[发明专利]一种吹胀式水冷板及所用复合板材的制备方法

说明书

本发明提供了一种吹胀式水冷板及所用复合板材的制备方法。该吹胀式水冷板由复合板材制成，复合板材由两层铝合金轧制复合而成，铝合金包括以下成分：Si 0.6％‑1.0％、Fe 0.2％‑0.7％，Cu 0.4％‑0.8％，Mn 1.1％‑1.5％，Mg≤0.5％，Zn≤0.05％，Ti 0.05％‑0.2％，Zr≤0.05％，Cr≤0.05％，其余为Al及小于0.15％质量的不可避免杂质。本发明提供的吹胀式冷水板用复合板材强度高、延伸率好、成形不易开裂。经吹胀、冲压成型制备的水冷板表面无明显橘皮，不易开裂，流道清晰规整，成材率高达95％以上。

技术领域

本发明属于水冷板技术领域，具体地，涉及一种吹胀式水冷板及所用复合板材的制备方法。

背景技术

随着汽车工业的高速发展，汽车带来的环境污染、能源短缺、资源枯竭和安全等方面的问题越来越突出。电动汽车具有良好的环保性能和可以以多种能源为动力的显著特点，既保护环境，又缓解能源短缺，保障能源安全。2018年，我国新能源汽车产销分别完成127万辆和125.6万辆，比上年同期分别增长59.9％和61.7％。新能源汽车的核心结构即动力电池，是现如今新能源汽车必不可少的动力输出来源。动力电池对温度十分敏感，主要是在使用过程中，其温度会逐渐升高，当温度过高时，会导致电池发生热失控，因此对电池包进行冷却是至关重要的。水冷板作为液冷的重要组成部分，主要是其表面与电池的表面进行充分的接触，通过水冷板内部流动的冷却液，将电池的热量带走进行热交换，从而降低电池的温度。

制备工艺不同，水冷板可分为钎焊式水冷板和吹胀式水冷板。不同于钎焊式水冷板，吹胀式水冷板不仅结构紧凑美观，简化了大量的钎焊和切料工艺，降低生产成本，同时可以通过优化流道结构以提高其换热效率。

现有吹胀式水冷板材料要么采用材质不同的铝板复合，要么采用纯铝或普通3003铝合金复合而成。不同材质的双面复合铝板在轧制变形过程中因变形抗力不同，造成两面材料变形速度不一致，引起板形不平整，吹胀后流道变形扭曲，出现“燕尾”状流道，导致产品报废；采用纯铝或普通3003铝合金制备的水冷板往往因强度不足难以满足客户对水冷板强度的要求。因此开发一种强度高、延伸率好、成形不易开裂的水冷板材料变得十分必要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种吹胀式水冷板，所述吹胀式水冷板由复合板材制成，所述复合板材由两层铝合金轧制复合而成，所述铝合金包括以下成分：Si0.6％-1.0％、Fe 0.2％-0.7％，Cu 0.4％-0.8％，Mn 1.1％-1.5％，Mg≤0.5％，Zn≤0.05％，Ti 0.05％-0.2％，Zr≤0.05％，Cr≤0.05％，其余为Al及小于0.15％质量的不可避免杂质。

在本发明的一些实施例中，所述复合板材的平均晶粒度≤90μm，抗拉强度≥155MPa，屈服强度≥60MPa，延伸率≥22％。

在本发明的一些实施例中，所述吹胀式水冷板由所述复合板材经吹胀、冲压成型。

本发明还提供了一种制备上述复合板材的方法，其包括步骤：

热轧：铸锭均匀化结束后，经多道次热轧至5mm-8mm厚并打卷，获得热轧卷；

冷轧：将所述热轧卷经过多道次冷轧至1.5mm-3.0mm厚并打卷，获得冷轧卷；

退火：将所述冷轧卷在氮气保护加热炉中退火，获得铝合金卷材；

剪切：将所述铝合金卷材在线矫直并剪切成铝合金板；

双层板固定：将两层所述铝合金板固定连接，获得双层板；

复合：将所述双层板退火后热轧至1.0-3.0mm厚的复合板材；

成品退火：将所述复合板材在连续隧道炉中进行退火，获得成品。

在本发明的一些实施例中，双层板固定步骤，采用铆接进行固定连接。