CN114318068A - 一种低碳汽车电池水冷板用铝合金带材的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种低碳汽车电池水冷板用铝合金带材的制备方法，本发明涉及一一种低碳汽车电池水冷板用铝合金带材的制备方法，本发明的目的是为了解决现有方法制造的低碳汽车电池水冷板用铝合金带材力学性能无法满足用户要求，冲制成形性不好的问题，本发明以3003合金为基础，通过改良成分，并热轧、冷轧、退火等工序工艺摸索，确定稳定的生产工艺，为控制生产各环节参数精确提供了保证，在大规模工业生产中实现产品质量稳定，生产控制难度较低，力学性能满足用户要求，抗拉强度为144‑157Mpa，屈服强度为62‑79Mpa延伸率为24‑29％，带材产品满足用户冲制成型要求。本发明应用铝合金加工领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种低碳汽车电池水冷板用铝合金带材的制备方法。
背景技术
随着汽车轻量化与环保的发展趋势，电动汽车形成批量化生产，汽车动力电池降温用水冷板需求量也在增加。原供用户使用的汽车水冷板铝合金带材加工时存在冲制成形性不好的情况，无法满足用户使用要求，制约了其应用。急需一种低碳汽车电池水冷板用铝合金带材生产工艺，满足用户要求抗拉强度为140-160Mpa，屈服强度≥55Mpa，延伸率为≥20％，保证材料冲制性能，生产出满足用户使用要求的铝带材。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有方法制造的低碳汽车电池水冷板用铝合金带材力学性能无法满足用户要求，冲制成形性不好的问题，提供了一种低碳汽车电池水冷板用铝合金带材的制造方法。
本发明一种低碳汽车电池水冷板用铝合金带材的制备方法，按照以下步骤进行：
一、按重量百分比为0.60％～0.80％Si、0.40％～0.60％Fe、0.60％～0.80％Cu、1.30％～1.60％Mn、0.01％～0.05％Zn、0.10％～0.20％Ti和余量的Al称取熔炼原料，然后熔炼原料，得到铝合金熔液；
二、将步骤一得到的铝合金溶液进行熔铸，制成铝合金铸锭；其中铸造温度为690℃～720℃，熔铸速度为45-60mm/min、铸造冷却水压力为0.003-0.1Mpa、冷却水温度20℃～26℃；
三、将步骤二得到的铝合金铸锭进行均火及轧制，得到热轧半成品；其中铸锭均火条件为：炉气定温630℃，保温5-7h，转610℃保温18-21h，然后降温至料温到达500℃，铸锭出炉轧制，热轧至厚度为4-8mm；
四、将热轧半成品进行冷轧机轧制，轧制到成品厚度，加工率控制在45-80％，得到冷轧轧制后卷材；
五、将冷轧轧制后卷材进行退火，卷曲后得到低碳汽车电池水冷板用铝合金带材。
本发明以3003合金为基础，通过改良成分，并热轧、冷轧、退火等工序工艺摸索，确定稳定的生产工艺，为控制生产各环节参数精确提供了保证，在大规模工业生产中实现产品质量稳定，生产控制难度较低，力学性能满足用户要求，带材产品满足用户冲制成型要求。本发明制得的汽车电池水冷板用铝合金带材的抗拉强度为144-157Mpa，屈服强度为62-79Mpa延伸率为24-29％，满足用户要求抗拉强度为140-160Mpa，屈服强度≥55Mpa，延伸率为≥20％，解决了现有方法制备的低碳汽车电池水冷板用铝合金带材冲制不成型的问题。
附图说明
图1为实施例1制备的汽车电池水冷板用铝合金带材成品的偏光组织照片；
图2为实施例1制备的汽车电池水冷板用铝合金带材冲制成型的产品。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式一种低碳汽车电池水冷板用铝合金带材的制备方法，按照以下步骤进行：
一、按重量百分比为0.60％～0.80％Si、0.40％～0.60％Fe、0.60％～0.80％Cu、1.30％～1.60％Mn、0.01％～0.05％Zn、0.10％～0.20％Ti和余量的Al称取熔炼原料，其它杂质元素含量单个≤0.05％，然后熔炼原料，得到铝合金熔液；
二、将步骤一得到的铝合金溶液进行熔铸，制成铝合金铸锭；其中铸造温度为690℃～720℃，熔铸速度为45-60mm/min、铸造冷却水压力为0.003-0.1Mpa、冷却水温度20℃～26℃；
三、将步骤二得到的铝合金铸锭进行均火及轧制，得到热轧半成品；其中铸锭均火条件为：炉气定温630℃，保温5-7h，转610℃保温18-21h，然后降温至料温到达500℃，铸锭出炉轧制，热轧至厚度为4-8mm；
四、将热轧半成品进行冷轧机轧制，轧制到成品厚度，加工率控制在45-80％，得到冷轧轧制后卷材；
五、将冷轧轧制后卷材进行退火，卷曲后得到低碳汽车电池水冷板用铝合金带材。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一按重量百分比为0.76％Si、0.49％Fe、0.72％Cu、1.48％Mn、0.034％Zn、0.15％Ti和余量的Al作为熔炼原料。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤二将铝合金溶液在铸造温度为700℃，熔铸速度为46mm/min、铸造冷却水压为0.004Mpa、冷却水温度26℃的条件下进行铸造。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤三铸锭加热制度定为：炉气定温630℃，加热6h，转610℃保温20h。其它与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤三中通过向炉内吹室温空气进行降温。其它与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤三中将加热后的铝合金铸锭热轧至厚度为7mm，得到热轧半成品。其它与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤四中加工率控制在57.1％。其它与具体实施方式一至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：步骤五通过气垫式热处理炉进行退火，设置炉气温度450℃，炉区内速度5-15m/min。其它与具体实施方式一至七之一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：步骤五中设置气垫式热处理炉的炉气温度450℃，炉区内速度8m/min。其它与具体实施方式一至八之一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是：其它与具体实施方式一至九之一相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：一种低碳汽车电池水冷板用铝合金带材的制备方法，按照以下步骤进行：
一、按重量百分比为0.76％Si、0.49％Fe、0.72％Cu、1.48％Mn、0.034％Zn、0.15％Ti和余量的Al称取原料进行熔炼，得到铝合金溶液。
二、熔铸：将铝合金溶液进行熔铸，铸造温度：700℃，熔铸速度为46mm/min、铸造冷却水压力为0.004Mpa、冷却水温度26℃的条件下制成铝合金铸锭；
三、加热：将铝合金铸锭进行均热，铸锭均热条件为，炉气定温630℃，保温6h，转610℃保温20h。后通过向炉内吹室温空气给物料降温，2h后料温到达490℃，铸锭出炉轧制。
四、热轧：将加热后的铝合金铸锭热轧至厚度为7mm，得到热轧半成品；
五、冷轧：将热轧半成品进行冷轧机轧制，加工率控制在57.1％，轧至3mm；
六、退火：将冷轧轧制后卷材通过气垫式热处理炉进行退火，设置炉气温度450℃，炉区内速度8m/min。
本实例制备的汽车电池水冷板用铝合金带材成品的偏光组织照片如图1所示，由图1可知，材料组织均匀，晶粒细小，没有粗大化合物。
对本实施例制得的低碳汽车电池水冷板用铝合金带材取样，进行力学性能对比(见表1)。
表1实施例一制得的低碳汽车电池水冷板用铝合金带材力学性能检测结果
由表1可见，本实施例制备的低碳汽车电池水冷板符合要求抗拉强度为140-160Mpa，屈服强度≥55Mpa，延伸率为≥20％，且实际使用冲制成型性较好，冲制成型的产品如图2所示。
实施例二：一种低碳汽车电池水冷板用铝合金带材的制备方法，按照以下步骤进行：
一、按重量百分比为0.71％Si、0.48％Fe、0.67％Cu、1.43％Mn、0.024％Zn、0.13％Ti和余量的Al称取原料进行熔炼，得到铝合金溶液。
二、熔铸：将铝合金溶液进行熔铸，铸造温度：710℃，熔铸速度为48mm/min、铸造冷却水压力为0.006Mpa、冷却水温度24℃的条件下制成铝合金铸锭；
三、加热：将铝合金铸锭进行均热，铸锭均热条件为，炉气定温630℃，保温6h，转610℃保温20h。后通过向炉内吹室温空气给物料降温，1.5h后料温到达510℃，铸锭出炉轧制。
四、热轧：将加热后的铝合金铸锭热轧至厚度为6.5mm，得到热轧半成品；
五、冷轧：将热轧半成品进行冷轧机轧制，加工率控制在61.5％，轧至2.5mm；
六、退火：将冷轧轧制后卷材通过气垫式热处理炉进行退火，设置炉气温度450℃，炉区内速度13m/min。
对本实施例制得的低碳汽车电池水冷板用铝合金带材取样，进行力学性能对比(见表2)。
表2实施例二制得的低碳汽车电池水冷板用铝合金带材力学性能检测结果
由表2可见，本实施例符合要求抗拉强度为140-160Mpa，屈服强度≥55Mpa，延伸率为≥20％，且实际使用冲制成型性较好。
Claims (9)
1.一种低碳汽车电池水冷板用铝合金带材的制备方法，其特征在于该制备方法按照以下步骤进行：
一、按重量百分比为0.60％～0.80％Si、0.40％～0.60％Fe、0.60％～0.80％Cu、1.30％～1.60％Mn、0.01％～0.05％Zn、0.10％～0.20％Ti和余量的Al称取熔炼原料，然后熔炼原料，得到铝合金熔液；
二、将步骤一得到的铝合金溶液进行熔铸，制成铝合金铸锭；其中铸造温度为690℃～720℃，熔铸速度为45-60mm/min、铸造冷却水压力为0.003-0.1Mpa、冷却水温度20℃～26℃；
三、将步骤二得到的铝合金铸锭进行均火及轧制，得到热轧半成品；其中铸锭均火条件为：炉气定温630℃，保温5-7h，转610℃保温18-21h，然后降温至料温到达500℃，铸锭出炉轧制，热轧至厚度为4-8mm；
四、将热轧半成品进行冷轧机轧制，轧制到成品厚度，加工率控制在45-80％，得到冷轧轧制后卷材；
五、将冷轧轧制后卷材进行退火，卷曲后得到低碳汽车电池水冷板用铝合金带材。
2.根据权利要求1所述的一种低碳汽车电池水冷板用铝合金带材的制备方法，其特征在于步骤一按重量百分比为0.76％Si、0.49％Fe、0.72％Cu、1.48％Mn、0.034％Zn、0.15％Ti和余量的Al作为熔炼原料。
3.根据权利要求1所述的一种低碳汽车电池水冷板用铝合金带材的制备方法，其特征在于步骤二将铝合金溶液在铸造温度为700℃，熔铸速度为46mm/min、铸造冷却水压为0.004Mpa、冷却水温度26℃的条件下进行铸造。
4.根据权利要求1所述的一种低碳汽车电池水冷板用铝合金带材的制备方法，其特征在于步骤三铸锭加热制度定为：炉气定温630℃，加热6h，转610℃保温20h。
5.根据权利要求1所述的一种低碳汽车电池水冷板用铝合金带材的制备方法，其特征在于步骤三中通过向炉内吹室温空气进行降温。
6.根据权利要求1所述的一种低碳汽车电池水冷板用铝合金带材的制备方法，其特征在于步骤三中将加热后的铝合金铸锭热轧至厚度为7mm，得到热轧半成品。
7.根据权利要求1所述的一种低碳汽车电池水冷板用铝合金带材的制备方法，其特征在于步骤四中加工率控制在57.1％。
8.根据权利要求1所述的一种低碳汽车电池水冷板用铝合金带材的制备方法，其特征在于步骤五通过气垫式热处理炉进行退火，设置炉气温度450℃，炉区内速度5-15m/min。
9.根据权利要求1所述的一种低碳汽车电池水冷板用铝合金带材的制备方法，其特征在于步骤五中设置气垫式热处理炉的炉气温度450℃，炉区内速度8m/min。
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