【技术实现步骤摘要】
一种新能源汽车电池液冷板用高强度复合板材及其制备方法
一、
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[0001]本专利技术涉及铝合金复合板制造
,特别是涉及一种新能源汽车电池液冷板用高强度复合板材及其制备方法。
二、
技术介绍
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[0002]我国汽车主要经济指标持续改善,行业发展环境持续向好。目前,新能源汽车电池的一种冷却方式为间接冷却,运行时液冷板通道中流通的冷却液,利用对流传热、制冷等方式降低整体电池组的运行温度,起到关键实时快速冷却作用。
[0003]传统新能源汽车电池液冷板采用常规3003合金作为复合板的芯材,由于传统复合板材强度不够,导致整体电池组还需要额外安装支撑架,起到支撑重量作用。但是,随着新能源汽车行业发展,对整体电池组的轻量化提出更高要求,其中包括去除支撑架,液冷板间接支撑作用;但随着电池组重量的增大,就会出现液冷板间接支撑作用不足,所以传统复合板材不足以满足市场使用需求。
[0004]为了满足新能源汽车轻量化行业发展及市场需求,需替代传统3003合金作为芯材的复合板材,本专利技术通过对芯材均热技术、皮材平面度控制技术、热轧 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车电池液冷板用高强度复合板材,其特征在于:所述高强度复合板材包括芯材层和皮材层;以质量百分含量表示,所述芯材层的合金元素成分组成为:Si 0.6~1.2%、Fe 0~0.5%、Cu 0.7~1.1%、Mn 1.2~1.8%、Mg 0~0.03%、Cr 0~0.05%、Zn 0~0.1%、Ti 0.02~0.035%,余量为Al和不可避免的杂质;以质量百分含量表示,所述皮材层的合金元素成分组成为:Si 9~11%、Fe 0~0.25%、Cu 0~0.3%、Mn 0~0.05%、Mg 0~0.03%、Cr 0~0.05%、Zn 0~0.1%、Ti 0.02~0.03%,余量为Al和不可避免的杂质。2.一种新能源汽车电池液冷板用高强度复合板材的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:(一)芯材层的制备:a、熔炼:将原料纯度>99.70%的铝锭和工艺废料加入熔炼炉内进行加热熔炼,控制炉内熔炼温度为720~760℃,待炉内原料全部融化后搅拌去除浮渣,得到原始合金液;然后加入Al
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20Mn、Al
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20Si、Al
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40Cu和钛添加剂Ti75中的至少一种进行配料,配料温度为725~740℃,配料后使其熔炼所得合金液满足权利要求1所述高强度复合板材中芯材层合金元素成分组成要求;b、精炼:将步骤a所得芯材层合金液进行精炼,精炼过程中控制温度为720~730℃、精炼时间为40~120min;精炼结束后,依次进行扒渣、静置,静置时间为20~40min;c、铸造:将步骤b精炼后所得芯材层铝合金液依次进行在线一级板式过滤、二级板式过滤、在线除气和管式过滤,过滤后所得合金液铸造成铝合金扁锭;d、锯切:将步骤c所得芯材层铝合金扁锭进行锯切,锭头锯切300~500mm,锭尾不锯切;e、均匀化热处理:将步骤d所得锯切后芯材层铝合金扁锭进行均匀化热处理;所述均匀化热处理制度为:炉气温度设定600℃开始升温,金属温度达到580~585℃,炉气温度降到585℃开始保温,保温时间为10~16h,出炉后自然冷却至室温;f、铣面:将步骤e所得芯材层铝合金扁锭进行铣面,大面单侧铣面量为20~25mm,小面铣面量为7~10mm,铣面后得到厚度为465mm的芯材净锭;g、磨抛、刷磨、吹扫:将步骤f所得芯材净锭的贴合面进行磨抛处理;接着采用铜丝刷进行全面刷磨,刷磨后进行吹扫,得到芯材层单体;(二)皮材层的制备:a、熔炼:将原料纯度>99.85%铝锭和工艺废料加入熔炼炉内进行加热熔炼,控制炉内熔炼温度为720~760℃,待炉内原料全部融化后搅拌去除浮渣,得到原始合金液;然后加入速熔硅Si95和钛添加剂Ti75进行配料,配料温度为725~740℃,配料后使其熔炼所得铝合金液满足权利要求1所述高强度复合板材中皮材层坯料的合金元素组成要求;b、精炼:将步骤a所得皮材层合金液进行精炼,精炼前添加铝铋合金AL
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Bi10和铝锶合金AL
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Sr10;精炼过程中控制精炼温度为720~730℃、精炼时间为40~120min;精炼结束后进行扒渣,得到精炼后皮材层铝合金液;所述铝铋合金AL
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Bi10的加入量为步骤a熔炼所得铝合金液总重量的5~8%;所述铝锶合金AL
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Sr10的加入量为步骤a熔炼所得铝合金液总重量的10~13%;c、铸造:将步骤b所得皮材层铝合金液依次进行在线一级板式过滤、二级板式过滤、在
线除气,过滤后所得合金液铸造成铝合金扁锭;d、锯切:将步骤c所得皮材层铝合金扁锭进行锯切,锭头锯切300~500mm,锭尾锯切100~200mm;e、铣面:将步骤d所得皮材层铝合金扁锭进行铣面,大面单侧铣面量为15~20mm,小面铣面量为10~15mm,铣面后得到皮材净锭;f、预加热、热轧板:将步骤e所得皮材净锭置于加热炉内进行预加热处理,处理后开始热轧皮材层毛板材,厚度值及尺寸公差控制为54.6(0,+0.8)mm;所述预加热处理制度为:炉气温度设定560℃开始升温,金属温度达到530~550℃,炉气温度降到550℃开始保温,保温时间为2~4h,出炉温度490~520℃;所述热轧板过程中设定比率,比率为10.5~11%,所述比率=热轧皮材层毛板材厚/(芯材净锭厚+热轧皮材层毛板材厚)
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100%;g、预拉伸、稳定化:将步骤f所得皮材层毛板材进行预拉伸操作,拉伸率设定为0.2~0.5%;然后进行稳定化处理,所述稳定化处理制度为:炉气温度设定210℃开始升温,金属温度达到180~200℃,炉气温度降到200℃开始保温,保温时间为18~20h;h、精密锯:将步骤g所得皮材层毛板进行精密锯;精密锯过程中,控制皮材层切板长度两端部分别<芯材净锭原始长度100mm;皮材层切板宽度两端部分别<芯材净锭大面边线10mm;i、磨抛、刷磨、吹扫:将步骤h所得皮材层切板贴合面进行刷磨机旋转磨抛、刷磨(要求全面磨抛、刷磨无漏磨),接着进行吹扫(要求吹扫彻底),得到皮材层单体;(三)高强度复合板材的制备:a、焊合:将步骤(二)所得皮材层单体进行吊装板焊接,四个角对称焊...
【专利技术属性】
技术研发人员:邓艳超,高双宝,马幻幻,孙荣峰,韩正尧,李沂清,贺翔,梁钟,李伟坡,闫帅杰,
申请(专利权)人:河南义瑞新材料科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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