[發明專利]鋁合金材料、導電排及其蠕變剩余壽命的計算方法

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• 申請號: 202210093424.1
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114427055A
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 郭晨輝;時曉蕾;張亞飛;王峰
• 申請（專利權）人: 陽光電源股份有限公司
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22C1/02;C22C1/03;B22D11/00;H01B1/02;H01B5/02;G06F17/15
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 康歡歡

1.一種鋁合金材料，其特征在于，包括：鋁元素、硼元素、鋯元素和稀土元素，其中所述硼元素的含量小于或者等于0.025％，所述鋯元素的含量小于或者等于0.2％，所述稀土元素的含量小于或者等于0.15％。

2.根據權利要求1所述的鋁合金材料，其特征在于，其中所述硼元素的含量大于或者等于0.015％，所述鋯元素的含量大于或者等于0.1％，所述稀土元素的含量大于或等于0.05％。

3.根據權利要求1所述的鋁合金材料，其特征在于，還包括：硅元素、鎂元素、鐵元素、銅元素和鈦元素；

其中，所述硅元素的含量大于或者等于0.5％且小于或者等于0.7％，所述鎂元素的含量大于或者等于0.4％且小于或者等于0.5％，所述鐵元素的含量大于或者等于0.3％且小于或者等于0.5％，所述銅元素的含量大于或者等于0.08％且小于或者等于0.15％，所述鈦元素的含量大于或者等于0.08％且小于或者等于0.12％。

4.一種鋁合金材料的制備方法，其特征在于，包括：

準備多種制備原料；其中，所述制備原料的比例由權利要求1-3任一項所述的鋁合金材料中的元素含量確定；

選用保護氣體將精煉劑吹入熔煉鋁液并攪拌，后靜置第一預設時長；

把精煉鋁液倒入連鑄機中軋制出連鑄坯，在均熱爐中保溫第二預設時長后送入熱連軋機組中軋制成型，獲得所述鋁合金材料。

5.一種導電排，其特征在于，采用權利要求1-3任一項所述的鋁合金材料。

6.一種連接系統，其特征在于，包括至少兩個權利要求5所述的導電排，還包括緊固螺栓、與所述緊固螺栓匹配使用的緊固螺母以及碟簧；所述導電排包括過孔，所述緊固螺栓貫穿至少兩個所述導電排的所述過孔，各所述導電排在所述緊固螺栓的螺栓頭與所述緊固螺母之間；所述碟簧設置在所述緊固螺栓的螺栓頭與最靠近所述螺栓頭的所述導電排之間，以及設置在所述緊固螺母與最靠近所述緊固螺母的導電排之間。

7.一種導電排蠕變剩余壽命的計算方法，其特征在于，所述計算方法包括：

根據蠕變性能試驗，構建穩態蠕變速率本構方程；

根據碟簧瞬態下壓負載與緊固螺栓軸向預緊力確定工況應力；

根據所述穩態蠕變速率本構方程、碟簧瞬態下壓量、所述工況應力和工況溫度確定所述導電排蠕變剩余壽命。

8.根據權利要求7所述的導電排蠕變剩余壽命的計算方法，其特征在于，所述根據蠕變性能試驗，構建穩態蠕變速率本構方程，包括：

在不同預設工況應力和不同預設溫度下進行蠕變性能試驗，并基于諾頓方程得到不同預設工況應力、不同預設溫度下對應的多個穩態蠕變速率；

根據多個所述穩態蠕變速率和所述諾頓方程確定所述穩態蠕變速率本構方程。

9.根據權利要求8所述的導電排蠕變剩余壽命的計算方法，其特征在于，

所述在不同預設工況應力和不同預設溫度下進行蠕變性能試驗，并基于諾頓方程得到不同預設工況應力、不同預設溫度下對應的多個穩態蠕變速率，包括：

基于諾頓方程，確定工況溫度不變時的第一應力指數；

根據所述第一應力指數和所述諾頓方程，確定不同預設應力下對應的穩態蠕變速率；

基于諾頓方程，確定工況應力不變時的第一蠕變激活能；

根據所述第一蠕變激活能和所述諾頓方程，確定不同預設溫度下對應的穩態蠕變速率；

所述根據多個所述穩態蠕變速率確定穩態蠕變速率本構方程，包括：

根據各所述穩態蠕變速率確定所述諾頓方程中的應力指數和蠕變激活能，以得到所述穩態蠕變速率本構方程。