[发明专利]一种高强度减薄拉深用铝合金板材的制备方法

说明书

本发明属于铝合金板带箔材加工技术领域，特别涉及一种采用铸轧坯生产高强度减薄拉深用铝合金板材的制备方法。本发明公开了一种高强度减薄拉深用铝合金板材制备方法，具体步骤如下：将工业铝锭、Fe剂、Si剂、铜剂、镁锭等为原料配制铝合金，经熔炼、精炼、静置，添加钛丝，在线除渣除气后进行铸轧，加工成铸轧板坯料卷；将坯料卷冷轧加工时进行均匀化退火，退火在氮气退火炉中进行，再对卷材进行中间退火，最后冷轧至成品厚度0.5mm。本发明制备的铝合金板材抗拉强度高，制耳率低，表面粗糙度可控，满足良好的深冲减薄性能，同时提高了材料的利用率。本发明铸轧坯料生产板材，与现有常用的热轧板在成本上可减少20%左右，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于铝合金板带箔材加工技术领域，具体涉及一种高强度减薄拉深用铝合金板材的制备方法。

背景技术

随着国家推进能源、资源节约型社会建设力度不断加大，汽车轻量化、新能源汽车的发展，铝材在汽车上的应用越来越多。新能源汽车的关键是动力电池的发展，当前动力电池行业急需解决的问题，集中体现在：电池能量密度不能低、电池寿命不能短、电池成本控制能力要加强、电池重量需要实现轻量化等方面。生产动力电池的重要材料之一是铝。主要用于电池壳、电池极耳、电池防爆盖、软连接材料等。相较于其他材料，铝合金材料综合性价比要高于钢、镁、塑料和复合材料，无论应用技术还是运行安全性及循环再生利用都具有比较大的优势。对于电池外壳，要解决的技术问题是提高电池壳壳体强度、增大容积、提高生产效率、降低成本，优化壳体减薄拉深工艺等，这也是现有电池壳生产行业的共性问题。

Al-Mn系合金因其良好的抗腐蚀性、散热性、焊接性及深冲性能，大量用于制造新能源动力电池壳。动力电池壳的冲制过程变形量大、冲制道次多、生产过程复杂，对材料的综合性能特别是深冲性能提出了较高要求。材料要具备优良的深冲性能，不仅要求材料具有小的厚度偏差和良好的表面质量，同时还需要具有良好的塑性、小的屈强比和优良的各向同性。目前国内企业动力电池铝壳冲压成形方法是使用一般冲床及油压机，将铝钣冲裁下料后经多道拉深减薄工艺，对材料的力学性能和工艺性能要求较高，且随着成形设备的不断改进和拉深效率的提高对材料的要求也不断提高，并力争不断降低成本。目前制备电池壳板材有两种生产方式：铸锭热轧+冷轧和铸轧+冷轧，采用热轧+冷轧的方式板材轧能够将铸造状态的粗大晶粒破碎，显微裂纹重新愈合，减少或消除部分铸造缺陷，材料各向同性优于铸轧+冷轧方式。相对于热轧，铸轧生产方式拥有能源消耗少、设备投资小、生产周期短、有利于回收废料和生产成本低等优势。

目前大多数企业采用热轧供坯生产的3003铝合金板材生产动力电池壳，但成本较高。铸轧供坯生产的3003板材力学性能与其接近，尤其在成本控制上有非常大的优势，但其强度偏低、合金内部组织结构难以控制，板面表面质量难以满足大批量高效率的生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用铸轧坯生产高强度减薄拉深用铝合金板材的方法，使之适应电池壳高效率深冲拉深减薄工艺及质量要求，以克服现有技术中生产电池壳成本较高，所用板材强度偏低、合金内部组织结构难以控制，板面表面质量难以满足大批量高效率的生产等缺陷。

本发明的目的是通过下列技术方案来实现的：

(1)本发明的铝合金板材的化学成分按质量百分数计算，如表1所示：

表1铝合金板材化学成分表 单位：％

(2)铸轧加工：