CN116752003B - 一种电池壳体用压铸铝合金及其压铸工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及压铸铝合金技术领域，具体为一种电池壳体用压铸铝合金及其压铸工艺。方案根据各元素组分进行配料，熔炼后压铸成型，得到压铸件，其中压铸件具体组成为“以质量分数计，Si：9.6~12.0、Ti：0.05~0.12%、V：0.6~0.8%、Sr：0.02~0.03%、Zn：0.3~0.5%、Mn：0.4~0.5%、Mg：0.22~0.45%、Fe：0.05~0.1%，杂质≤0.2%，余量为铝”，方案在铝合金压铸件表面进行冷喷涂双层复合膜层，并进行阳极氧化，最终得到的产品具有优异的耐腐蚀性能和耐磨性能，可应用至电池壳体加工方向，实用性较高。
Description
技术领域
本发明涉及压铸铝合金技术领域，具体为一种电池壳体用压铸铝合金及其压铸工艺。
背景技术
随着新能源汽车的不断发展，企业对于车辆的部件材质要求也越来越高，汽车电池壳体作为动力电池的承载和防护部件，其综合力学性能、耐磨损、耐腐蚀等性能均是我们关注的重点。
现有市面上一般采用低碳钢作为电池壳体的加工材料，但其质量较大，因而为保证轻量化，现在企业会选择采用铝合金作为电池壳体的加工原材料，因而如何提升铝合金表面的耐腐蚀、耐磨损性能，使其满足电池壳体应用的需求，这是我们亟待解决的技术问题之一。
基于该情况，本申请公开了一种电池壳体用压铸铝合金及其压铸工艺，以解决该技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池壳体用压铸铝合金及其压铸工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种电池壳体用压铸铝合金的压铸工艺，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将非晶合金粉与铝粉、氧化铝粉混合，得到喷涂料A；将非晶合金粉、铝粉、氧化铝粉和石墨烯-铝复合粉末混合，得到喷涂料B；
（2）根据元素组分配料，将原料在150~160℃预热40~50min，以六氟化硫、二氧化碳混合气体作为保护气体，740~780℃下熔化，加入精炼剂精炼，扒去表面浮渣，降温至710~720℃下静置20~25min，压铸成型，得到压铸件；
所述压铸件各元素用量为：以质量分数计，Si：9.6~12.0、Ti：0.05~0.12%、V：0.6~0.8%、Sr：0.02~0.03%、Zn：0.3~0.5%、Mn：0.4~0.5%、Mg：0.22~0.45%、Fe：0.05~0.1%，杂质≤0.2%，余量为铝；
（3）取喷涂料A，在压铸件表面冷喷涂底层，再将喷涂料B冷喷涂至底层上，形成面层，得到预处理压铸件；
0~5℃下在预处理压铸件表面进行阳极氧化，氧化时间为60~70min。
较优化的方案，步骤（1）中，喷涂料A中各组分为：10~15wt%非晶合金粉、20~25wt%氧化铝粉，其余为铝粉；喷涂料B中各组分为：20~25wt%非晶合金粉、20~25wt%氧化铝粉、0.2~0.5wt%石墨烯-铝复合粉末，其余为铝粉。
较优化的方案，步骤（3）中，冷喷涂工艺参数：气体为氮气，气体温度为500℃，工作压力为0.6~0.8MPa，供粉率为0.5g/s，喷嘴移动速度为300~320mm/min，喷涂距离为15mm。
较优化的方案，步骤（2）中，压铸工艺参数：模具温度为200~210℃，压射速度为2m/s，浇注温度为700~705℃，压射比压为75~80MPa；精炼剂用量为熔炼合金总质量的1~1.5wt%。
较优化的方案，步骤（1）中，石墨烯-铝复合粉末的制备步骤为：将氧化石墨烯溶于无水乙醇，超声分散2~3h，得到氧化石墨烯分散液；将氧化石墨烯分散液与铝合金粉混合，抽真空，30~40℃下球磨18~20h，球磨后真空干燥，得到石墨烯-铝复合粉末。
较优化的方案，球磨转速为240~260r/min，球磨时每球磨1.5~2h，停10~20min；其中球料质量比为4：1；氧化石墨烯和铝合金粉的总质量、无水乙醇的用量比为（100~110）g：80mL；所述氧化石墨烯用量为氧化石墨烯、铝合金粉总质量的1~2wt%。
较优化的方案，非晶合金粉混粉前进行预处理，具体步骤为：取非晶合金粉，在（-140）~（-130℃）的液氮下保温15~20min，25~30℃静置5~8min，循环处理8~10次，再在25~30℃下干燥4~5h。
较优化的方案，步骤（3）中，底层喷涂厚度为20~40μm；面层喷涂厚度为40~60μm。步骤（3）中，阳极氧化时，电压强度为25~30V，硫酸体积浓度为10%。
较优化的方案，根据以上任一项所述的一种电池壳体用压铸铝合金的压铸工艺制得的压铸铝合金。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
本发明公开了一种电池壳体用压铸铝合金及其压铸工艺，方案根据各元素组分进行配料，熔炼后压铸成型，得到压铸件，其中压铸件具体组成为“以质量分数计，Si：9.6~12.0、Ti：0.05~0.12%、V：0.6~0.8%、Sr：0.02~0.03%、Zn：0.3~0.5%、Mn：0.4~0.5%、Mg：0.22~0.45%、Fe：0.05~0.1%，杂质≤0.2%，余量为铝”，在该配比组成下，压铸件具有较优异的力学强度，且铸造性能优异；因而在后续压铸成型时，方案限定参数为“模具温度为200~210℃，压射速度为2m/s，浇注温度为700~705℃，压射比压为75~80MPa”，实际加工效果优异，成品质量高。
在该基础上，为进一步提高铝合金表面的耐腐蚀性能和耐磨性能，方案对压铸件进行表面加工，操作时先将非晶合金粉与铝粉、氧化铝粉混合得到喷涂料A，利用喷涂料A再压铸件表面低压冷喷涂底层，再将非晶合金粉、铝粉、氧化铝粉和石墨烯-铝复合粉末混合得到喷涂料B，利用喷涂料B在底层表面冷喷涂形成面层，最后进行阳极氧化，制得的成品压铸铝合金的表面耐腐蚀性、耐磨性能优异。
需说明：方案之所以会采用底层-面层双层复合喷涂层设计，其主要考虑到：方案先对非晶合金粉末进行深冷处理，以提高非晶粉末的塑性变形能力，且由于非晶合金粉末的硬度大于铝合金，因而其是以嵌入的方式喷涂在铝合金表面，基于上述情况，本申请先采用非晶合金粉末占比量较少的喷涂料A喷涂底层，再利用非晶合金粉末量较多的喷涂料B喷涂面层，这样操作之后，压铸铝合金表面的界面结合性更为优异，喷涂料不易脱落，因而压铸铝合金整体的表面耐磨性能更为优异；且双层设计也提高了产品的耐腐蚀性能。
同时，方案在喷涂料B中引入了石墨烯-铝复合粉体，将石墨烯与铝合金粉复合后引入喷涂料B中，一方面，氧化石墨烯与铝粉的相容性更好，界面结合性更好，另一方面，引入石墨烯-铝复合粉体后，其表面电负性能够促进阳极氧化时氧化铝的生成，同时石墨烯还能够作为增韧剂，使得膜层致密度提高，从而产品的耐腐蚀性能得到提升。
本发明公开了一种电池壳体用压铸铝合金及其压铸工艺，压铸工艺参数合理，压铸铝合金的配比优异，方案在铝合金压铸件表面进行冷喷涂双层复合膜层，并进行阳极氧化，最终得到的产品具有优异的耐腐蚀性能和耐磨性能，可应用至电池壳体加工方向，实用性较高。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例中，氧化石墨烯（102740）由南京先丰纳米材料科技有限公司提供，铝合金粉为气雾化法制备的AlSi7Mg粉体，平均粒径为80~120μm；非晶合金粉为气雾化法制备的FeCrSiBC非晶合金粉末，平均粒径为10~30μm，具体组成为：Cr：2.471wt%、Si：6.808%、B：2.349wt%、C：0.785wt%、Mo：0.076wt%、P：0.007wt%、S：0.004wt%，余量为Fe。铝粉粒径为15~25μm；氧化铝粉粒径为15~25μm。
实施例1：一种电池壳体用压铸铝合金的压铸工艺，包括以下步骤：
（1）石墨烯-铝复合粉末的制备步骤为：将氧化石墨烯溶于无水乙醇，超声分散2h，得到氧化石墨烯分散液；将氧化石墨烯分散液与铝合金粉混合，抽真空，30℃下球磨20h，球磨后真空干燥，球磨转速为250r/min，球磨时每球磨2h，停15min，得到石墨烯-铝复合粉末。
其中研磨球为不锈钢，直径为3mm，球料质量比为4：1；氧化石墨烯和铝合金粉的总质量、无水乙醇的用量比为100g：80mL；所述氧化石墨烯用量为氧化石墨烯、铝合金粉总质量的2wt%。
（2）非晶合金粉混粉前进行预处理，具体步骤为：取非晶合金粉，在-130℃的液氮下保温15min，25℃静置8min，循环处理10次，再在25℃下干燥5h。
将干燥后的非晶合金粉与铝粉、氧化铝粉混合，得到喷涂料A；喷涂料A中各组分为：12wt%非晶合金粉、20wt%氧化铝粉，其余为铝粉。
将干燥后的非晶合金粉、铝粉、氧化铝粉和石墨烯-铝复合粉末混合，得到喷涂料B；喷涂料B中各组分为：20wt%非晶合金粉、20wt%氧化铝粉、0.5wt%石墨烯-铝复合粉末，其余为铝粉。
（3）根据元素组分配料，将原料在150℃预热50min，以六氟化硫（体积占比1%）、二氧化碳混合气体作为保护气体，780℃下熔化，加入精炼剂精炼，扒去表面浮渣，降温至710℃下静置25min，压铸成型，得到压铸件；压铸工艺参数：模具温度为200℃，压射速度为2m/s，浇注温度为705℃，压射比压为80MPa；精炼剂用量为熔炼合金总质量的1wt%。精炼剂为氯化钾。
所述压铸件各元素用量为：以质量分数计，Si：12.0%、Ti：0.07%、V：0.6%、Sr：0.025%、Zn：0.35%、Mn：0.45%、Mg：0.28%、Fe：0.05%，杂质≤0.2%，余量为铝。
（4）取喷涂料A，在压铸件表面冷喷涂底层，底层喷涂厚度为30μm；再将喷涂料B冷喷涂至底层上，形成面层，面层喷涂厚度为50μm，得到预处理压铸件；其中冷喷涂工艺参数均为：气体为氮气，气体温度为500℃，工作压力为0.8MPa，供粉率为0.5g/s，喷嘴移动速度为300mm/min，喷涂距离为15mm。
5℃下在预处理压铸件表面进行阳极氧化，氧化时间为60min。阳极氧化时，电压强度为25V，硫酸体积浓度为10%。
实施例2：一种电池壳体用压铸铝合金的压铸工艺，包括以下步骤：
（1）石墨烯-铝复合粉末的制备步骤为：将氧化石墨烯溶于无水乙醇，超声分散2.5h，得到氧化石墨烯分散液；将氧化石墨烯分散液与铝合金粉混合，抽真空，35℃下球磨20h，球磨后真空干燥，球磨转速为250r/min，球磨时每球磨2h，停15min，得到石墨烯-铝复合粉末。
其中研磨球为不锈钢，直径为3mm，球料质量比为4：1；氧化石墨烯和铝合金粉的总质量、无水乙醇的用量比为100g：80mL；所述氧化石墨烯用量为氧化石墨烯、铝合金粉总质量的2wt%。
（2）非晶合金粉混粉前进行预处理，具体步骤为：取非晶合金粉，在-130℃的液氮下保温20min，30℃静置5min，循环处理10次，再在28℃下干燥4.5h。
将干燥后的非晶合金粉与铝粉、氧化铝粉混合，得到喷涂料A；喷涂料A中各组分为：12wt%非晶合金粉、20wt%氧化铝粉，其余为铝粉。
将干燥后的非晶合金粉、铝粉、氧化铝粉和石墨烯-铝复合粉末混合，得到喷涂料B；喷涂料B中各组分为：22wt%非晶合金粉、20wt%氧化铝粉、0.5wt%石墨烯-铝复合粉末，其余为铝粉。
（3）根据元素组分配料，将原料在155℃预热45min，以六氟化硫（体积占比1%）、二氧化碳混合气体作为保护气体，780℃下熔化，加入精炼剂精炼，扒去表面浮渣，降温至715℃下静置25min，压铸成型，得到压铸件；压铸工艺参数：模具温度为200℃，压射速度为2m/s，浇注温度为705℃，压射比压为80MPa；精炼剂用量为熔炼合金总质量的1wt%。精炼剂为氯化钾。
所述压铸件各元素用量为：以质量分数计，Si：12.0%、Ti：0.07%、V：0.6%、Sr：0.025%、Zn：0.35%、Mn：0.45%、Mg：0.28%、Fe：0.05%，杂质≤0.2%，余量为铝。
（4）取喷涂料A，在压铸件表面冷喷涂底层，底层喷涂厚度为30μm；再将喷涂料B冷喷涂至底层上，形成面层，面层喷涂厚度为50μm，得到预处理压铸件；其中冷喷涂工艺参数均为：气体为氮气，气体温度为500℃，工作压力为0.8MPa，供粉率为0.5g/s，喷嘴移动速度为300mm/min，喷涂距离为15mm。
5℃下在预处理压铸件表面进行阳极氧化，氧化时间为60min。阳极氧化时，电压强度为25V，硫酸体积浓度为10%。
实施例3：一种电池壳体用压铸铝合金的压铸工艺，包括以下步骤：
（1）石墨烯-铝复合粉末的制备步骤为：将氧化石墨烯溶于无水乙醇，超声分散3h，得到氧化石墨烯分散液；将氧化石墨烯分散液与铝合金粉混合，抽真空，40℃下球磨20h，球磨后真空干燥，球磨转速为250r/min，球磨时每球磨2h，停15min，得到石墨烯-铝复合粉末。
其中研磨球为不锈钢，直径为3mm，球料质量比为4：1；氧化石墨烯和铝合金粉的总质量、无水乙醇的用量比为100g：80mL；所述氧化石墨烯用量为氧化石墨烯、铝合金粉总质量的2wt%。
（2）非晶合金粉混粉前进行预处理，具体步骤为：取非晶合金粉，在-130℃的液氮下保温20min，30℃静置5min，循环处理10次，再在30℃下干燥4h。
将干燥后的非晶合金粉与铝粉、氧化铝粉混合，得到喷涂料A；喷涂料A中各组分为：12wt%非晶合金粉、20wt%氧化铝粉，其余为铝粉。
将干燥后的非晶合金粉、铝粉、氧化铝粉和石墨烯-铝复合粉末混合，得到喷涂料B；喷涂料B中各组分为：25wt%非晶合金粉、20wt%氧化铝粉、0.5wt%石墨烯-铝复合粉末，其余为铝粉。
（3）根据元素组分配料，将原料在160℃预热40min，以六氟化硫（体积占比1%）、二氧化碳混合气体作为保护气体，780℃下熔化，加入精炼剂精炼，扒去表面浮渣，降温至720℃下静置25min，压铸成型，得到压铸件；压铸工艺参数：模具温度为200℃，压射速度为2m/s，浇注温度为705℃，压射比压为80MPa；精炼剂用量为熔炼合金总质量的1wt%。精炼剂为氯化钾。
所述压铸件各元素用量为：以质量分数计，Si：12.0%、Ti：0.07%、V：0.6%、Sr：0.025%、Zn：0.35%、Mn：0.45%、Mg：0.28%、Fe：0.05%，杂质≤0.2%，余量为铝。
（4）取喷涂料A，在压铸件表面冷喷涂底层，底层喷涂厚度为30μm；再将喷涂料B冷喷涂至底层上，形成面层，面层喷涂厚度为50μm，得到预处理压铸件；其中冷喷涂工艺参数均为：气体为氮气，气体温度为500℃，工作压力为0.8MPa，供粉率为0.5g/s，喷嘴移动速度为300mm/min，喷涂距离为15mm。
5℃下在预处理压铸件表面进行阳极氧化，氧化时间为60min。阳极氧化时，电压强度为25V，硫酸体积浓度为10%。
对比例1：以实施例2为对照组，对比例1中并未引入底层，其余工艺不变。
一种电池壳体用压铸铝合金的压铸工艺，包括以下步骤：
（1）石墨烯-铝复合粉末的制备步骤为：将氧化石墨烯溶于无水乙醇，超声分散2.5h，得到氧化石墨烯分散液；将氧化石墨烯分散液与铝合金粉混合，抽真空，35℃下球磨20h，球磨后真空干燥，球磨转速为250r/min，球磨时每球磨2h，停15min，得到石墨烯-铝复合粉末。
其中研磨球为不锈钢，直径为3mm，球料质量比为4：1；氧化石墨烯和铝合金粉的总质量、无水乙醇的用量比为100g：80mL；所述氧化石墨烯用量为氧化石墨烯、铝合金粉总质量的2wt%。
（2）非晶合金粉混粉前进行预处理，具体步骤为：取非晶合金粉，在-130℃的液氮下保温20min，30℃静置5min，循环处理10次，再在28℃下干燥4.5h。
将干燥后的非晶合金粉、铝粉、氧化铝粉和石墨烯-铝复合粉末混合，得到喷涂料B；喷涂料B中各组分为：22wt%非晶合金粉、20wt%氧化铝粉、0.5wt%石墨烯-铝复合粉末，其余为铝粉。
（3）根据元素组分配料，将原料在155℃预热45min，以六氟化硫（体积占比1%）、二氧化碳混合气体作为保护气体，780℃下熔化，加入精炼剂精炼，扒去表面浮渣，降温至715℃下静置25min，压铸成型，得到压铸件；压铸工艺参数：模具温度为200℃，压射速度为2m/s，浇注温度为705℃，压射比压为80MPa；精炼剂用量为熔炼合金总质量的1wt%。精炼剂为氯化钾。
所述压铸件各元素用量为：以质量分数计，Si：12.0%、Ti：0.07%、V：0.6%、Sr：0.025%、Zn：0.35%、Mn：0.45%、Mg：0.28%、Fe：0.05%，杂质≤0.2%，余量为铝。
（4）取喷涂料B，在压铸件表面冷喷涂面层，面层喷涂厚度为50μm，得到预处理压铸件；其中冷喷涂工艺参数均为：气体为氮气，气体温度为500℃，工作压力为0.8MPa，供粉率为0.5g/s，喷嘴移动速度为300mm/min，喷涂距离为15mm。
5℃下在预处理压铸件表面进行阳极氧化，氧化时间为60min。阳极氧化时，电压强度为25V，硫酸体积浓度为10%。
对比例2：以实施例2为对照，对比例2中面层并未添加石墨烯-铝复合粉末，其余工艺不变。
一种电池壳体用压铸铝合金的压铸工艺，包括以下步骤：
（1）非晶合金粉混粉前进行预处理，具体步骤为：取非晶合金粉，在-130℃的液氮下保温20min，30℃静置5min，循环处理10次，再在28℃下干燥4.5h。
将干燥后的非晶合金粉与铝粉、氧化铝粉混合，得到喷涂料A；喷涂料A中各组分为：12wt%非晶合金粉、20wt%氧化铝粉，其余为铝粉。
将干燥后的非晶合金粉、铝粉、氧化铝粉混合，得到喷涂料B；喷涂料B中各组分为：22wt%非晶合金粉、20wt%氧化铝粉，其余为铝粉。
（2）根据元素组分配料，将原料在155℃预热45min，以六氟化硫（体积占比1%）、二氧化碳混合气体作为保护气体，780℃下熔化，加入精炼剂精炼，扒去表面浮渣，降温至715℃下静置25min，压铸成型，得到压铸件；压铸工艺参数：模具温度为200℃，压射速度为2m/s，浇注温度为705℃，压射比压为80MPa；精炼剂用量为熔炼合金总质量的1wt%。精炼剂为氯化钾。
所述压铸件各元素用量为：以质量分数计，Si：12.0%、Ti：0.07%、V：0.6%、Sr：0.025%、Zn：0.35%、Mn：0.45%、Mg：0.28%、Fe：0.05%，杂质≤0.2%，余量为铝。
（3）取喷涂料A，在压铸件表面冷喷涂底层，底层喷涂厚度为30μm；再将喷涂料B冷喷涂至底层上，形成面层，面层喷涂厚度为50μm，得到预处理压铸件；其中冷喷涂工艺参数均为：气体为氮气，气体温度为500℃，工作压力为0.8MPa，供粉率为0.5g/s，喷嘴移动速度为300mm/min，喷涂距离为15mm。
5℃下在预处理压铸件表面进行阳极氧化，氧化时间为60min。阳极氧化时，电压强度为25V，硫酸体积浓度为10%。
对比例3：以实施例2为对照组，对比例3中单纯加入氧化石墨烯，其余工艺不变。
一种电池壳体用压铸铝合金的压铸工艺，包括以下步骤：
（1）非晶合金粉混粉前进行预处理，具体步骤为：取非晶合金粉，在-130℃的液氮下保温20min，30℃静置5min，循环处理10次，再在28℃下干燥4.5h。
将干燥后的非晶合金粉与铝粉、氧化铝粉混合，得到喷涂料A；喷涂料A中各组分为：12wt%非晶合金粉、20wt%氧化铝粉，其余为铝粉。
将干燥后的非晶合金粉、铝粉、氧化铝粉和氧化石墨烯混合，得到喷涂料B；喷涂料B中各组分为：22wt%非晶合金粉、20wt%氧化铝粉、0.5wt%氧化石墨烯，其余为铝粉。
（2）根据元素组分配料，将原料在155℃预热45min，以六氟化硫（体积占比1%）、二氧化碳混合气体作为保护气体，780℃下熔化，加入精炼剂精炼，扒去表面浮渣，降温至715℃下静置25min，压铸成型，得到压铸件；压铸工艺参数：模具温度为200℃，压射速度为2m/s，浇注温度为705℃，压射比压为80MPa；精炼剂用量为熔炼合金总质量的1wt%。精炼剂为氯化钾。
所述压铸件各元素用量为：以质量分数计，Si：12.0%、Ti：0.07%、V：0.6%、Sr：0.025%、Zn：0.35%、Mn：0.45%、Mg：0.28%、Fe：0.05%，杂质≤0.2%，余量为铝。
（3）取喷涂料A，在压铸件表面冷喷涂底层，底层喷涂厚度为30μm；再将喷涂料B冷喷涂至底层上，形成面层，面层喷涂厚度为50μm，得到预处理压铸件；其中冷喷涂工艺参数均为：气体为氮气，气体温度为500℃，工作压力为0.8MPa，供粉率为0.5g/s，喷嘴移动速度为300mm/min，喷涂距离为15mm。
5℃下在预处理压铸件表面进行阳极氧化，氧化时间为60min。阳极氧化时，电压强度为25V，硫酸体积浓度为10%。
检测实验：
1、取实施例1~3、对比例1~3制备的压铸铝合金成品，对试样表面进行摩擦磨损实验，转速为2000rpm，旋转半径为4mm，载荷为10N，25℃空气下摩擦30min，对磨球为氮化硅（78HRC），直径为4mm，试验后激光观察，计算磨损率。
2、取实施例1~3、对比例1~3制备的压铸铝合金成品，浸泡至3.5%NaCl溶液中，浸泡至表面发生锈蚀，记录腐蚀寿命，以表征耐腐蚀性能。
结论：本发明公开了一种电池壳体用压铸铝合金及其压铸工艺，压铸工艺参数合理，压铸铝合金的配比优异，方案在铝合金压铸件表面进行冷喷涂双层复合膜层，并进行阳极氧化，最终得到的产品具有优异的耐腐蚀性能和耐磨性能，可应用至电池壳体加工方向，实用性较高。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种电池壳体用压铸铝合金的压铸工艺，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将非晶合金粉与铝粉、氧化铝粉混合，得到喷涂料A；将非晶合金粉、铝粉、氧化铝粉和石墨烯-铝复合粉末混合，得到喷涂料B；
步骤（1）中，喷涂料A中各组分为：10~15wt%非晶合金粉、20~25wt%氧化铝粉，其余为铝粉；喷涂料B中各组分为：20~25wt%非晶合金粉、20~25wt%氧化铝粉、0.2~0.5wt%石墨烯-铝复合粉末，其余为铝粉；
石墨烯-铝复合粉末的制备步骤为：将氧化石墨烯溶于无水乙醇，超声分散2~3h，得到氧化石墨烯分散液；将氧化石墨烯分散液与铝合金粉混合，抽真空，30~40℃下球磨18~20h，球磨后真空干燥，得到石墨烯-铝复合粉末；
非晶合金粉混粉前进行预处理，具体步骤为：取非晶合金粉，在（-140）~（-130℃）的液氮下保温15~20min，25~30℃静置5~8min，循环处理8~10次，再在25~30℃下干燥4~5h；非晶合金粉为气雾化法制备的FeCrSiBC非晶合金粉末，具体组成为：Cr：2.471wt%、Si：6.808%、B：2.349wt%、C：0.785wt%、Mo：0.076wt%、P：0.007wt%、S：0.004wt%，余量为Fe；
（2）根据元素组分配料，将原料在150~160℃预热40~50min，以六氟化硫、二氧化碳混合气体作为保护气体，740~780℃下熔化，加入精炼剂精炼，扒去表面浮渣，降温至710~720℃下静置20~25min，压铸成型，得到压铸件；
所述压铸件各元素用量为：以质量分数计，Si：9.6~12.0、Ti：0.05~0.12%、V：0.6~0.8%、Sr：0.02~0.03%、Zn：0.3~0.5%、Mn：0.4~0.5%、Mg：0.22~0.45%、Fe：0.05~0.1%，杂质≤0.2%，余量为铝；
（3）取喷涂料A，在压铸件表面冷喷涂底层，再将喷涂料B冷喷涂至底层上，形成面层，得到预处理压铸件；
0~5℃下在预处理压铸件表面进行阳极氧化，氧化时间为60~70min。
2.根据权利要求1所述的一种电池壳体用压铸铝合金的压铸工艺，其特征在于：步骤（3）中，冷喷涂工艺参数：气体为氮气，气体温度为500℃，工作压力为0.6~0.8MPa，供粉率为0.5g/s，喷嘴移动速度为300~320mm/min，喷涂距离为15mm。
3.根据权利要求1所述的一种电池壳体用压铸铝合金的压铸工艺，其特征在于：步骤（2）中，压铸工艺参数：模具温度为200~210℃，压射速度为2m/s，浇注温度为700~705℃，压射比压为75~80MPa；精炼剂用量为熔炼合金总质量的1~1.5wt%。
4.根据权利要求1所述的一种电池壳体用压铸铝合金的压铸工艺，其特征在于：球磨转速为240~260r/min；其中球料质量比为4：1，所述氧化石墨烯用量为氧化石墨烯、铝合金粉总质量的1~2wt%。
5.根据权利要求1所述的一种电池壳体用压铸铝合金的压铸工艺，其特征在于：步骤（3）中，底层喷涂厚度为20~40μm；面层喷涂厚度为40~60μm。
6.根据权利要求1所述的一种电池壳体用压铸铝合金的压铸工艺，其特征在于：步骤（3）中，阳极氧化时，电压强度为25~30V。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的一种电池壳体用压铸铝合金的压铸工艺制得的压铸铝合金。
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