[发明专利]一种高导电铝合金板带的制备方法

说明书

本发明属于铝合金制造技术领域，涉及一种高导电铝合金板带的制备方法，铝合金铸锭按照如下质量百分比配料：Si：≤0.15％；Fe：≤0.20％；Cu：0.3～0.5％、Mn：≤0.01％，Mg：≤0.02％；Cr：≤0.01％；Zn：≤0.03％；Er：0.03～0.05％、Ti：0.008～0.015％、B：≤0.01％，其余单个杂质≤0.05％，杂质合计≤0.15％，余量为Al，时效热处理工艺中将冷轧后的铝合金板材进行双级时效热处理，其中第一级时效温度为280～310℃，保温时间为30～140min；第二级时效温度为180～220℃，保温时间为10～20h，解决了现有技术中高导电铝合金板半连续铸造和轧制制备技术匮乏、硬度和电导率难以兼顾、高合金化铸造难度大且生产成本高的问题。

技术领域

本发明属于铝合金制造技术领域，涉及一种高导电铝合金板带的制备方法。

背景技术

铝合金材料密度低、导电率高、经济性和可回收性好，同时具有良好的热挤压成型及冷塑性变形能力，一直以来都是制作高低压导电线缆的首选材料。但是在工业、汽车行业等电气设备铝合金板式导电构件的应用并没有得到广泛关注。

随着经济社会的发展，能源和环境问题越来越得到人们的重视。以汽车行业为例，纯电动新能源汽车从诞生至今得到迅速发展。与传统燃油车相比，新能源汽车中板式导电构件的比重增大，基于对续航里程的要求其轻量化设计也更加关键。以高导电铝合金代替铜合金制作导电构件，能够降低生产成本，达到轻量化的设计要求。

然而，铝合金的导电性和强度之间难以平衡。低合金化可以尽可能的减小对纯铝基体导电性能的抑制作用，但是难以获得强度达标的板式导电构件。由株式会社神户制钢所在2014年发明专利申请(授权公开号为CN105247087B)中提出了一种Al-Mg-Si合金用于制作导电构件的方法，使用该方法制备的合金构件虽然能够获得较好的强度，然而当导电率大于60％IACS会带来过度的固溶量减少和析出物粗大的问题，造成应力松弛的危险。而另外一种解决方案是添加适量的稀土元素，由佛山科学技术学院在2017年的发明专利申请(授权公开号为CN107675048B)中提出了一种用Er元素代替高价的Sc元素制备高导电中强度铝合金的方法，但是该方法中的铝合金成分除稀土Er外还包含了Zn、Mg、Cu、B、Zr多种合金元素，这种高度合金化的方案显然增加了配料成本，并在一定程度上增加了熔铸的难度。

此外，在现有的技术中多是通过挤压变形法生产的高导电铝合金型材，而通过半连续铸造和轧制变形高效生产高导电铝合金板的方法鲜有报道。

发明内容

有鉴于此，本发明为了解决现有技术中高导电铝合金板半连续铸造和轧制制备技术匮乏、硬度和电导率难以兼顾、高合金化铸造难度大且生产成本高的问题，提供一种简单有效的高导电铝合金板带制备方法，能够获得高导电性和力学性能兼顾的铝合金板带。

为达到上述目的，本发明提供一种高导电铝合金板带的制备方法，包括如下步骤：

A、配料：铝合金铸锭按照如下质量百分比配料：Si：≤0.15％；Fe：≤0.20％；Cu：0.3～0.5％、Mn：≤0.01％，Mg：≤0.02％；Cr：≤0.01％；Zn：≤0.03％；Er：0.03～0.05％、Ti：0.008～0.015％、B：≤0.01％，其余单个杂质≤0.05％，杂质合计≤0.15％，余量为Al。

B、熔炼：将配制好的铝合金原料置于熔炼炉中经过电磁搅拌、扒渣、精炼、静置、在线除氢、过滤工序后熔炼为液态铝合金，将液态铝合金熔铸为铝合金铸锭；

C、均匀化与热轧：将熔铸后的铝合金铸锭加热到580℃保温6～8h，随后降温到480℃保温1～2h后出炉轧制，热精轧后铝合金板厚度3～4mm；·

D、固溶：将热轧后的铝合金板材进行固溶处理，固溶温度为500～520℃，固溶时间为20～40s；