【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于轻合金金属，涉及铝合金，尤其涉及一种高强铸造铝合金及其应用。
技术介绍
1、集装箱储能系统(cess)是针对移动储能市场的需求开发的集成化储能系统，其内部集成电池柜、锂电池管理系统(bms)、集装箱动环监控系统，根据客户需求集成储能变流器和能量管理系统。集装箱储能系统具有简化基础设施建设成本、建设周期短、模块化程度高、便于运输和安装等特点，能够适用于火力、风能、太阳能等电站或海岛、小区、学校、科研机构、工厂、大型负荷中心等应用场合。
2、电池柜作为整个储能系统中电池的安装部位，是集装箱储能系统中的核心部位，电池托盘则是电池柜中储能系统中电池的载体。其中的铸铝电池托盘是采用整体一次成型，托盘成型后不需要进行进一步的焊接工序,因此其综合力学性能较高。且采用了铝合金材料，其轻量化要求也得到了保证。但由于铝合金的配比存在问题，在铸造过程中易发生欠铸、裂纹、冷隔、凹陷、气孔等缺陷。
技术实现思路
1、针对上述现有技术中存在的不足，本专利技术的目的是公开一种高强铸造铝合金。
2、技术方案
3、一种高强铸造铝合金，按质量百分比为：si 6.5～7.5％，mg 0.25～0.45％，ti≤0.20％，fe≤0.20％，cu≤0.02％，mn≤0.15％，zn≤0.10％，ni≤0.05％，sn≤0.05％，pb≤0.05％；余量为al。
4、本专利技术较优公开例中，所述高强铸造铝合金中，si含量7.0％。
5、本专利技术较优
6、本专利技术还公开了上述高强铸造铝合金的应用，即将其应用于集装箱储能电池托盘低压铸造工艺之中。
7、一种集装箱储能电池托盘低压铸造工艺，包括熔炼→铸造→整形→切除飞边→检查→表面预加工→产品试验，其中，
8、所述熔炼工序中：采用上述高强铸造铝合金，其中fe含量≤0.20％，mn含量≤0.15％，通过提高fe及mn含量范围来提升铝合金的机械性能，以提升铸造托盘的生产合格率和使用强度；
9、所述铸造工序中：保温炉中铝液温度为710±5℃，大型低压机运作时，铝液由保温炉通过升液管进入模具型腔，铝液经过150-200s保压，以及120-150s的冷却，铸件在模具型腔内得到充分的补缩和凝固；完全凝固后铸件在模具开启后，由顶杆顺序顶出，以降低脱模变形程度；
10、所述整形工序中：铸造完成的件分开放置，当铸件温度降低至150-175℃时，将铸件移入整形工装中，确保铸件完全位于整形工装内，开始整形，整形时间6min以内，同时对铸件使用水雾冷却，水雾喷洒过程需要均匀、缓慢，对铸件的水雾冷却时间控制在30±5s，冷却完成后待整形过程结束，将铸件从工装中取下；
11、所述切除飞边工序中：整形完成后使用打磨、切割工具针对铸件分型面、装夹点位置进行打磨处理，打磨部位包括其余部位大于等于0.5mm的飞边、披锋；
12、所述检查工序中：按图纸、实验大纲要求对需检测部位进行外观、x光自检及尺寸检查，并记录、判定产品是否合格；
13、所述表面预加工工序为：在飞边去除完成后，按现有需求铸件分成两序加工，其中一序上盖面加工1.5～2mm，作为二序基准面，二序需要将铸件反面浇口去除，浇口去除后残留高度≤1mm，一、二序加工转速为4000～7000rpm；
14、所述产品试验工序为：按图纸要求，在铸件本体取硬度试样和机械性能试样，图纸要求抗拉强度≥160mpa，屈服强度≥90mpa，延伸率≥3％，硬度≥50hb。
15、根据本专利技术所述低压铸造工艺制得的集装箱储能电池托盘，抗拉强度≥160mpa，屈服强度≥90mpa，延伸率≥3％，硬度≥50hb以及满足smtc5 200030金属铸件孔隙度要求。
16、本专利技术利用相图热力学计算、铸态晶粒尺寸预测模型，同时综合利用自主开发的凝固收缩载荷测量装置和环形试样及光学显微镜(om)、扫描电镜(sem)、透射电镜(tem)、x射线衍射(xrd)等表征手段从不同尺度上对不同成分配比的合金进行系统的表征与分析。系统研究al-si合金中主元素(si、cu、mg等)、微量元素(zr、ce、la等)及变质剂种类和含量对合金铸态晶粒尺寸及其微观组织的影响规律，揭示组织演变对合金铸造性能、力学性能和耐腐蚀性能的影响机制。在此基础上，开发新型高强铸造铝合金成分。
17、在以上研究过程中，还将对产品的生产产能及合格率进行测量并统计汇总分析，最终成品需进行机械性能检测。
18、有益效果
19、本专利技术通过对铸铝电池托盘合金材料的优化及生产工艺调整，提升了机械性能以及产品的合格率，使得电池托盘的强度得到提升。
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1.一种高强铸造铝合金，其特征在于，按质量百分比为：Si 6.5~7.5%，Mg 0.25~0.45%，Ti≤0.20%，Fe≤0.20%，Cu≤0.02%，Mn≤0.15%，Zn≤0.10%，Ni≤0.05%，Sn≤0.05%，Pb≤0.05%，余量为Al。
2.根据权利要求1所述的高强铸造铝合金，其特征在于：所述高强铸造铝合金中，Si含量7.0%。
3.根据权利要求1所述的高强铸造铝合金，其特征在于：所述高强铸造铝合金中，Mg含量0.35%。
4.一种如权利要求1-3任一所述高强铸造铝合金的应用，其特征在于：将其应用于集装箱储能电池托盘低压铸造工艺之中。
5.根据权利要求4所述的高强铸造铝合金的应用，包括熔炼→铸造→整形→切除飞边→检查→表面预加工→产品试验，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的高强铸造铝合金的应用，其特征在于：所述整形工序中，当铸件温度降低至150-175℃时，移入整形工装中开始整形，整形时间6min以内，同时对铸件使用水雾冷却，水雾冷却时间30±5s，冷却完成后待整形结束，将铸件从工装中取下。<...
【技术特征摘要】
1.一种高强铸造铝合金，其特征在于，按质量百分比为：si 6.5~7.5%，mg 0.25~0.45%，ti≤0.20%，fe≤0.20%，cu≤0.02%，mn≤0.15%，zn≤0.10%，ni≤0.05%，sn≤0.05%，pb≤0.05%，余量为al。
2.根据权利要求1所述的高强铸造铝合金，其特征在于：所述高强铸造铝合金中，si含量7.0%。
3.根据权利要求1所述的高强铸造铝合金，其特征在于：所述高强铸造铝合金中，mg含量0.35%。
4.一种如权利要求1-3任一所述高强铸造铝合金的应用，其特征在于：将其应用于集装箱储能电池托盘低压铸造工艺之中。
5.根据权利要求4所述的高强铸造铝合金的应用，包括熔炼→铸造→整形→切除飞边→检查→表面预加工→产品试验，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的高强铸造铝合金的应用，其特征在于：所述整形工序中，当铸件温度降低至150-175℃时，移入...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡瑀宣，张伟斌，
申请(专利权)人：大亚车轮制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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