一种铝合金复合液冷板及其制备方法和应用与流程

本发明属于铝合金材料，具体涉及一种铝合金复合液冷板及其制备方法和应用。

背景技术：

1、目前新能源汽车发展方兴未艾，新能源电池是汽车的关键部件，由此动力电池的冷却就尤为重要；用于电池冷却的部件为铝合金复合液冷板，其通常为钎焊层+芯层的双层结构，钎焊层为4343或4045，厚度占比10％左右，芯层为3003合金。该产品生产工艺成熟，质量相对稳定，可满足大部分市场的需求，已被运用于多个新能源汽车品牌。

2、随着市场对产品要求的日益提升，对材料轻量化要求的需求也越来越高，该产品由于本身的特性无法做到更高的强度，阻碍了其在较薄厚度的产品应用。为了提升强度，常规的方案是在铝合金芯层中加入了一定量的cu，cu虽然能提高材料强度，但较高的cu也会降低材料的耐腐蚀性，减少了材料的使用寿命。

3、因此，如何使铝合金复合液冷板兼具高强度和优异的耐腐蚀性成为本领域亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种铝合金复合液冷板及其制备方法和应用。本发明提供的铝合金复合液冷板兼具高强度和优异的耐腐蚀性。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种铝合金复合液冷板，包括依次层叠设置的钎焊层、第一阻隔层、芯层和第二阻隔层；

4、所述芯层的化学成分按质量百分比计包括：si 0.5～1.0％、mg 0.5～1.0％、cu0.1～0.3％、fe 0.2～0.5％、cr≤0.1％和余量的al；

5、所述第一阻隔层和第二阻隔层的化学成分按质量百分比计独立地包括：si≤0.5％、mn 0.5～1.0％、fe≤0.7％和余量的al。

6、优选地，所述钎焊层为4045铝合金。

7、优选地，所述钎焊层的厚度为铝合金复合液冷板总厚度为5～15％。

8、优选地，所述芯层的化学成分按质量百分比计包括：si 0.67～0.9％、mg0.6～0.87％、cu 0.15～0.25％、fe 0.3～0.4％、cr 0.01～0.08％和余量的al。

9、优选地，所述第一阻隔层和第二阻隔层的化学成分按质量百分比计独立地包括：si 0.1～0.5％、mn 0.6～0.85％、fe≤0.7％和余量的al。

10、优选地，所述第一阻隔层的厚度为铝合金复合液冷板总厚度的15～25％，所述第二阻隔层的厚度为铝合金复合液冷板总厚度的10～15％。

11、本发明还提供了上述技术方案所述铝合金复合液冷板的制备方法，包括以下步骤：

12、(1)将钎焊层的原料依次进行第一熔炼、第一浇铸、第一铣面和第一热轧，得到钎焊层；

13、(2)将芯层的原料依次进行第二熔炼、第二浇铸、均匀化处理和第二铣面，得到芯层；

14、(3)将第一阻隔层和第二阻隔层的原料分别依次进行第三熔炼、第三浇铸、第三铣面和第二热轧，得到第一阻隔层和第二阻隔层；

15、(4)将所述步骤(1)得到的钎焊层、所述步骤(3)得到的第一阻隔层、所述步骤(2)得到的芯层和所述步骤(3)得到的第二阻隔层依次进行复合、第三热轧、冷轧和退火，得到铝合金复合液冷板；

16、所述步骤(1)～(3)没有先后顺序。

17、优选地，所述步骤(4)中第三热轧的温度为500～520℃。

18、优选地，所述步骤(4)中退火的保温温度为300～380℃，退火的保温时间为1～3h。

19、本发明还提供了上述技术方案所述铝合金复合液冷板或者上述技术方案所述制备方法制备得到的铝合金复合液冷板在新能源汽车领域中的应用。

20、本发明提供了一种铝合金复合液冷板，包括依次层叠设置的钎焊层、第一阻隔层、芯层和第二阻隔层；所述芯层的化学成分按质量百分比计包括：si0.5～1.0％、mg 0.5～1.0％、cu 0.1～0.3％、fe 0.2～0.5％、cr≤0.1％和余量的al；所述第一阻隔层和第二阻隔层的化学成分按质量百分比计独立地包括：si≤0.5％、mn 0.5～1.0％、fe≤0.7％和余量的al。本发明在芯层中添加了适量的si和mg能够生成适量的具有时效强化作用的mg2si，增强时效强化作用，提高板材的强度，从而达到减薄材料厚度的目的；同时还能够避免过量的si和mg2si降低材料的耐腐蚀性能；将cr含量控制在0.1％以内，能抑制mg2si相在晶界的析出，延缓自然时效过程，提高人工时效后的强度；在第一阻隔层和第二阻隔层中添加少量的si，能够提高材料的强度同时避免过量的si降低材料的耐腐蚀性能；添加适量的mn，能够提高材料的强度同时避免降低材料的耐腐蚀性能。实验结果表明，本发明提供的铝合金复合液冷板钎焊后自然时效30天与钎焊前的抗拉强度差值为91mpa；钎焊后腐蚀深度为40.0μm。

1.一种铝合金复合液冷板，包括依次层叠设置的钎焊层、第一阻隔层、芯层和第二阻隔层；

2.根据权利要求1所述的铝合金复合液冷板，其特征在于，所述钎焊层为4045铝合金。

3.根据权利要求1或2所述的铝合金复合液冷板，其特征在于，所述钎焊层的厚度为铝合金复合液冷板总厚度为5～15％。

4.根据权利要求1所述的铝合金复合液冷板，其特征在于，所述芯层的化学成分按质量百分比计包括：si 0.67～0.9％、mg 0.6～0.87％、cu 0.15～0.25％、fe0.3～0.4％、cr0.01～0.08％和余量的al。

5.根据权利要求1所述的铝合金复合液冷板，其特征在于，所述第一阻隔层和第二阻隔层的化学成分按质量百分比计独立地包括：si 0.1～0.5％、mn0.6～0.85％、fe≤0.7％和余量的al。

6.根据权利要求1或5所述的铝合金复合液冷板，其特征在于，所述第一阻隔层的厚度为铝合金复合液冷板总厚度的15～25％，所述第二阻隔层的厚度为铝合金复合液冷板总厚度的10～15％。

7.权利要求1～6任意一项所述铝合金复合液冷板的制备方法，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中第三热轧的温度为500～520℃。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中退火的保温温度为300～380℃，退火的保温时间为1～3h。

10.权利要求1～6任意一项所述铝合金复合液冷板或者权利要求7～9任意一项所述制备方法制备得到的铝合金复合液冷板在新能源汽车领域中的应用。