区域由于焊接产生较大的热量，焊缝区域耐腐蚀性能更差。
电池包壳体拥有较多型腔，电泳液等难以排除干净，若电泳液排除不干净可能导致更严重的腐蚀情况；另外电泳需要经过清洗→烘干→电泳→烘干的工序，耗时较多，成本较高，无法实现大规模应用；电泳等表面处理过程易对环境造成的污染。电泳涂层寿命较短，一旦破损则无法起到防腐效果。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种整体提升7系铝合金电池包壳体防腐性能的方法，解决电池包壳体所用7系铝合金基材和焊缝存在的应力腐蚀问题，解决电泳等表面排液不净、工序多、成本高、污染严重、防腐易失效的情况。
本发明的一方面，提供一种整体提升7系铝合金电池包壳体防腐性能的方法，包括如下步骤：
步骤S1，对型材挤压后，在时效炉中对挤压后的型材进行双级时效处理；
步骤S2,对型材焊接形成壳体后，在时效炉中对壳体整体进行二级时效处理；
步骤S3，对处理后的壳体喷涂PVC涂层，烘干后进行三级时效处理。
进一步，在步骤S1中，所述双级时效处理包括第一阶段时效处理：将时效炉的温度范围设置在80至150度内，在时效炉中对挤压后的型材进行预定时间的热处理，所述预定时间范围为4至8小时。
进一步，在步骤S1中，所述双级时效处理包括第二阶段时效处理：挤压后的型材经过第一阶段时效处理后，将时效炉的温度范围设置125至190度，继续在时效炉中进行设定时间的热处理，所述设定时间范围为5至8小时。
进一步，在步骤S1中，所述在时效炉中对挤压后的型材进行双级时效处理具体经过的时效析出序列依次为，过饱和固溶体、GP区、亚稳相、稳定相。
进一步，在步骤S2中，所述二级时效处理具体为：将时效炉的温度范围设置135至190度，在时效炉中对焊接成型后的壳体进行热处理，所述热处理的时间范围为4至6小时。
进一步，在步骤S3中，所述烘干后进行三级时效处理具体为：将烘干温度范围设置120至165度，对焊接成型后的壳体进行烘干处理，所述烘干处理的时间范围为10至30分钟。
进一步，在步骤S3中，所述对处理后的壳体喷涂PVC涂层具体为喷涂PVC抗石击涂层。
进一步，在步骤S3中，所述烘干具体为对PVC抗石击涂层的烘干。
综上，实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：
本发明提供整体提升7系铝合金电池包壳体防腐性能的方法，利用铝合金晶体结构特点，采用多次时效处理的方式解决了电池包壳体所用7系铝合金基材和焊缝存在的应力腐蚀问题，解决了电泳等表面排液不净、工序多、成本高、污染严重、防腐易失效的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1为本发明提供整体提升7系铝合金电池包壳体防腐性能的方法的主流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
如图1所示，为本发明提供的一种方法的一个实施例的主流程示意图。在该实施例中，所述方法包括如下步骤：
步骤S1，对型材挤压后，在时效炉中对挤压后的型材进行双级时效处理；
具体的一个实施例中，所述双级时效处理包括第一阶段时效处理：将时效炉的温度范围设置在80至150度内，在时效炉中对挤压后的型材进行预定时间的热处理，所述预定时间范围为4至8小时；所述双级时效处理包括第二阶段时效处理：挤压后的型材经过第一阶段时效处理后，将时效炉的温度范围设置125至190度，继续在时效炉中进行设定时间的热处理，所述设定时间范围为5至8小时。第一阶段结束后立即进入第二阶段，第一阶段相当于一个预时效阶段，晶内主要析出大量的GP区。在整个过程中，临界尺寸下的GP区原子会部分重新固溶，临界尺寸之上的GP区将作为析出强化相的形核核心，GP区越多，后期晶内形核析出的η’相数量越多，在一定条件下呈现弥散分布，在析出尺寸保持某一范围内，可以有效提升合金强度。
具体的，通过双级人工时效，时效强化相在晶内均匀，弥散析出使材料获得高强度，所述在时效炉中对挤压后的型材进行双级时效处理具体经过的时效析出序列依次为：过饱和固溶体(Supersaturated Solid Solution)、GP区(GP I and GP II zones)、亚稳相(η’-MgZn2)、稳定相(η-MgZn2)；这种状态下7系铝合金挤出型材拥有了较好的强度和延伸率，强度达到430MPa以上，延伸率在12％以上，满足电池包壳体的使用需求，同时此时的挤压型材应力腐蚀的敏感性还较高，在型材焊接成电池包壳体时受热，导致焊缝区域产生内应力及焊接热影响区的晶粒长大。
步骤S2,对型材焊接形成壳体后，在时效炉中对壳体整体进行二级时效处理；
具体的一个实施例中，所述二级时效处理具体为：将时效炉的温度范围设置135至190度，在时效炉中对焊接成型后的壳体进行热处理，所述热处理的时间范围为4至6小时。通过二级时效处理将电池包下壳体的内应力进行释放，同时细化热影响区的晶粒，经人工时效后合金型材晶内析出相主要为ηη’相与η相，晶界主要由η相(MgZn2)及无沉淀析出带(PFZ)组成。根据阳极溶解理论与氢脆理论，在腐蚀介质和一定的拉应力作用下电位更低的晶界析出相会作为阳极优先溶解，然后无沉淀析出带也可能发生阳极溶解；而晶界析出相间距的增大可使应力腐蚀开裂阻力上升，缓解阳极溶解速度，同时，粗大的晶界析出相(η相)使氢原子易于富集形成氢分子逸出，降低氢脆，从而提高抗应力腐蚀性能，提升7系铝合金电池包壳体及焊缝的抗应力腐蚀能力；通过整个过程适当降低电池包壳体7系铝及其焊缝的力学性能，将其保持在合适的范围，大幅提升7系铝及其焊缝的抗应力腐蚀能力，可将应力腐蚀指数降低至1％以下，获得良好的效果。
步骤S3，对处理后的壳体喷涂PVC涂层，烘干后进行三级时效处理；
具体的一个实施例中，所述烘干后进行三级时效处理具体为：将烘干温度范围设置120至165度，对焊接成型后的壳体进行烘干处理，所述烘干处理的时间范围为10至30分钟；所述对处理后的壳体喷涂PVC涂层具体为喷涂PVC抗石击涂层，所述烘干具体为对PVC抗石击涂层的烘干，在实现PVC涂层烘干的情况下，确保7系铝合金及其焊缝的力学强度不会因热处理降低过多。
综上，实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：
本发明提供的整体提升7系铝合金电池包壳体防腐性能的方法，利用铝合金晶体结构特点，采用多次时效处理的方式解决了电池包壳体所用7系铝合金基材和焊缝存在的应力腐蚀问题，解决了电泳等表面排液不净、工序多、成本高、污染严重、防腐易失效的情况。
使得7系铝电池包壳体得以工业化应用，相比6系铝合金电池包壳体，7系铝合金电池包壳体减重比例可达20％以上，提升电池包能量密度。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种整体提升7系铝合金电池包壳体防腐性能的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，对型材挤压后，在时效炉中对挤压后的型材进行双级时效处理；
步骤S2,对型材焊接形成壳体后，在时效炉中对壳体整体进行二级时效处理；
步骤S3，对处理后的壳体喷涂PVC涂层，烘干后进行三级时效处理。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述双级时效处理包括第一阶段时效处理：将时效炉的温度范围设置在80至150度内，在时效炉中对挤压后的型材进行预定时间的热处理，所述预定时间范围为4至8小时。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述双级时效处理包括第二阶段时效处理：挤压后的型材经过第一阶段时效处理后，将时效炉的温度范围设置125至190度，继续在时效炉中进行设定时间的热处理，所述设定时间范围为5至8小时。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述在时效炉中对挤压后的型材进行双级时效处理具体经过的时效析出序列依次为，过饱和固溶体、GP区、亚稳相、稳定相。
5.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，在步骤S2中，所述二级时效处理具体为：将时效炉的温度范围设置135至190度，在时效炉中对焊接成型后的壳体进行热处理，所述热处理的时间范围为4至6小时。
6.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，在步骤S3中，所述烘干后进行三级时效处理具体为：将烘干温度范围设置120至165度，对焊接成型后的壳体进行烘干处理，所述烘干处理的时间范围为10至30分钟。
7.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，在步骤S3中，所述对处理后的壳体喷涂PVC涂层具体为喷涂PVC抗石击涂层。
8.如权利要求7任一项所述的方法，其特征在于，在步骤S3中，所述烘干具体为对PVC抗石击涂层的烘干。
CN201911316030.2A 2019-12-19 2019-12-19 一种整体提升7系铝合金电池包壳体防腐性能的方法 Pending CN113005270A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911316030.2A CN113005270A (zh) 2019-12-19 2019-12-19 一种整体提升7系铝合金电池包壳体防腐性能的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911316030.2A CN113005270A (zh) 2019-12-19 2019-12-19 一种整体提升7系铝合金电池包壳体防腐性能的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113005270A true CN113005270A (zh) 2021-06-22

Family

ID=76381440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911316030.2A Pending CN113005270A (zh) 2019-12-19 2019-12-19 一种整体提升7系铝合金电池包壳体防腐性能的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113005270A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104335707A (en) * 2007-05-23 2010-02-17 Univ Central South Heat treatment method for 7xxx series aluminium alloy
CN102796974A (zh) * 2012-08-13 2012-11-28 北京有色金属研究总院 一种改进的7000系铝合金双级过时效热处理工艺
CN104278222A (zh) * 2013-07-05 2015-01-14 中国科学院金属研究所 一种Al-Zn-Mg铝合金双级时效热处理制度
CN105543742A (zh) * 2016-02-03 2016-05-04 中南大学 一种厚壁铝合金空心挤压型材的热处理工艺
CN106435418A (zh) * 2016-11-23 2017-02-22 重庆大学 改善7系铝合金抗晶间与抗应力腐蚀性能的热处理工艺
CN109023180A (zh) * 2018-09-18 2018-12-18 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 7系铝合金的时效热处理方法
CN109822207A (zh) * 2019-01-16 2019-05-31 广汽新能源汽车有限公司 电池包壳下壳体的制作方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104335707A (en) * 2007-05-23 2010-02-17 Univ Central South Heat treatment method for 7xxx series aluminium alloy
CN102796974A (zh) * 2012-08-13 2012-11-28 北京有色金属研究总院 一种改进的7000系铝合金双级过时效热处理工艺
CN104278222A (zh) * 2013-07-05 2015-01-14 中国科学院金属研究所 一种Al-Zn-Mg铝合金双级时效热处理制度
CN105543742A (zh) * 2016-02-03 2016-05-04 中南大学 一种厚壁铝合金空心挤压型材的热处理工艺
CN106435418A (zh) * 2016-11-23 2017-02-22 重庆大学 改善7系铝合金抗晶间与抗应力腐蚀性能的热处理工艺
CN109023180A (zh) * 2018-09-18 2018-12-18 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 7系铝合金的时效热处理方法
CN109822207A (zh) * 2019-01-16 2019-05-31 广汽新能源汽车有限公司 电池包壳下壳体的制作方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108823472B (zh) 一种高强韧Al-Zn-Mg-Cu系铝合金及其热处理方法
CN105177344B (zh) 一种铜铁合金丝材及其制备方法
Shamantha et al. Microstructural changes during welding and subsequent heat treatment of 18Ni (250-grade) maraging steel
CA3057342C (en) Thermo-mechanical processing of nickel-base alloys
CN102119233A (zh) 铝合金线
CN105925925B (zh) 抗熔盐腐蚀镍基高温合金焊接结构件的焊接后热处理方法
CN106181131A (zh) 用于抗熔盐腐蚀镍基高温合金焊接的实芯焊丝制备方法
Liu et al. Effect of hydrogen on hot deformation behaviors of TiAl alloys
CN110184513A (zh) 高抗应力腐蚀Al-Zn-Mg-Cu铝合金型材及其制备方法
Kangazian et al. Micro-texture and corrosion behavior of dissimilar joints of UNS S32750 stainless steel/UNS N08825 Ni-based superalloy
CN109023180B (zh) 7系铝合金的时效热处理方法
Wang et al. Effect of laser shock peening on corrosion behaviors of ultra-high strength Al-Zn-Mg-Cu alloys prepared by spray forming and ingot metallurgy
CN103614597A (zh) 一种耐剥落腐蚀高强铝锌镁铜合金及热处理工艺
KR102569909B1 (ko) 티타늄판 및 구리박 제조 드럼
CN114657417B (zh) 一种适合冷变形加工的高强塑性钛合金及其制备方法
CN107460382A (zh) 各向同性超强耐蚀铝合金轧制板材及制备方法
KR100312438B1 (ko) 패턴팅된강선의제조방법
CN111001964A (zh) 一种石化装备用耐高温腐蚀镍基实心焊丝制备方法及焊接工艺
CN102586655B (zh) Al-Sc-Zr导电合金强化和导电性优化工艺
CN104404326B (zh) 一种7a85铝合金的热顶铸造工艺及7a85铝合金铸锭
CN113005270A (zh) 一种整体提升7系铝合金电池包壳体防腐性能的方法
CN104404415A (zh) 一种航空用铝合金铸锭的制备工艺及铝合金铸锭
Shuai et al. Effect of flame rectification on corrosion property of Al–Zn–Mg alloy
CN114606414A (zh) 一种高导电率再生铝合金导线及其制备方法
Chen et al. The effect of heat treatment on the microstructure and electrochemical corrosion behavior of multilayer AA6061 alloy fabricated by additive friction stir deposition

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20220107

Address after: 511434 No. 36, Longying Road, Shilou Town, Panyu District, Guangzhou City, Guangdong Province

Applicant after: GAC AIAN New Energy Vehicle Co.,Ltd.

Address before: 23rd floor, Chengyue building, No. 448-458, Dongfeng Middle Road, Yuexiu District, Guangzhou City, Guangdong Province 510030

Applicant before: GUANGZHOU AUTOMOBILE GROUP Co.,Ltd.

RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210622