本發(fā)明屬于鋁合金帶材的制備領(lǐng)域，具體涉及一種動力電池殼用鋁合金帶材及其制備方法。

背景技術(shù)：

動力電池殼的沖制過程變形量大、沖制道次多、生產(chǎn)過程復(fù)雜，對材料的綜合性能特別是深沖性能、激光焊接性能提出了很高要求，不僅要求材料具有小的厚度偏差、良好的表面質(zhì)量，同時還需要具有良好的塑性、小的屈強(qiáng)比、制耳率低及優(yōu)良的激光焊接性能以保證電池在服役過程中的安全性。目前該材料存在深沖性能差、制耳率高及激光焊接不良等缺陷。

本發(fā)明對鋁合金帶材進(jìn)行成分優(yōu)化設(shè)計(jì)，立足于織構(gòu)、化合物及晶粒等方面的控制技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)材料強(qiáng)度、塑性及深沖性能的優(yōu)良匹配，使得該鋁合金帶材既能滿足良好的深沖性能，又能與蓋板實(shí)現(xiàn)良好的激光焊接，是一種既經(jīng)濟(jì)又容易推廣的制備方法。

通過均勻化熱處理控制Al₆(Fe,Mn)相向 α-Al(Fe,Mn)Si相的轉(zhuǎn)變，并以一定降溫速率控制彌散物的析出，使得組織析出充分，分布均勻；加大熱軋各道次及總道次的加工率，有利于化合物的破碎；通過熱軋終軋溫度及厚度、冷軋加工率、成品退火的工藝控制，使得材料立方織構(gòu)與變形織構(gòu)得到平衡。最終實(shí)現(xiàn)材料強(qiáng)度、塑性及深沖性能的優(yōu)良匹配，使得該鋁合金帶材既能滿足良好的深沖性能，又能與蓋板實(shí)現(xiàn)良好的激光焊接，是一種既經(jīng)濟(jì)又容易推廣的制備方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有該材料存在深沖性能差、制耳率高及激光焊接不良等缺陷，提供一種動力電池殼用鋁合金帶材及其制備方法。本發(fā)明所制得的鋁合金帶材既能滿足良好的深沖性能，又能與蓋板實(shí)現(xiàn)良好的激光焊接，是一種既經(jīng)濟(jì)又容易推廣的制備方法。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，采用如下技術(shù)方案：

一種動力電池殼用鋁合金帶材，其組成成分為：Si 0.2~0.3wt%，F(xiàn)e 0.4~0.6wt%，Cu 0.06~0.12wt%，Mn 1.05~1.15wt%，Mg＜0.05wt%，Ti 0.01~0.03wt%，F(xiàn)e/Si=2~3，余量為Al。

一種制備如上所述的動力電池殼用鋁合金帶材的方法，具體步驟為：

（1）按鋁合金帶材的成分，將鋁合金原料經(jīng)熔煉、精煉、在線除渣除氣后半連續(xù)鑄造成鋁合金扁錠；

（2）扁錠經(jīng)鋸切、銑面后，進(jìn)行580~620℃并保溫4~10小時的均勻化熱處理，然后以20℃/小時的速度降溫至熱軋開軋溫度510℃；

（3）然后出爐熱軋，熱軋厚度3.0~8.0mm，熱軋終軋溫度320~360℃；

（4）在冷軋機(jī)上將熱軋板軋至成品厚度，同時保證冷軋加工率≥65%以上；

（5）將經(jīng)步驟（4）處理的材料經(jīng)清洗、矯直、切邊；

（6）將經(jīng)步驟（5）處理后的帶材放在退火爐進(jìn)行成品退火，退火溫度340~400℃，保溫時間根據(jù)卷重而定，最終制成一種動力電池殼用鋁合金帶材。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）本發(fā)明所制得的鋁合金帶材的抗拉強(qiáng)度達(dá)到100~120MPa，屈服強(qiáng)度達(dá)到40~60MPa，制耳率＜3%；既能滿足良好的深沖性能，又能與蓋板實(shí)現(xiàn)良好的激光焊接；

2）本發(fā)明在3003合金的基礎(chǔ)上對鋁合金帶材進(jìn)行成分優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過控制Fe/Si比例和均勻化熱處理控制Al₆(Fe,Mn)相向 α-Al(Fe,Mn)Si相的轉(zhuǎn)變，并以一定降溫速率控制彌散物的析出，使得組織析出充分，分布均勻；加大熱軋各道次及總道次的加工率，有利于化合物的破碎；通過熱軋終軋溫度及厚度、冷軋加工率、成品退火的工藝控制，使得立方織構(gòu)與變形織構(gòu)得到平衡。最終實(shí)現(xiàn)材料強(qiáng)度、塑性及深沖性能的優(yōu)良匹配，使得該鋁合金帶材既能滿足良好的深沖性能，又能與蓋板實(shí)現(xiàn)良好的激光焊接，是一種既經(jīng)濟(jì)又容易推廣的制備方法。

傳統(tǒng)的鋁合金帶材的制備方法，是先退火后進(jìn)行切邊的，這樣在O態(tài)退火后切邊容易翹邊，切邊質(zhì)量不好。而本發(fā)明采用冷軋后先清洗、矯直、切邊，后退火，該工藝操作避免了切邊質(zhì)量不好的問題。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步公開而不是限制本發(fā)明，以下結(jié)合實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

一種動力電池殼用鋁合金帶材，其組成成分為：Si 0.2wt%，F(xiàn)e 0.4wt%，Cu 0.06wt%，Mn 1.05wt%，Mg 0.02wt%，Ti 0.01wt%，F(xiàn)e/Si=2，余量為Al。

一種制備如上所述的動力電池殼用鋁合金帶材的方法，具體步驟為：

（1）按鋁合金帶材的成分，將鋁合金原料經(jīng)熔煉、精煉、在線除渣除氣后半連續(xù)鑄造成鋁合金扁錠；

（2）扁錠經(jīng)鋸切、銑面后，進(jìn)行580℃并保溫4小時的均勻化熱處理，然后以20℃/小時的速度降溫至熱軋開軋溫度510℃；

（3）然后出爐熱軋，熱軋厚度3.0mm，熱軋終軋溫度320℃；

（4）在冷軋機(jī)上將熱軋板軋至成品厚度1.0mm；

（5）將經(jīng)步驟（4）處理的材料經(jīng)清洗、矯直、切邊；

（6）將經(jīng)步驟（5）處理后的帶材放在退火爐進(jìn)行成品退火，退火溫度340℃，保溫時間根據(jù)卷重而定，最終制成一種動力電池殼用鋁合金帶材。

經(jīng)該方法制得的鋁合金帶材的抗拉強(qiáng)度為100MPa，屈服強(qiáng)度達(dá)到60MPa，制耳率為2.5%。

實(shí)施例2

一種動力電池殼用鋁合金帶材，其組成成分為：Si 0.2wt%，F(xiàn)e 0.5wt%，Cu 0.10wt%，Mn 1.10wt%，Mg 0.04wt%，Ti 0.02wt%，F(xiàn)e/Si=2.5，余量為Al。

一種制備如上所述的動力電池殼用鋁合金帶材的方法，具體步驟為：

（1）按鋁合金帶材的成分，將鋁合金原料經(jīng)熔煉、精煉、在線除渣除氣后半連續(xù)鑄造成鋁合金扁錠；

（2）扁錠經(jīng)鋸切、銑面后，進(jìn)行600℃并保溫8小時的均勻化熱處理，然后以20℃/小時的速度降溫至熱軋開軋溫度510℃；

（3）然后出爐熱軋，熱軋厚度5.0mm，熱軋終軋溫度340℃；

（4）在冷軋機(jī)上將熱軋板軋至成品厚度1.5mm；

（5）將經(jīng)步驟（4）處理的材料經(jīng)清洗、矯直、切邊；

（6）將經(jīng)步驟（5）處理后的帶材放在退火爐進(jìn)行成品退火，退火溫度380℃，保溫時間根據(jù)卷重而定，最終制成一種動力電池殼用鋁合金帶材。

經(jīng)該方法制得的鋁合金帶材的抗拉強(qiáng)度為110MPa，屈服強(qiáng)度達(dá)到50MPa，制耳率為1.5%。

實(shí)施例3

一種動力電池殼用鋁合金帶材，其組成成分為：Si 0.2wt%，F(xiàn)e 0.6wt%，Cu 0.12wt%，Mn 1.15wt%，Mg 0.01wt%，Ti 0.03wt%，F(xiàn)e/Si=3，余量為Al。

一種制備如上所述的動力電池殼用鋁合金帶材的方法，具體步驟為：

（1）按鋁合金帶材的成分，將鋁合金原料經(jīng)熔煉、精煉、在線除渣除氣后半連續(xù)鑄造成鋁合金扁錠；

（2）扁錠經(jīng)鋸切、銑面后，進(jìn)行620℃并保溫10小時的均勻化熱處理，然后以20℃/小時的速度降溫至熱軋開軋溫度510℃；

（3）然后出爐熱軋，熱軋厚度8.0mm，熱軋終軋溫度360℃；

（4）在冷軋機(jī)上將熱軋板軋至成品厚度2.0mm；

（5）將經(jīng)步驟（4）處理的材料經(jīng)清洗、矯直、切邊；

（6）將經(jīng)步驟（5）處理后的帶材放在退火爐進(jìn)行成品退火，退火溫度400℃，保溫時間根據(jù)卷重而定，最終制成一種動力電池殼用鋁合金帶材。

經(jīng)該方法制得的鋁合金帶材的抗拉強(qiáng)度為120MPa，屈服強(qiáng)度達(dá)到40MPa，制耳率為1.0%。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。