一种电池液冷板用高强复合板铸锭坯料及其制备方法技术

一种电池液冷板用高强复合板铸锭坯料及其制备方法，它涉及一种铝合金铸锭材料及其制造方法，本发明专利技术是要解决现有方法制造的铝合金扁铸锭因铸造成型困难以及铸造稳态易夹渣问题导致品率低的问题。电池液冷板用高强复合板铸锭坯料由Si、Cu、Mn、Mg、Zn、Ti、Zr、Be、Fe和Al制成。方法：S1、称取熔炼原料；S2、熔炼原料按顺序进行熔炼；S3、合金熔体进行铸造得到铝合金扁铸锭。本发明专利技术改善现有熔铸工艺并结合成分的科学配比及生产过程中的精细操作降低铸锭裂纹缺陷的产生使铸锭的成品率达到83％。本发明专利技术应用于电池液冷板用铸锭的制备领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种电池液冷板用高强复合板铸锭坯料及其制备方法。

技术介绍

1、al-mg-si-cu系合金具有良好的可加工性、高强度、良好的表面处理性能和较好的耐蚀性等优点。但该合金因化学成分、相组成复杂,在铸造时表现出极大的裂纹倾向，铸造工艺参数范围极为狭窄，铸造过程中经常出现裂纹废品，同时铸造过程中夹渣倾向大，易出现夹渣裂纹，其铸锭成品率仅为45％，

技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了解决al-mg-si-cu合金由于铸造成型困难以及铸造稳态易夹渣，导致成品率低问题，而提供一种电池液冷板用高强复合板铸锭坯料及其制备方法。

2、本专利技术一种电池液冷板用高强复合板铸锭坯料按质量分数由0.3～0.5％的si、0.1～0.3％的cu、0.05～0.15％的mn、0.6～0.8％的mg、0.1～0.3％的zn、0.01～0.04％的ti、0.03～0.06％的zr、0.0001-0.0004％的be、fe＜0.15％和余量的al组成。其中单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％。

3、本专利技术一种电池液冷板用高强复合板铸锭坯料的制备方法，按以下步骤进行：

4、一、配料：

5、按质量分数：si为0.3～0.5％、cu为0.1～0.3％、mn为0.05～0.15％、mg为0.6～0.8％、zn为0.1～0.3％、ti为0.01～0.04％、zr为0.03～0.06％、be为0.0001-0.0004％、fe＜0.15％和余量为al，分别称取纯铝锭、铝硅中间合金、铝铜中间合金、铝锰中间合金、纯镁锭、纯锌锭、铝钛中间合金、铝锆中间合金和铝铍中间合金；

6、二、熔炼：

7、将称取的纯铝锭、铝硅中间合金、铝铜中间合金、铝锰中间合金和铝锆中间合金加入到熔炼炉中，当熔体软化下塌后加入纯锌锭，待熔体温度为720-730℃时加入纯镁锭、铝钛中间合金和铝铍中间合金，并在720～760℃的条件下用电磁搅拌进行搅拌30-40min，取样分析化学成分，化学成分合格后，用熔剂覆盖，然后在720～760℃的条件下导入保温炉，精炼30-40min后静置30-60min，得到精炼后的合金熔体；

8、三、铸造：

9、在740℃～750℃的温度条件下将精炼后合金熔体先流入在线除气装置，再流入过滤装置，然后通过流盘在铸造速度为38-40mm/min，流盘闸板温度为695-705℃，铸造冷却水流量为95-105m3/h，在线播种al-5ti-b丝600-700mm/min条件下将熔体注入结晶器中进行半连续铸造，得到铝合金铸锭；

10、四、均匀化退火：

11、将铝合金铸锭加热至545-555℃，并在545-555℃的温度条件下保温10-11h，得到电池液冷板用高强复合板铸锭坯料。

12、本专利技术的有益效果：

13、本专利技术制备得到的高性能al-mg-si-cu合金电池液冷板用高强复合板铸锭坯料，与传统的al-mg-si-cu合金相比，合理添加了zr元素、ti元素，zr和al形成zral3化合物在起到阻碍再结晶过程细化再结晶晶粒及固溶强化等作用。ti与al形成tial3相成为结晶时非自发核心，可以起到细化铸态组织的作用，当zr和mn一起存在时，还可显著提高合金的冲击强度。

14、be的化学性质活泼，属于亲氧元素，能在金属表面形成致密氧化膜，在空气中即使红热状态下依然稳定，可以改善铝合金氧化膜性质，避免铸造过程中的氧化夹渣，防止铸锭夹渣裂纹。

15、cu有助于材料的高强度水平，并随着时间的推移增强材料整体的耐磨性能。

16、同时，使用精铝锭严格控制fe杂质的含量，将杂质含量控制在fe﹤0.15％，主要原因是fe元素可以形成硬脆而难溶的化合物fesial5(或fe2si2al9)，降低合金的塑性，在后期轧制时极易断裂。

17、本专利技术得到电池液冷板用高强复合板铸锭坯料的化学成分合格，表面无裂纹、夹渣等缺陷，成品率达到了83％。

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【技术保护点】

1.一种电池液冷板用高强复合板铸锭坯料，其特征在于，所述铸锭坯料按质量分数由0.3～0.5％的Si、0.1～0.3％的Cu、0.05～0.15％的Mn、0.6～0.8％的Mg、0.1～0.3％的Zn、0.01～0.04％的Ti、0.03～0.06％的Zr、0.0001-0.0004％的Be、Fe＜0.15％和余量的Al组成。

2.如权利要求1所述的一种电池液冷板用高强复合板铸锭坯料的制备方法，其特征在于，该方法按以下步骤进行：

3.根据权利要求2所述的一种电池液冷板用高强复合板铸锭坯料的制备方法，其特征在于，步骤二中覆盖的熔剂是按质量百分数由40％的KCl、45％的MgCl2、8％的BaCl2、7％的NaCl+CaCl2组成，其加入量为5千克/吨熔体。

4.根据权利要求2所述的一种电池液冷板用高强复合板铸锭坯料的制备方法，其特征在于，步骤二中电磁搅拌频率为0.8Hz、强度设定为80％、换向时间为180s、换向间歇时间为15s、搅拌时间为30min。

5.根据权利要求2所述的一种电池液冷板用高强复合板铸锭坯料的制备方法，其特征在于，步骤二中精炼气体为99.99％氩气，流量设定为20Nl/min、运行时间设定为30min。

6.根据权利要求2所述的一种电池液冷板用高强复合板铸锭坯料的制备方法，其特征在于，步骤三中除气装置中的气体纯度为99.99％的氩气。

7.根据权利要求2所述的一种电池液冷板用高强复合板铸锭坯料的制备方法，其特征在于，步骤三中过滤装置采用双级过滤，陶瓷片的精度分别为30目和50目。

8.根据权利要求2所述的一种电池液冷板用高强复合板铸锭坯料的制备方法，其特征在于，步骤三在保温炉料温740℃，铸造速度为40mm/min，流盘闸板温度为695℃，铸造冷却水流量为100m3/h的条件下进行半连续铸造。

9.根据权利要求2所述的一种电池液冷板用高强复合板铸锭坯料的制备方法，其特征在于，步骤三在线播种Al-5Ti-B丝中Ti含量为5％，B含量为1％，其余为Al，另外其播种速度为680mm/min。

10.根据权利要求2所述的一种电池液冷板用高强复合板铸锭坯料的制备方法，其特征在于，步骤四中在550℃的温度条件下保温10h进行均匀化退火。

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【技术特征摘要】

1.一种电池液冷板用高强复合板铸锭坯料，其特征在于，所述铸锭坯料按质量分数由0.3～0.5％的si、0.1～0.3％的cu、0.05～0.15％的mn、0.6～0.8％的mg、0.1～0.3％的zn、0.01～0.04％的ti、0.03～0.06％的zr、0.0001-0.0004％的be、fe＜0.15％和余量的al组成。

2.如权利要求1所述的一种电池液冷板用高强复合板铸锭坯料的制备方法，其特征在于，该方法按以下步骤进行：

3.根据权利要求2所述的一种电池液冷板用高强复合板铸锭坯料的制备方法，其特征在于，步骤二中覆盖的熔剂是按质量百分数由40％的kcl、45％的mgcl2、8％的bacl2、7％的nacl+cacl2组成，其加入量为5千克/吨熔体。

4.根据权利要求2所述的一种电池液冷板用高强复合板铸锭坯料的制备方法，其特征在于，步骤二中电磁搅拌频率为0.8hz、强度设定为80％、换向时间为180s、换向间歇时间为15s、搅拌时间为30min。

5.根据权利要求2所述的一种电池液冷板用高强复合板铸锭坯料的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李欣斌，刘锐，陈雷，韩再旭，闫春宝，左德运，吴龙庆，贾春成，孔祥生，贾宁，刘学，
申请(专利权)人：东北轻合金有限责任公司，
类型：发明
国别省市：