一种铝合金电池框制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种铝合金电池框制备工艺，涉及铝合金电池框技术领域，具体包括以下步骤：(1)在熔炼铝液的过程中，添加铝铜合金、铝硅合金、镁锭和锰剂；最终的铝棒中添加元素的质量百分比满足：硅0.55 0.6％，铁0.20％，铜0.15 0.18％，锰0.05，Mg0.8

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金电池框制备工艺


[0001]本专利技术涉及铝合金电池框
，具体为一种铝合金电池框制备工艺。

技术介绍

[0002]日益严重的环境问题将新能源汽车推向了发展的高速通道，作为一种绿色环保无污染的新型出行交通工具，车身整体重量是制约其发展的重要因素之一，轻量化技术的应用将大大的降低整车重量。电池模块是汽车的核心组成部分，而电池托盘作为整个电池模块的支撑，也经历了从材料到工艺的创新发展，具有多种功能性系统融合的，可靠性更高、功能更丰富的电池托盘将是未来的发展方向。
[0003]电池托盘是新能源汽车电力系统的重要组成部分，是电池系统安全性的重要保障；其重量占电池系统的20％
‑
30％，它需要高精度、耐腐蚀、耐高温、抗冲击等性能，而铝合金由于其密度低、比强度高等优点，在保证车身性能时仍能保证其刚性，因此越来越多的新能源充电汽车使用铝合金作为电池承载托盘。
[0004]由于铝合金在铸造过程中易发生欠铸、裂纹、冷隔、凹陷、气孔等缺陷，浇铸后产品密封性较差，而且铸造铝合金的延伸率较低。在发生碰撞后易发生变形，由于铸造工艺的局限性，对于大容量的电池托盘无法采用铸造铝合金的方式进行生产。因此挤压铝合金电池托盘是目前主流的电池托盘设计方案，其通过型材的拼接及加工来满足不同的需求，具有设计灵活、加工方便、易于修改等优点，且铝合金中镁含量为0.8
‑
0.85％，硅含量为0.65
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0.7％，铁含量为0.25％，铜含量为0.15
‑
0.2％，猛含量为0.13
‑
0.15％，铬含量为0.1
‑
0.15％，锌含量为0.1％，钛含量为0.1％时，铝合金中镁硅元素占比较大，导致铝合金型材挤压过程中的挤压抗力较大，铝合金型材不易挤压成型，且在挤压过程中，模具与型材之间会处于一直摩擦的状态，造成模具磨损，降低模具使用寿命，因此如何提高铝合金挤压型材的模具寿命及挤压效率成为行业迫切需解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种铝合金电池框制备工艺，解决了上述
技术介绍
中提出的铝合金中镁硅元素占比较大，不易挤压成型，降低铝合金成型的挤压效率和模具使用寿命短的问题。
[0006]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种铝合金电池框制备工艺，包括以下步骤：
[0007]步骤一、熔炼铝液，并控制铝液的温度，把铝液的温度控制在750
‑
770摄氏度；
[0008]步骤二、在熔炼的铝液中依次添加铝铜合金、铝硅合金、镁锭和锰剂配料；
[0009]步骤三、对步骤二中得到的液体进行过滤；
[0010]步骤四、通过浇铸系统进行连续铸造，铸造出铝棒；
[0011]步骤五、把步骤四中得到的铝棒转入均匀化炉进行均匀化，并对均匀化的铝棒进行抽检，检验铝棒的质量；
[0012]步骤六、对步骤五中的铝棒进行锯切，得到试验用棒，对试验用棒挤压，制成试验电池托盘边框，采用特定的时效工艺，使制成的试验电池托盘边框性能稳定，按照GB/T 228
·
1标准测试材料力学性能，性能符合要求后，对剩余铝棒继续加工。
[0013]步骤七、对步骤五中剩余的铝棒进行锯切，得到挤压过程中使用的短棒；
[0014]步骤八、用锯切的短棒挤压，制成电池托盘边框。
[0015]优选的，向熔炼的铝液中添加配料时，需要按照硅质量比例目标值0.56％
‑
0.58％，镁质量比例目标值0.81％
‑
0.83％的标准，且最终铝液中添加元素的质量百分比满足：硅0.55
‑
0.6％，铁0.18％
‑
0.22％，铜0.15
‑
0.18％，锰0.04％
‑
0.06％，Mg0.8
‑
0.85％，Cr0.04
‑
0.06％，Zn0.09％
‑
0.11％，Ti0.04％
‑
0.06％。
[0016]优选的，铝硅合金中硅的含量在19％
‑
21％，镁锭中镁含量在99.97％
‑
99.9％。
[0017]优选的，对步骤二中得到的液体进行过滤时，采用双级过滤的方法，且过滤板目数分别为40目和60目。
[0018]优选的，通过油压铸造机及浇筑盘进行连续铸造，且铸造的铝棒长度为5.8米
‑
6.2米，
[0019]优选的，铝棒均匀化过程中，铝棒在550℃
‑
570℃的温度下保温八到十二小时后，用风雾对其冷却进行均匀化。
[0020]优选的，在对铝棒抽检的过程中，高倍检测铝棒组织内的杂质相数量和形状。
[0021]优选的，步骤六中特定的时效工艺为：把试验电池托盘边框在淬火炉内加热到165
‑
175摄氏度后，保温9
‑
11个小时，出炉空冷至室温。
[0022]本专利技术具备以下有益效果：
[0023]1、该铝合金电池框制备工艺，通过调整镁硅比，减少镁硅及其他杂质元素的含量，在保证产品性能的同时，降低挤压抗力，使得的挤压效率提升，降低铝合金型材与模具的摩擦时间，进而提高模具的使用寿命。
[0024]2、该铝合金电池框制备工艺，通过对铝液采用双极过滤的方法，能够降低铝液中杂质的含量，提高铝液的均匀性，有利于降低铝合金的挤压抗力。
附图说明
[0025]图1为原铝合金各组分示意图；
[0026]图2为原铝合金力学性能示意图；
[0027]图3为本专利技术铝合金组成示意图；
[0028]图4为本专利技术铝合金力学性能示意图。
具体实施方式
[0029]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，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]本专利技术提供一种技术方案：请参阅图3和4，一种铝合金电池框制备工艺，包括以下步骤：
[0031]步骤一、熔炼铝液，并控制铝液的温度，把铝液的温度控制在750
‑
770摄氏度；
[0032]步骤二、在熔炼的铝液中依次添加铝铜合金、硅的含量在19％
‑
21％的铝硅合金、镁含量在99.97％
‑
99.9％的镁锭和锰剂配料，向熔炼的铝液中添加配料时，需要按照硅质量比例目标值0.56％
‑
0.58％，镁质量比例目标值0.81％
‑
0.83％的标准，且最终铝液中添加元素的质量百分比满足：硅0.55
‑
0.6％，铁0.18％
‑
0.22％，铜0.15
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金电池框制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、熔炼铝液，并控制铝液的温度，把铝液的温度控制在750
‑
770摄氏度；步骤二、在熔炼的铝液中依次添加铝铜合金、铝硅合金、镁锭和锰剂配料；步骤三、对步骤二中得到的液体进行过滤；步骤四、通过浇铸系统进行连续铸造，铸造出铝棒；步骤五、把步骤四中得到的铝棒转入均匀化炉进行均匀化，并对均匀化的铝棒进行抽检，检验铝棒的质量；步骤六、对步骤五中的铝棒进行锯切，得到试验用棒，对试验用棒挤压，制成试验电池托盘边框，采用特定的时效工艺，使制成的试验电池托盘边框性能稳定，按照GB/T 228
·
1标准测试材料力学性能，性能符合要求后，对剩余铝棒继续加工。步骤七、对步骤五中剩余的铝棒进行锯切，得到挤压过程中使用的短棒；步骤八、用锯切的短棒挤压，制成电池托盘边框。2.根据权利要求1所述的一种铝合金电池框制备工艺，其特征在于：向熔炼的铝液中添加配料时，需要按照硅质量比例目标值0.56％
‑
0.58％，镁质量比例目标值0.81％
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0.83％的标准，且最终铝液中添加元素的质量百分比满足：硅0.55
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0.6％，铁0.18％
‑
0.22％，铜0.15
‑
0.18％，锰0.04％
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0.06％，Mg0.8

【专利技术属性】
技术研发人员：罗世兵，蔡翱，刘宇，黎元泉，翁明杰，
申请(专利权)人：重庆友利森汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：