充电桩导电零件用6系铝合金中厚板的加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了充电桩导电零件用6系铝合金中厚板的加工工艺，包括以下步骤：配料、熔炼，保温、精炼、静置，铸造，均热，预热、热轧，横切切板，固溶淬火，拉伸，时效处理。本发明专利技术提供一种充电桩导电零件用6系铝合金中厚板的加工工艺，能够获得力学性能优异、折弯性能优良、产品性能稳定性和一致性好，同时兼具高电导率的6系铝合金中厚板。

Processing technology of 6 series aluminum alloy plate for conductive parts of charging piles

The invention discloses the processing technology of 6 series aluminum alloy medium and thick plates for conductive parts of charging piles, including the following steps: batching, smelting, heat preservation, refining, standing, casting, soaking, preheating, hot rolling, cross cutting, solid solution quenching, stretching and aging treatment. The invention provides a processing technology of 6 series aluminum alloy medium and thick plates for conductive parts of charging piles, which can obtain 6 series aluminum alloy medium and thick plates with excellent mechanical properties, excellent bending properties, stable product performance and good consistency, and high conductivity.

【技术实现步骤摘要】
充电桩导电零件用6系铝合金中厚板的加工工艺
本专利技术涉及铝合金制备
，尤其涉及一种充电桩导电零件用6系铝合金中厚板的加工工艺。
技术介绍
我国是世界上导电材料用铜量最大的国家。目前在我国电线电缆制造行业从某种意义上来说是铜加工行业，可以说铜原料已经涵盖了我国五大类电线电缆产业。从2013年统计数据来看，电线电缆的用铜量已经达到了400多万吨，产值超过了1.3万亿元。然而，我国是一个铜资源极度匮乏的国家，铜资源的供不应求导致铜的价格飙升，增加了电线电缆的成本。对于给电动汽车充电桩用导电材料如果仍然沿用电线电缆行业的经验，用铜作为导电材料势必造成制造成本的大幅增加。找到一种能替代铜的导电材料作为充电桩的导电部件显得日益迫切。我国铝矿资源较为丰富，铝的价格比铜低很多。并且在相同的电阻值情况下，铝导体质量仅为铜导体质量的50％左右。正是由此，铝相对于铜有明显的性价比优势，以铝代铜成为充电桩行业的发展趋势。具体而言，充电桩生产企业希望能获得一种高电导率(电导率≥59.5％IACS)、加工成形性优良和折弯无裂纹的铝合金中厚板(≥4.5mm厚度)作为充电桩的导电零件。这也意味着铝在充电桩的导电零件领域具有巨大应用价值和广阔的市场前景。如何制备符合要求的铝合金材料成为当前该领域内的技术瓶颈。目前，铝在充电桩导电零件的应用正处于起步阶段，所采用的铝合金中厚板为大于等于4.5mm厚度。该铝合金中厚板生产的难点在于：1.充电桩的导电零件对电导率的要求非常苛刻，电导率≥59.5％IACS；与此同时，还需要保持一定的强度(屈服强度Rp0.2≥60MPa、抗拉强度Rm≥105MPa)；2.铝合金中厚板经过固溶淬火热处理后，板形较差，需采用合适的固溶处理温度、固溶时间及拉伸机拉伸率之间参数的匹配；3.汽车行业的零部件对产品性能有非常严格的稳定性和一致性要求。现有的高电导率铝合金制备技术是针对于电缆导线产业，其工艺流程为：1.配料→熔炼(730℃～750℃)→精炼(720℃～730℃)→连续浇铸(692℃～705℃)→连续热轧成圆杆(终轧温度340℃～360℃)→九段降温淬火(第1段300℃～320℃、第2段260℃～280℃、第3段220℃～240℃、第4段190℃～210℃、第5段160℃～180℃、第6段130℃～150℃、第7段90℃～110℃、第8段50℃～70℃、第9段30℃～50℃，最终冷至室温)→表面干燥(压缩空气吹干)→拉丝机拉丝；2.加入各原料组分为Fe、Cu、Mg、Re、B、Si、Zr、Ag、Ni和Al。现有电线电缆导线生产工艺只能生产铝合金圆杆，不适用于充电桩用铝合金中厚板的生产。充电桩导电零件铝合金需要进行冲压、折弯等后续机加工成形，有别于圆杆导线的使用要求。并且，电缆导线用热轧+淬火工艺无法保证每批次产品的强度和电导率等性能稳定一致。
技术实现思路
针对以上不足，本专利技术提供一种充电桩导电零件用6系铝合金中厚板的加工工艺，以获得一种适用于充电桩的导电零件的铝合金中厚板。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种充电桩导电零件用6系铝合金中厚板的加工工艺，包括以下步骤：1)配料、熔炼；2)保温、精炼、静置；3)铸造；4)均热；5)预热、热轧；6)横切切板；7)固溶淬火；8)拉伸；9)时效处理。作为本专利技术的一种优化或改进，步骤1)中，6系铝合金的配料按以下百分比配制：Si：0.10～0.45％，Fe：≤0.10％，Cu：≤0.05％，Mn：≤0.05％，Mg：0.10～0.45％，Cr：≤0.025％，其他为Al和一些不可避免的杂质元素。作为本专利技术的一种优化或改进，步骤1)中，熔炼温度为680～760℃。作为本专利技术的一种优化或改进，步骤2)中，先对在保温炉中的溶体通入Ar-Cl2混合气体进行精炼，氩气与氯气通入流量的比值为4：1～60：1，精炼时间为10～100分钟，精炼后对溶体保温静置10～60分钟；再进行在线精炼，对溶体通入Ar-Cl2混合气体进行在线精炼，氩气与氯气通入流量的比值为7：1～80：1，转子转速为100～650RPM，除气温度为680～735℃；除气后熔体中的氢含量≤0.08mg/100gAl。作为本专利技术的一种优化或改进，步骤3)中，采用热顶半连续铸造生产扁锭，扁锭厚度为400～700mm，浇铸温度为690～710℃，铸造速度为20～60mm/min。作为本专利技术的一种优化或改进，步骤4)中，均匀化热处理温度为550℃～570℃，保温时间为8～30小时，保温后冷却至室温。作为本专利技术的一种优化或改进，步骤5)中，预热温度为420～480℃，预热时间为3～24小时，预热后进行热轧至成品厚度为4.5～20mm的卷坯，热轧终轧温度≥260℃。作为本专利技术的一种优化或改进，步骤7)中，将步骤6)横切切板后获得的板材采用辊底炉进行固溶淬火，固溶温度为490～530℃，保温时间为20～50min，然后进入辊底炉淬火区进行水淬。作为本专利技术的一种优化或改进，步骤8)中，拉伸的拉伸率为0.1～0.5％。作为本专利技术的一种优化或改进，步骤9)中，时效温度为270～300℃，保温时间为15～39小时，保温时间到后采用随炉冷却或盖保温棉加保温箱缓冷，待板材温度降至100℃以下才出炉。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种充电桩导电零件用6系铝合金中厚板的加工工艺，能够获得力学性能优异、折弯性能优良、产品性能稳定性和一致性好，同时兼具高电导率的6系铝合金中厚板。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1请参照图1，本专利技术优选的实施例1提供一种充电桩导电零件用6系铝合金中厚板的加工工艺，包括以下步骤：1)配料、熔炼：配料按以下百分比配制：Si：0.20％，Fe：0.03％，Cu：0.03％，Mn：0.03％，Mg：0.20％，Cr：0.015％，其他为Al和一些不可避免的杂质元素；根据上述合金成分计算重熔用铝锭和返回料以及各中间合金的用量，按一定的顺序投入55T熔炼炉，熔炼温度为750℃，熔化后开启电磁搅拌器搅拌；2)保温、精炼、静置：先对在保温炉中的溶体通入Ar-Cl2混合气体进行精炼，氩气与氯气通入流量的比值为4：1，精炼时间为100分钟，精炼后对溶体保温静置50分钟；再进行在线精炼，对溶体通入Ar-Cl2混合气体进行在线精炼，氩气与氯气通入流量的比值为7：1，转子转速为500RPM，除气温度为720℃；除气后熔体中的氢含量≤0.08mg/100gAl，熔体中的氧化物、非金属夹杂物和其他有害金属杂质显著减少；3)铸造：采用热顶半连续铸造生产扁锭，扁锭厚度为420mm；根据铸造的各块扁锭规格情况，分别设置对应扁锭的铸造面水流量、水压、结晶器的铝液填充液位高度；控制浇铸温度为700℃，铸造速度为60mm/min；4)均热：均匀化热处理温度为565本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种充电桩导电零件用6系铝合金中厚板的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：1）配料、熔炼；2）保温、精炼、静置；3）铸造；4）均热；5）预热、热轧；6）横切切板；7）固溶淬火；8）拉伸；9）时效处理。

【技术特征摘要】
1.一种充电桩导电零件用6系铝合金中厚板的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：1）配料、熔炼；2）保温、精炼、静置；3）铸造；4）均热；5）预热、热轧；6）横切切板；7）固溶淬火；8）拉伸；9）时效处理。2.根据权利要求1所述的充电桩导电零件用6系铝合金中厚板的加工工艺，其特征在于，步骤1）中，6系铝合金的配料按以下百分比配制：Si：0.10~0.45%，Fe：≤0.10%，Cu：≤0.05%，Mn：≤0.05%，Mg：0.10~0.45%，Cr：≤0.025%，其他为Al和一些不可避免的杂质元素。3.根据权利要求1所述的充电桩导电零件用6系铝合金中厚板的加工工艺，其特征在于，步骤1）中，熔炼温度为680~760℃。4.根据权利要求1所述的充电桩导电零件用6系铝合金中厚板的加工工艺，其特征在于，步骤2）中，先对在保温炉中的溶体通入Ar-Cl2混合气体进行精炼，氩气与氯气通入流量的比值为4：1~60：1，精炼时间为10~100分钟，精炼后对溶体保温静置10~60分钟；再进行在线精炼，对溶体通入Ar-Cl2混合气体进行在线精炼，氩气与氯气通入流量的比值为7：1~80：1，转子转速为100~650RPM，除气温度为680~735℃；除气后熔体中的氢含量≤0.08mg/100gAl。5.根据权利要求1所述的充电桩导电零件用6系铝合...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓松云，黄奎，任月路，蓝峥，覃珊，黄茂桥，
申请(专利权)人：广西南南铝加工有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45