CN114606403A - 新能源动力电池用铝合金高强度水冷板及其制备方法 - Google Patents
新能源动力电池用铝合金高强度水冷板及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114606403A CN114606403A CN202210144432.4A CN202210144432A CN114606403A CN 114606403 A CN114606403 A CN 114606403A CN 202210144432 A CN202210144432 A CN 202210144432A CN 114606403 A CN114606403 A CN 114606403A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- less
- percent
- layer
- equal
- aluminum alloy
- 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
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 18
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 56
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 18
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 50
- 239000011162 core material Substances 0.000 claims description 38
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 31
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 29
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 24
- 238000005219 brazing Methods 0.000 claims description 21
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims description 15
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 14
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 11
- 238000013329 compounding Methods 0.000 claims description 9
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- 239000012792 core layer Substances 0.000 claims description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 abstract description 21
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 18
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 11
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 9
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910015136 FeMn Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 229910018131 Al-Mn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910016570 AlCu Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018461 Al—Mn Inorganic materials 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
- C22C1/026—Alloys based on aluminium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
本申请公开了一种新能源动力电池用铝合金高强度水冷板，所述水冷板由复合板材制成，所述复合板材由芯材和皮材层轧制复合而成，所述芯材由包括以下质量百分比原料制成：Si：≤0.30％，Fe：≤0.60％，Cu：0.6‑1.0％，Mn：1.5‑2.0％，Mg：≤0.03％，Zn：≤0.05％，Ti：0.05‑0.2％，其它元素单个含量＜0.05％，总量＜0.15％，余量为铝。该水冷板抗拉强度为145‑170MPa，屈服强度55‑65MPa，延伸率20‑25％，焊后屈服强度55‑70MPa。
Description
技术领域
本申请涉及一种新能源动力电池用铝合金高强度水冷板及其制备方法。
背景技术
随着汽车工业的高速发展，汽车带来的环境污染、能源短缺、资源枯竭等方面的问题日益突出。随着国家碳达峰及碳中和要求的提出，新能源汽车的发展便至关重要，既保护环境，又缓解能源短缺，保障能源安全的优势更加明显。
新能源汽车的动力电池对温度十分敏感。在使用过程中电池温度会逐渐升高，当温度过高时，会导致电池发生热失控，因此对电池包进行冷却是至关重要的。水冷板作为液冷的重要组成部分，主要是其表面与电池的表面进行充分的接触，通过水冷板内部流动的冷却液，将电池的热量带走进行热交换，从而降低电池的温度。
常规新能源汽车电池水冷板材料采用1xxx系和3xxx系铝合金焊接而成。随着新能源汽车的不断推广，对电池水冷板包括力学性能在内的综合性能提出了越来越高的要求，1xxx铝合金和普通3003铝合金水冷板材料受制于其强度限制，难以满足用户需求。
发明内容
为了解决本领域存在的上述不足，本申请旨在提供一种新能源动力电池用铝合金高强度水冷板及其制备方法。
根据本申请的一个方面，提供一种新能源动力电池用铝合金高强度水冷板，所述水冷板由复合板材制成，所述复合板材由芯材和皮材层轧制复合而成，所述芯材由包括以下质量百分比原料制成：Si：≤0.30％，Fe：≤0.60％，Cu：0.6-1.0％，Mn：1.5-2.0％，Mg：≤0.03％，Zn：≤0.05％，Ti：0.05-0.2％，其它元素单个含量＜0.05％，总量＜0.15％，余量为铝。
根据本申请的一些实施例，所述皮材层包括钎焊层和牺牲层；所述钎焊层为4045铝合金；所述牺牲层为7072铝合金。
根据本申请的一些实施例，所述水冷板各层的厚度百分比为：钎焊层4％～10％；牺牲层8％～12％。
根据本申请的另一方面，还提供一种上述新能源动力电池用铝合金高强度水冷板的制备方法，
所述方法包括：
铸造：将钎焊层、牺牲层、芯材按各组分重量百分比将原材料加入熔炼炉铸造，并进行锯切、铣面；
热轧：将牺牲层和钎焊层铸锭分别加热至480-510℃，保温2h-4h，出炉热轧；
复合热轧：将牺牲层、芯材、钎焊层复合后加热至490-520℃，保温2h-4h，出炉热轧；
冷轧：复合材料经过3道次轧制为1-2mm的冷轧卷；
成品退火：将冷轧卷进行退火，退火温度为370-400℃，保温2h-4h。
根据本申请的一些实施例，所述芯材原料质量百分比为：Si：≤0.30％，Fe：≤0.30％，Cu：0.6-1.0％，Mn：1.5-1.8％，Mg：≤0.03％，Zn：≤0.05％，Ti：0.05-0.2％，其它元素单个含量＜0.05％，总量＜0.15％，余量为铝。
根据本申请的一些实施例，所述钎焊层为4045铝合金；所述牺牲层为7072铝合金。
根据本申请的一些实施例，所述水冷板各层的厚度百分比为：钎焊层4％～10％；牺牲层8％～12％。
根据本申请的一些实施例，所述钎焊层熔炼温度为720-750℃，电磁搅拌2次，每次10-15分钟，精炼温度为720-740℃，精炼时间为15-20分钟，铸造温度为685-695℃。
根据本申请的一些实施例，所述牺牲层和芯材层熔炼温度为730-760℃，电磁搅拌2次，每次10-15分钟，精炼温度为730-750℃，精炼时间为15-20分钟，铸造温度为700-710℃。
本申请提供一种新能源动力电池用铝合金高强度水冷板，该水冷板抗拉强度为145-170MPa，屈服强度55-65MPa，延伸率20-25％，焊后屈服强度55-70MPa。
本申请还提供一种新能源动力电池用铝合金高强度水冷板的制备方法，其中芯材生产过程不设计均匀化过程，可一定程度的提高原材料焊前及焊后的强度。同时取消芯材均匀化过程，可有效地缩短水冷板的生产流程及生产周期，较均匀化同类型材料，可缩短4～5天。
附图说明
图1为本申请示例实施例的铝合金高强度水冷板的微观金相图。
具体实施方式
如前所述背景技术，目前量产的水冷板主要是普通3003铝合金，有强度限制，难以满足客户要求。目前大板(如宽度超过1000mm，长度超过15mm)的平面度检测主要以塞尺或者高度尺为主，仅检测四周平面度的数据，对于板料的中间位置，无法准确检测到板料的平面度。针对上述问题，本申请提供一种新能源动力电池用铝合金高强度水冷板及其制备方法。
下面将结合本申请实施例对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。
特别需要指出的是，针对本申请所做出的类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本申请。相关人员明显能在不脱离本申请内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本申请技术。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
本申请如未注明具体条件者，均按照常规条件或制造商建议的条件进行，所用原料药或辅料，以及所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
根据本申请的技术构思，提供一种新能源动力电池用铝合金高强度水冷板及其制备方法。
一种新能源高强度水冷板的芯材合金，组成成分及重量百分比为：Si：≤0.30％，Fe：≤0.60％，Cu：0.6～1.0％，Mn：1.5～2.0％，Mg：≤0.03％，Zn：≤0.05％，Ti：0.05～0.2％，其它元素单个含量＜0.05％，总量＜0.15％，余量为铝。
所述新能源高强度水冷板组成为厚度比4％～10％的4045铝合金+芯材合金+8％～12％的7072铝合金，其中4045为钎焊层，7072为牺牲层。
采取上述的复合比，焊液的量既可满足钎焊需求，又不会因为焊液过多造成溶蚀。
本申请水冷板的芯材中Mn含量为1.5-2.0％，提高Mn元素含量，可以起到增加强度、细化晶粒、改善深冲性能的作用；另外，锰还可减少含铁相的脆化作用，即可使针状或片状的含铁的化合物变成脆性较低的块状化合物。Mn含量低于0.5％时强度不足。但Mn含量高于2％时会形成过多的粗大Al-Mn相，当优选Mn含量不低于1.5％时，提高强度显著，本公开为了提高复合板的强度，优选Mn不低于1.5％。适量的Fe的加入，可取代Al-Mn相的Mn原子，生成(FeMn)Al相，适量(FeMn)Al相的存在可以有效避免冲压过程中铝屑在模具中的积累。
增加Cu含量有助于提高3xxx系合金钎焊前后的强度：当Cu的含量小于0.1％时，主要以固溶形式存在于基体中；当Cu含量超过0.1％时，会形成AlCu相，对提高材料的强度有帮助，优选Cu含量不低于0.6％时，对材料强度提高有显著影响。但是，Cu的含量不宜过高，否则会反而降低合金的耐蚀性能，本公开优选Cu含量不高于1.0％。
芯材合金中添加Ti，Ti能细化铸态晶粒，防止铸造开裂，并且能够提高合金的抗腐蚀性能，但是，Ti含量不宜超过0.2％，否则会形成粗大的Al3Ti相，降低合金的力学性能。
一种新能源高强度水冷板复合材料的制备方法：
(1)铸造，将皮材、芯材按各组分重量百分比将原材料加入熔炼炉内，皮材4045熔炼温度为720-750℃，电磁搅拌2次，每次10分钟，精炼温度为720-740℃，精炼时间为15分钟，铸造温度为685-695℃；皮材7072和芯材熔炼温度为730-760℃，电磁搅拌2次，每次10分钟，精炼温度为730-750℃，精炼时间为15分钟，铸造温度为700-710℃；皮材7072铸锭规格为450×1380×4600mm，皮材4045铸锭规格为450×1330×4900mm，芯材铸锭规格为450×1380×7100mm。
(2)锯切，将各铸锭头部锯切200mm，尾部锯切150mm，锯切后铸锭长度减少350mm，厚度、宽度不变。
(3)铣面，将各铸锭双面进行铣面，单面铣削量10mm，铣面之后铸锭厚度减少20mm，宽度、长度不变。
(4)皮材7072热轧，将皮材铸锭放入立推式加热炉中间加热至480-510℃，保温2-4h，出炉热轧，轧制成厚度为54mm的板材，然后断板为54×1350×6870；
(5)皮材4045热轧，将皮材铸锭放入立推式加热炉中间加热至480-510℃，保温2-4h，出炉热轧，轧制成厚度为29mm的板材，然后断板为29×1355×6870；
(6)复合热轧，将皮材7072、芯材、皮材4045复合后放入立推式加热炉中间加热至490-520℃，保温2-4h，出炉热轧至厚度为8mm的热轧卷；
(7)冷轧，三层复合材料经过3道次轧制为1.5mm的冷轧卷，然后切边，最后轧制到1-2mm成品厚度；
(8)拉矫清洗，清洗铝卷表面带油量，矫直铝卷版型；
(9)成品退火，将1-2mm的冷轧卷放入退火炉进行退火，退火温度为370-400℃，保温2-4h后出炉；
(10)检验，抗拉强度为145-170MPa，屈服强度55-65MPa，延伸率20-25％，焊后屈服强度55-70MPa。
(11)剪切，将成品厚度铝卷剪切为1300x1700的板料，并检测其板料平面度为1-5mm。
目前合金制备一般需要进行均匀化，使合金铸态偏析组织减少，这样有利于后续的变形加工，再加上退火，可细化退火状态后的晶粒，提高最终成品的可变形性。
而本申请无需均匀化步骤，不但能够提高原材料焊前及焊后的强度，同时取消芯材均匀化过程，可有效地缩短生产流程及生产周期，无均匀化流程，材料的晶粒较大，材料的焊前及焊后强度均高于均质化材料。水冷板基板冲压变形要求低，强度需求高，更适合采用无均匀化过程的材料。
下面结合具体实施例对本申请进行详细说明。
实施例1
芯材组成成分重量百分比：Si：0.30％，Fe：0.60％，Cu：1.0％，Mn：1.5％，Mg：0.03％，Zn：0.05％，Ti：0.2％，其它元素单个含量＜0.05％，总量＜0.15％，余量为铝。
(1)铸造，将皮材、芯材按各组分重量百分比将原材料加入熔炼炉内，皮材4045熔炼温度为720℃，电磁搅拌2次，每次10分钟，精炼温度为720℃，精炼时间为15分钟，铸造温度为685℃；
皮材7072和芯材熔炼温度为730℃，电磁搅拌2次，每次10分钟，精炼温度为730℃，精炼时间为15分钟，铸造温度为700℃；
皮材7072铸锭规格为450×1380×4600mm，皮材4045铸锭规格为450×1330×4900mm，芯材铸锭规格为450×1380×7100mm。
(2)锯切，将各铸锭头部锯切200mm，尾部锯切150mm，锯切后铸锭长度减少350mm，厚度、宽度不变。
(3)铣面，将各铸锭双面进行铣面，单面铣削量10mm，铣面之后铸锭厚度减少20mm，宽度、长度不变。
(4)皮材7072热轧，将皮材铸锭放入立推式加热炉中间加热至480℃，保温2h，出炉热轧，轧制成厚度为54mm的板材，然后断板为54×1350×6870；
(5)皮材4045热轧，将皮材铸锭放入立推式加热炉中间加热至480℃，保温2h，出炉热轧，轧制成厚度为29mm的板材，然后断板为29×1355×6870；
(6)复合热轧，将皮材7072、芯材、皮材4045复合后放入立推式加热炉中间加热至490℃，保温2h，出炉热轧至厚度为8mm的热轧卷；
(7)冷轧，三层复合材料经过3道次轧制为1.5mm的冷轧卷，然后切边，最后轧制到1mm成品厚度；
(8)拉矫清洗，清洗铝卷表面带油量，矫直铝卷版型；
(9)成品退火，将1mm的冷轧卷放入退火炉进行退火，退火温度为370℃，保温2h后出炉；
性能检测：抗拉强度为162.6MPa，屈服强度66.5MPa，延伸率23％，焊后抗拉强度157.3MPa，焊后屈服强度65.1MPa。
实施例2
芯材组成成分重量百分比：Si：0.2％，Fe：0.5％，Cu：0.6％，Mn：2.0％，Mg：0.02％，Zn：0.03％，Ti：0.05％，其它元素单个含量＜0.05％，总量＜0.15％，余量为铝。
(1)铸造，将皮材、芯材按各组分重量百分比将原材料加入熔炼炉内，皮材4045熔炼温度为750℃，电磁搅拌2次，每次10分钟，精炼温度为740℃，精炼时间为15分钟，铸造温度为695℃；皮材7072和芯材熔炼温度为760℃，电磁搅拌2次，每次10分钟，精炼温度为750℃，精炼时间为15分钟，铸造温度为710℃；皮材7072铸锭规格为450×1380×4600mm，皮材4045铸锭规格为450×1330×4900mm，芯材铸锭规格为450×1380×7100mm。
(2)锯切，将各铸锭头部锯切200mm，尾部锯切150mm，锯切后铸锭长度减少350mm，厚度、宽度不变。
(3)铣面，将各铸锭双面进行铣面，单面铣削量10mm，铣面之后铸锭厚度减少20mm，宽度、长度不变。
(4)皮材7072热轧，将皮材铸锭放入立推式加热炉中间加热至510℃，保温4h，出炉热轧，轧制成厚度为54mm的板材，然后断板为54×1350×6870；
(5)皮材4045热轧，将皮材铸锭放入立推式加热炉中间加热至510℃，保温4h，出炉热轧，轧制成厚度为29mm的板材，然后断板为29×1355×6870；
(6)复合热轧，将皮材7072、芯材、皮材4045复合后放入立推式加热炉中间加热至520℃，保温4h，出炉热轧至厚度为8mm的热轧卷；
(7)冷轧，三层复合材料经过3道次轧制为1.5mm的冷轧卷，然后切边，最后轧制到2mm成品厚度；
(8)拉矫清洗，清洗铝卷表面带油量，矫直铝卷版型；
(9)成品退火，将2mm的冷轧卷放入退火炉进行退火，退火温度为400℃，保温4h后出炉；
性能检测：抗拉强度为170MPa，屈服强度64MPa，延伸率23％，焊后抗拉强度164.7MPa，焊后屈服强度70MPa。
实施例3
芯材组成成分重量百分比：Si：0.1％，Fe：0.4％，Cu：0.8％，Mn：1.7％，Mg：0.01％，Zn：0.02％，Ti：0.1％，其它元素单个含量＜0.05％，总量＜0.15％，余量为铝。
(1)铸造，将皮材、芯材按各组分重量百分比将原材料加入熔炼炉内，皮材4045熔炼温度为735℃，电磁搅拌2次，每次10分钟，精炼温度为730℃，精炼时间为15分钟，铸造温度为690℃；皮材7072和芯材熔炼温度为745℃，电磁搅拌2次，每次10分钟，精炼温度为740℃，精炼时间为15分钟，铸造温度为705℃；皮材7072铸锭规格为450×1380×4600mm，皮材4045铸锭规格为450×1330×4900mm，芯材铸锭规格为450×1380×7100mm。
(2)锯切，将各铸锭头部锯切200mm，尾部锯切150mm，锯切后铸锭长度减少350mm，厚度、宽度不变。
(3)铣面，将各铸锭双面进行铣面，单面铣削量10mm，铣面之后铸锭厚度减少20mm，宽度、长度不变。
(4)皮材7072热轧，将皮材铸锭放入立推式加热炉中间加热至495℃，保温3h，出炉热轧，轧制成厚度为54mm的板材，然后断板为54×1350×6870；
(5)皮材4045热轧，将皮材铸锭放入立推式加热炉中间加热至490℃，保温3.5，出炉热轧，轧制成厚度为29mm的板材，然后断板为29×1355×6870；
(6)复合热轧，将皮材7072、芯材、皮材4045复合后放入立推式加热炉中间加热至515℃，保温3h，出炉热轧至厚度为8mm的热轧卷；
(7)冷轧，三层复合材料经过3道次轧制为1.5mm的冷轧卷，然后切边，最后轧制到1.5mm成品厚度；
(8)拉矫清洗，清洗铝卷表面带油量，矫直铝卷版型；
(9)成品退火，将1.5mm的冷轧卷放入退火炉进行退火，退火温度为385℃，保温3h后出炉。
性能检测：抗拉强度为168MPa，屈服强度60MPa，延伸率25％，焊后抗拉强度161.3MPa，焊后屈服强度64MPa。
对比例1
芯材组成成分重量百分比：Si：0.365％，Fe：0.274％，Cu：0.565％，Mn：1.3％，Mg：0.04％，Zn：0.013％，Ti：0.15％，其它元素单个含量＜0.05％，总量＜0.15％，余量为铝。
制备方法基本与实施例一致，区别在于铸造后增加均匀化步骤：
铸造→均匀化→锯切→铣面→复合→加热→热轧→冷轧→退火→拉矫清洗→检测。
性能检测：抗拉强度为140.6MPa，屈服强度57MPa，延伸率25.7％，焊后抗拉强度144MPa，焊后屈服强度52MPa。
对比例2
芯材组成成分重量百分比：Si：0.323％，Fe：0.258％，Cu：0.558％，Mn：1.56％，Zn：0.017％，Ti：0.105％，其它元素单个含量＜0.05％，总量＜0.15％，余量为铝。
制备方法同对比例1。
性能检测：抗拉强度为143.3MPa，屈服强度56.2MPa，延伸率25.2％，焊后抗拉强度140MPa，焊后屈服强度54MPa。
对比例3
芯材组成成分重量百分比：Si：0.338％，Fe：0.252％，Cu：0.572％，Mn：1.59％，Zn：0.013％，Ti：0.114％，其它元素单个含量＜0.05％，总量＜0.15％，余量为铝。
制备方法同对比例1。
性能检测：抗拉强度为142.9MPa，屈服强度56.2MPa，延伸率27.9％，焊后抗拉强度145MPa，焊后屈服强度53MPa。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.新能源动力电池用铝合金高强度水冷板的制备方法，其特征在于，
所述方法包括：
铸造：将钎焊层、牺牲层、芯材按各组分重量百分比将原材料加入熔炼炉铸造，并进行锯切、铣面；
热轧：将牺牲层和钎焊层铸锭分别加热至480-510℃，保温2h-4h，出炉热轧；
复合热轧：将牺牲层、芯材、钎焊层复合后加热至490-520℃，保温2h-4h，出炉热轧；
冷轧：复合材料轧制为冷轧卷；
成品退火：将冷轧卷进行退火，退火温度为370-400℃，保温2h-4h；
其中，铸造后无需均匀化处理。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述芯材原料质量百分比为：Si：≤0.30％，Fe：≤0.30％，Cu：0.6-1.0％，Mn：1.5-1.8％，Mg：≤0.03％，Zn：≤0.05％，Ti：0.05-0.2％，其它元素单个含量＜0.05％，总量＜0.15％，余量为铝。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述钎焊层为4045铝合金；所述牺牲层为7072铝合金。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述水冷板各层的厚度百分比为：钎焊层4％～10％；牺牲层8％～12％。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述钎焊层熔炼温度为720-750℃，电磁搅拌2次，每次10-15分钟，精炼温度为720-740℃，精炼时间为15-20分钟，铸造温度为685-695℃。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述牺牲层和芯材层熔炼温度为730-760℃，电磁搅拌2次，每次10-15分钟，精炼温度为730-750℃，精炼时间为15-20分钟，铸造温度为700-710℃。
7.权利要求1-6任一所述方法制备的新能源动力电池用铝合金高强度水冷板，其特征在于，所述水冷板由复合板材制成，所述复合板材由芯材和皮材层轧制复合而成，所述芯材由包括以下质量百分比原料制成：Si：≤0.30％，Fe：≤0.60％，Cu：0.6-1.0％，Mn：1.5-2.0％，Mg：≤0.03％，Zn：≤0.05％，Ti：0.05-0.2％，其它元素单个含量＜0.05％，总量＜0.15％，余量为铝。
8.根据权利要求1所述的水冷板，其特征在于，所述皮材层包括钎焊层和牺牲层；
所述钎焊层为4045铝合金；所述牺牲层为7072铝合金。
9.根据权利要求2所述的水冷板，其特征在于，所述水冷板各层的厚度百分比为：钎焊层4％～10％；牺牲层8％～12％。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210144432.4A CN114606403A (zh) | 2022-02-17 | 2022-02-17 | 新能源动力电池用铝合金高强度水冷板及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210144432.4A CN114606403A (zh) | 2022-02-17 | 2022-02-17 | 新能源动力电池用铝合金高强度水冷板及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114606403A true CN114606403A (zh) | 2022-06-10 |
Family
ID=81858820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210144432.4A Pending CN114606403A (zh) | 2022-02-17 | 2022-02-17 | 新能源动力电池用铝合金高强度水冷板及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114606403A (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101372161A (zh) * | 2007-08-23 | 2009-02-25 | 南通华特铝热传输材料有限公司 | 钎焊铝合金多层复合板材料及其制造方法 |
| US20090324985A1 (en) * | 2007-03-20 | 2009-12-31 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Aluminum alloy material and aluminum alloy brazing sheet |
| US20160089860A1 (en) * | 2013-05-14 | 2016-03-31 | Uacj Corporation | Aluminum alloy material having thermal bonding function in single layer, manufacturing method for same, and aluminum bonded body using the aluminum alloy material |
| US20160169600A1 (en) * | 2013-07-05 | 2016-06-16 | Uacj Corporation | Aluminum alloy brazing sheet and method for producing same |
| CN106827712A (zh) * | 2017-01-12 | 2017-06-13 | 银邦金属复合材料股份有限公司 | 热交换器用钎焊铝合金复合板材、芯层材料及制备方法 |
| CN107881370A (zh) * | 2017-11-02 | 2018-04-06 | 银邦金属复合材料股份有限公司 | 一种五层铝合金复合板材及复合方法 |
| CN111086289A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-05-01 | 银邦金属复合材料股份有限公司 | 水冷板及其制造方法、包括水冷板的电池、新能源汽车 |
| CN113878947A (zh) * | 2021-08-25 | 2022-01-04 | 银邦金属复合材料股份有限公司 | 一种五层铝合金复合材料及其制造方法 |
| CN113897523A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-01-07 | 华峰铝业有限公司 | 一种可钎焊的高强度铝合金复合板材及其制备方法和应用 |
-
2022
- 2022-02-17 CN CN202210144432.4A patent/CN114606403A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090324985A1 (en) * | 2007-03-20 | 2009-12-31 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Aluminum alloy material and aluminum alloy brazing sheet |
| CN101372161A (zh) * | 2007-08-23 | 2009-02-25 | 南通华特铝热传输材料有限公司 | 钎焊铝合金多层复合板材料及其制造方法 |
| US20160089860A1 (en) * | 2013-05-14 | 2016-03-31 | Uacj Corporation | Aluminum alloy material having thermal bonding function in single layer, manufacturing method for same, and aluminum bonded body using the aluminum alloy material |
| US20160169600A1 (en) * | 2013-07-05 | 2016-06-16 | Uacj Corporation | Aluminum alloy brazing sheet and method for producing same |
| CN106827712A (zh) * | 2017-01-12 | 2017-06-13 | 银邦金属复合材料股份有限公司 | 热交换器用钎焊铝合金复合板材、芯层材料及制备方法 |
| CN107881370A (zh) * | 2017-11-02 | 2018-04-06 | 银邦金属复合材料股份有限公司 | 一种五层铝合金复合板材及复合方法 |
| CN111086289A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-05-01 | 银邦金属复合材料股份有限公司 | 水冷板及其制造方法、包括水冷板的电池、新能源汽车 |
| CN113878947A (zh) * | 2021-08-25 | 2022-01-04 | 银邦金属复合材料股份有限公司 | 一种五层铝合金复合材料及其制造方法 |
| CN113897523A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-01-07 | 华峰铝业有限公司 | 一种可钎焊的高强度铝合金复合板材及其制备方法和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3722446B1 (en) | Aluminum alloy sheet for battery lids for molding integrated explosion-prevention valve, and method for producing same | |
| CN102978488B (zh) | 用于汽车保险杠的铝合金型材生产工艺 | |
| JP4115936B2 (ja) | 熔接可能な高強度Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金 | |
| CN102943193B (zh) | 硬质铝合金铸锭的精粒细化加工工艺 | |
| CN103320727B (zh) | 一种铝合金中厚板制备方法 | |
| JPH059502B2 (zh) | ||
| CN103695735A (zh) | 铝合金焊丝及其制备方法 | |
| PT2208802E (pt) | Liga de bronze-alumínio de corte rápido isenta de chumbo e seu método de fabrico | |
| CN103993208A (zh) | 一种Al-Mg-Si-Cu-Mn-Er合金材料及其制备方法 | |
| TWI700850B (zh) | 用於成形一體型防爆閥的電池蓋用鋁合金板及其製造方法 | |
| JP5870791B2 (ja) | プレス成形性と形状凍結性に優れたアルミニウム合金板およびその製造方法 | |
| TWI709650B (zh) | 用於成形一體型防爆閥之電池蓋用鋁合金板及其製造方法 | |
| TWI704234B (zh) | 用於成形一體型防爆閥的電池蓋用鋁合金板及其製造方法 | |
| CN111086289A (zh) | 水冷板及其制造方法、包括水冷板的电池、新能源汽车 | |
| CN102965554B (zh) | 硬质铝合金铸锭 | |
| TWI723464B (zh) | 用於成形一體型防爆閥之電池蓋用鋁合金板及其製造方法 | |
| CN110218917B (zh) | 一种含稀土元素的合金铝棒及其制备工艺 | |
| EP2298947B1 (en) | High strength casting aluminium alloy material | |
| TW202012647A (zh) | 用於成形一體型防爆閥之電池蓋用鋁合金板及其製造方法 | |
| TWI696706B (zh) | 用於成形一體型防爆閥之電池蓋用鋁合金板及其製造方法 | |
| JP6719219B2 (ja) | 成形性に優れる高強度アルミニウム合金板及びその製造方法 | |
| JP6589443B2 (ja) | Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系アルミニウム合金板、該合金板の製造方法及び合金板を用いた自動車用部品 | |
| JP6614307B1 (ja) | 一体型防爆弁成形用の電池蓋用アルミニウム合金板およびその製造方法 | |
| CN114606403A (zh) | 新能源动力电池用铝合金高强度水冷板及其制备方法 | |
| MXPA03001213A (es) | Aleacion basada en cu y metodo para fabricar articulo forjado de alta resistencia y alta conduccion termica utilizando la misma. |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220610 |