[发明专利]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

权利要求书

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％、Ti0.02～0.035％，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-20Mn、Al-20Si、Al-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-Bi10和铝锶合金AL-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-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-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)×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，四个角对称焊接吊装板，共计4组；然后对皮材层单体贴合面、芯材单体贴合面进行再次清理，清理后进行炉前焊合；焊合后去除吊装板，接着进行焊渣清理、翻锭，然后进行再磨抛处理，处理后得到焊合锭；

b、预加热：将步骤a所得焊合锭采用铝丝对整体头、尾分别进行捆绑，铝丝各2根，进行开裂二次防护，然后进行预加热处理；

所述预加热处理的制度为：炉气温度设定540℃开始升温，金属温度达到480～520℃，炉气温度降到520℃开始保温，保温时间2～4h，开始出炉，出炉温度480～520℃；

c、复合热轧：将步骤b所得焊合锭进行32道次热轧，得到8.0mm热复合坯料卷，自然冷却；

d、冷轧：将步骤c所得热复合坯料卷降温至室温，然后进行冷轧，经过冷轧5个道次，得到0.8～1.2mm厚度的冷轧成品卷材，下机后冷却；

e、清洗：将步骤d所得冷轧成品卷材进行拉矫清洗处理，清洗水温为50℃，线速为70～85m/min，延伸率为0～0.3％；

f、O态退火：将步骤e清洗后所得卷材进行O态退火，退火制度为：炉气温度设定460℃开始升温，金属温度达到330～350℃，炉气温度降到355℃开始保温，保温3～4h，保温后出炉；

g、纵剪、横剪：将O态退火后所得卷材冷却至40℃以下，进行纵剪、横剪；

h、包装：将横剪后所得板材进行分垛包装，得到产品高强度复合板材。