[发明专利]新能源汽车电池托盘挤压用6061合金铝型材及其加工工艺

说明书

本发明公开了一种新能源汽车电池托盘挤压用6061合金铝型材，其成分配比如下：Si：0.64‑0.70％，Fe：0.15‑0.20％，Cu：0.16‑0.21％，Mn：0.02‑0.05％，Mg：0.86‑0.91，Cr：0.15‑0.20％，余量为铝。本发明还公开了新能源汽车电池托盘挤压用6061合金铝型材的加工工艺，包括依次进行的如下工艺步骤：根据合金成分熔铸铝棒→光谱分析检验→挤压成型→在线淬火→拉伸调直→锯切装框→人工时效→力学性能检验→精锯→成品检验包装→入库。本发明通过合金成分的合理配比改良，做到性能满足国内外技术要求，各项技术质量指标优于相关国家标准，且质量可靠稳定。

技术领域

本发明涉及新能源汽车电池托盘挤压用6061合金铝型材及其加工工艺。

背景技术

随着汽车轻量化及绿色新能源电动汽车的全球普及，很多国家相应出台了对新能源汽车的扶持政策，以及对燃油车的禁售年限，汽车用铝的量也随之不断增加，有原来单一的发动机、天窗使用铝合金，很多部件也由钢材改为使用铝合金或钢铝复合材料，如绿色新能源的电池托盘、电池包，汽车前后保险杠、汽车车架等，甚至有些国际高端车型改用全铝车身。6061属热处理可强化合金，具有良好的可成型性、可焊接性、可机加工性，同时具有中等强度。铝合金不仅强度高，宜加工，还具有重量轻(比钢材密度轻接近1/3)的优点。6061-T6是6061合金的主要合金状态，是经热处理工艺挤压生产的高品质铝合金产品，其强度虽不能与2XXX系或7XXX系相比，但其镁、硅合金特性多，具有加工性能极佳、优良的焊接特点及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性高及加工后不变形、材料致密无缺陷及易于抛光、上色膜容易、氧化效果极佳等优良特点。而根据6061合金机械性能，为保证汽车的安全系数，众多汽车厂在设计时就要求其性能必须大于以上标准要求；国内的很多铝材厂虽有很多，能够真正做到性能稳定且完全掌握的厂却很少，特别是对合金成分配比来提升产品性能研发的企业少之又少，往往生产出的产品质量不稳定，严重影响了企业对高精专发展路线，制约了企业的发展。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供新能源汽车电池托盘挤压用6061合金铝型材，主要通过合金成分的合理配比改良，做到性能满足国内外技术要求，各项技术质量指标优于相关国家标准，且质量可靠稳定。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种新能源汽车电池托盘挤压用6061合金铝型材，6061合金铝型材其成分配比如下：Si：0.64-0.70％，Fe：0.15-0.20％，Cu：0.16-0.21％，Mn：0.02-0.05％，Mg：0.86-0.91，Cr：0.15-0.20％，余量为铝。6061合金的主要合金元素是镁与硅，并形成Mg₂Si相。添加有一定比例的锰与铬，能够阻止铝及其合金的再结晶过程，提高再结晶温度，并能显著细化再结晶晶粒，还可以中和铁的坏作用，对合金有一定的强化作用；添加少量的铜，有一定的固溶强化作用，CuAl₂有着显著的时效强化效果，还可以提高合金的切削性能，而又不使其抗蚀性有明显降低，还能抵销钛及铁对导电性的不良影响。

进一步的技术方案是，加工新能源汽车电池托盘挤压用6061合金铝型材的工艺，包括依次进行的如下工艺步骤：根据合金成分熔铸铝棒→光谱分析检验→挤压成型→在线淬火→拉伸调直→锯切装框→人工时效→力学性能检验→精锯→成品检验包装→入库。在批量生产前有小试的环节，具体是按照如下的工艺流程进行的：合金成分确定→铸棒→光谱分析检验→小批量挤压试生产→在线淬火→拉伸调直→锯切装框→人工时效→力学性能检验→精锯→成品检验包装→入库→客户确认→批量生产。

进一步的技术方案是，在熔铸铝棒这一工序中，包括如下工序：

配料：根据合金配比，计算出各种合金成分的添加量，采用高纯铝锭熔炼；