CN117292850A - 一种核燃料棒的端塞及压力电阻焊的工艺方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种核燃料棒的端塞，用于安装在管材的端部，端塞包括轴向连接的第一塞体和第二塞体，第二塞体相对于第一塞体的位置更靠近管材，第二塞体包括轴向上互相邻接的第一圆柱段和第二圆柱段，第一圆柱段的直径小于第二圆柱段的直径，使得第二圆柱段上与第一圆柱段交界处形成台阶面，台阶面为沿端塞径向方向的环形平面；第二圆柱段的直径大于管材的内径，且小于管材的外径，第一圆柱段伸入管材内，以使得台阶面与管材的端面以面接触的形式贴合。本申请通过对端塞的特殊结构和尺寸设计，使得压力电阻焊接时端塞一侧与管口的相对位移长度较大，形成大尺寸位移顶锻成型。

Description

一种核燃料棒的端塞及压力电阻焊的工艺方法

技术领域

本发明涉及核燃料棒技术领域，具体而言，涉及一种核燃料棒的端塞及压力电阻焊的工艺方法。

背景技术

在各种类型的核燃料棒中，锆合金包壳与端塞的焊接若采用熔化焊接工艺，一般对焊缝的组织和性能影响较大，同时会不可避免的引入焊接缺陷。相比之下，压力电阻焊工艺属于固态焊接，对母材的组织和性能影响较小，同时可降低焊接缺陷产生的几率。因此，压力电阻焊工艺是实现锆合金包壳与端塞连接的重要方法。通过对相关工艺的研发，可有效提升锆合金包壳与端塞的连接质量。

现有技术CN106735807A公开了一种端塞的结构以及端塞与包壳管的压力电阻焊工艺，具体来说，其端塞的结构如图1所示，端塞与包壳管配合的一端具有圆台面。如图2所示为该端塞1与包壳管2的顶锻焊接过程，把端塞1和包壳管2装配成对接接头，在挤压力作用下，使包壳管端面与端塞配合面接触，该圆台面与包壳管的端面形成线接触，通过焊接电极给工件施加电流，焊接电流从端塞电极开始，通过端塞和包壳管最后到达焊接电极夹头6，焊接电流的能量释放在端塞和包壳管的接触电阻上。包壳管端面与端塞配合面及邻近区域产生的电阻热使焊接面的金属处于塑性状态，然后对对接接头施加顶锻力，从而完成端塞与包壳管的顶锻焊接。

如图2所示，在顶锻焊接的过程中会产生内顶锻挤出部13和外顶锻挤出部14，在包壳管的电极夹头6与包壳管2的接触面上设置有一个凹槽结构，用于容纳外顶锻挤出部14，其形成的焊缝效果如图3所示。

该压力电阻焊工艺主要用于AFA3G核燃料棒制造以及CAP1400核燃料棒制造。该技术方案形成的焊缝结合长度较短，且受电极结构的独特设计影响会在焊缝的顶锻结合区形成顶锻突起，热影响区较大。且受制于整体工艺的特点，目前采用视觉成像的方法间接评价焊缝质量，缺乏直观反馈焊缝成型质量的方式。

鉴于以上技术问题，特推出本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种核燃料棒的端塞及压力电阻焊的工艺方法，主要用于解决当前压力电阻焊工艺形成的焊缝长度较短，焊缝质量不高的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提出了一种核燃料棒的端塞，用于安装在管材的端部，端塞包括轴向连接的第一塞体和第二塞体，第二塞体相对于第一塞体的位置更靠近管材；

第二塞体包括轴向上互相邻接的第一圆柱段和第二圆柱段，第一圆柱段的直径小于第二圆柱段的直径，使得第二圆柱段上与第一圆柱段交界处形成台阶面，台阶面为沿端塞径向方向的环形平面；

第二圆柱段的直径大于管材的内径，且小于管材的外径，第一圆柱段伸入管材内，以使得台阶面与管材的端面以面接触的形式贴合。

进一步的，第二塞体还包括第三圆柱段，第三圆柱段与第二圆柱段轴向上互相邻接，第三圆柱段与第一圆柱段分别位于第二圆柱段的两侧，第三圆柱段的直径小于第二圆柱段。

进一步的，所述第二圆柱段的直径a，所述管材的内径b和外径c之间满足如下关系：

进一步的，所述第一圆柱段的直径小于所述管材的内径，所述第一圆柱段的外圆柱面与所述管材的内表面之间间隙配合。

进一步的，所述第三圆柱段的直径大于所述管材的内径。

进一步的，所述第一塞体包括轴向连接的导向部和锥形部，所述导向部位于所述端塞的端部，所述锥形部位于所述导向部和所述第二塞体之间。

应用本发明的以上端塞技术方案，至少实现了如下有益效果：

1、该端塞通过设置第二圆柱段，并限制其尺寸，使得预顶锻时端塞与管材的配合处以面接触的形式形成小尺寸过盈对接，便于控制顶锻的抗力与接触界面的电阻值大小。

2、该端塞通过设置第一圆柱段、第三圆柱段及其尺寸，第一圆柱段与管材内径之间的空间用于容纳内顶锻挤出部，防止内顶锻挤出部直接与管材内部芯体接触，第三圆柱段用于容纳外顶锻挤出部，从而使得端塞的整体结构能够降低顶锻抗力，材料的变形阻力稳定，在焊接过程中顶锻力推动下，端塞相对于管口更容易产生大尺寸相对位移。

3、该端塞通过进一步对第二圆柱段尺寸进行专门限制，通过与管材端面的配合面积来调控顶锻的抗力与接触界面的电阻值，从而控制顶锻长度和接头热影响状态，防止顶锻时端塞材料发生过度翻折或者材料流动阻力过大的影响，保障端塞较大尺寸行程的顶锻位移且结合界面良好。

为了实现上述目的，根据本发明的又一个方面，提出了一种核燃料棒端塞压力电阻焊的工艺方法，将端塞和管材之间进行顶锻焊接，包括如下步骤：

送料步骤，将管材的管口送入焊室内，并传送至电极夹头的固定位置；

夹紧步骤，电极夹头收紧与管口的外表面贴合，再将管材的位置固定；

预顶锻步骤，顶锻机构将端塞从另一侧输送至焊室内，对端塞施加预顶锻力，以使得台阶面与管材的端面以面接触的形式贴合；

焊接步骤，对管材和端塞施加焊接电流，顶锻机构对端塞施加顶锻力，顶锻力的大小与预顶锻力相同，管材位置固定，使得端塞在顶锻力作用下相对于管口产生持续的相对位移，以实现管材和端塞的顶锻成型。

进一步的，还包括焊缝质检步骤，位于所述焊接步骤之后，形成稳定的焊缝后，对所述焊缝质量进行检查，质量检测的方法包括，采用超声波检测的方法，检查所述焊缝内部有无缺陷状态，同时通过超声波测量焊缝的有效结合长度。

进一步的，在焊接步骤中，焊接电流采用直流横波电流，电流大小为14kA～17kA。

进一步的，在预顶锻步骤中，以负压吸附的方式使得顶锻机构与端塞配合。

应用本发明的以上压力电阻焊的工艺方法，至少实现了如下有益效果：

1、本工艺方法通过在焊接过程中使得管材的位置保持固定，仅端塞在顶锻电极的推动下相对于管口运动，结合本申请中对端塞的特殊结构和尺寸设计，使得端塞一侧与管口的相对位移长度较大，形成大尺寸位移顶锻成型。

2、本工艺方法通过设置配合面光滑的复合电极夹头，焊接过程中软化金属在顶锻力作用下流动，受到电极夹头的限制，软化金属只能沿着顶锻方向流动，采用本工艺方法形成的焊缝的表面光滑，无顶锻突起，且焊缝的结合长度一般较大，从而大大提高了焊接的质量。

3、本工艺方法通过设置顶锻力的大小与预顶锻力相同，保证顶锻时系统响应及时，从而保障焊接过程中施加顶锻力的稳定性，有利于端塞相对于管口形成大尺寸的位移。

4、本工艺方法通过多种方法检测焊缝的质量，外顶锻挤出部可用于外观检查以评判焊缝质量，同时通过超声检测的方法直观的表征焊缝内部的缺陷状态。

5、采用本工艺方法进行顶锻焊接，热影响区仅分布在焊接后结合线的两侧较小区域，在结合线长度方向上热影响区的厚度不超过管厚度的三分之二，使得焊接区的耐腐蚀性能与母材相当；且大尺寸位移顶锻成型造成结合界面的材料塑性流变更加明显，使得结合区的晶粒细化，强度更高。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术的端塞示意图；

图2示出了现有技术的端塞顶锻过程形变示意图；

图3示出了现有技术的焊缝焊接效果图；

图4示出了本发明的端塞示意图；

图5示出了本发明的端塞与管材配合示意图；

图6示出了本发明的端塞顶锻过程形变示意图；

图7示出了本发明的焊缝焊接效果图；

图8示出了采用本发明工艺方法的端塞压力电阻焊设备示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、端塞；2、管材；3、第一塞体；301、导向部；302、锥形部；

4、第二塞体；401、第一圆柱段；402、第二圆柱段；403、第三圆柱段；404、台阶面；

5、焊室；6、电极夹头；60、复合叠层；7、管夹紧机构；8、顶锻机构；9、送料机构；10、顶锻电极；11、真空吸附室；12、视觉定位系统；13、内顶锻挤出部；14、外顶锻挤出部；15、保护气进口；16、保护气出口。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本发明所要求保护的范围。术语“包括”在使用时表明存在特征，但不排除存在或增加一个或多个其它特征；术语“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例：

本实施例主要提出了一种端塞的结构以及使用该端塞进行压力电阻焊以制造STEP系列核燃料棒的工艺方法，本实施例适用的锆合金管材的壁厚在0.5mm-0.7mm之间。

如图4所示，本申请提出了一种核燃料棒的端塞1，用于安装在管材2的端部。管材2在本实施例中采用锆合金包壳管。端塞1包括轴向连接的第一塞体3和第二塞体4，第二塞体4相对于第一塞体3的位置更靠近管材2。即顶锻时第二塞体4与管材2之间进行焊接。

第二塞体4包括轴向上互相邻接的第一圆柱段401和第二圆柱段402，第一圆柱段401位于端塞的端部。第一圆柱段401的直径小于第二圆柱段402的直径，使得第二圆柱段402上与第一圆柱段401交界处形成台阶面404，台阶面404为沿端塞1径向方向的环形平面。

结合图5所示，设计第二圆柱段402的直径大于管材2的内径，且小于管材2的外径。端塞与包壳管配合时，第一圆柱段401伸入管材2内，以使得台阶面404与管材2的端面以面接触的形式贴合。通过设置第二圆柱段，并限制其尺寸，使得预顶锻时端塞与管材的配合处以面接触的形式形成小尺寸过盈对接，便于控制顶锻的抗力与接触界面的电阻值大小。

优选地，第一圆柱段401的直径小于管材2的内径，第一圆柱段401的外圆柱面与管材2的内表面之间间隙配合。结合图6所示，通过设置第一圆柱段及其尺寸，第一圆柱段与管材内径之间的间隙空间用于容纳内顶锻挤出部13，防止内顶锻挤出部直接与管材内部芯体接触，

如图4所示，第二塞体4还包括第三圆柱段403，第三圆柱段403与第二圆柱段402轴向上互相邻接，第三圆柱段403与第一圆柱段401分别位于第二圆柱段402的两侧，第三圆柱段403的直径小于第二圆柱段402。优选地，第三圆柱段403的直径大于管材2的内径。结合图6所示，通过设置缩颈的第三圆柱段，用于容纳外顶锻挤出部14。

该端塞通过设置第一圆柱段、第三圆柱段及其尺寸，第一圆柱段与管材内径之间的空间用于容纳内顶锻挤出部，防止内顶锻挤出部直接与管材内部芯体接触。第三圆柱段用于容纳外顶锻挤出部，从而使得端塞的整体结构能够降低顶锻抗力，材料的变形阻力稳定，在焊接过程中顶锻力推动下，端塞相对于管口更容易产生大尺寸相对位移。

优选地，第二圆柱段402的直径a，管材2的内径b和外径c之间满足如下关系：

该端塞通过进一步对第二圆柱段尺寸进行专门限制，通过与管材端面的配合面积来调控顶锻的抗力与接触界面的电阻值，从而控制顶锻长度和接头热影响状态，防止顶锻时端塞材料发生过度翻折或者材料流动阻力过大的影响，保障端塞较大尺寸行程的顶锻位移且结合界面良好。

例如，在本实施例中，包壳管的内径为8.36mm，外径9.5mm，壁厚为0.57mm。针对该型号的包壳管配对设计的端塞尺寸如下：

第一圆柱段直径长度1mm，该直径能与管材内径形成较大的间隙配合，从而提供足够的空腔用来容纳内顶锻挤出部，防止内顶锻挤出部直接与管内部芯体接触。

第三圆柱段直径长度1.8mm，该尺寸为了减轻材料顶锻变形过程中的抗力，焊接过程中随着第二圆柱段的过盈区材料被顶起，材料的变形阻力增大，第三圆柱段形成的缩颈台阶可以容纳更多的挤出材料，使得材料的变形阻力稳定，保证形成大尺寸位移顶锻成型。

第二圆柱段直径长度1.65mm，该尺寸与管材8.36mm的内径形成过盈配合，焊接过程中，端塞向前运动，端塞和管材的过盈搭接区材料因电阻热发生软化，在顶锻力作用下搭接区界面相对滑移。若第二圆柱段直径尺寸过小时外表面挤出材料发生过度翻折，该尺寸过大时挤压变形的材料数量增加，材料的流动阻力变大，难以形成大的顶锻位移。该8.87mm的尺寸为专门设计，使得在顶锻力作用下，端塞能够形成较大尺寸相对位移且结合界面良好。

此外，如图4所示，第一塞体3包括轴向连接的导向部301和锥形部302，导向部301位于端塞1的端部，锥形部302位于导向部301和第二塞体4之间。导向部301主要作为顶锻后燃料棒的导向部，锥形部302则用于在顶锻时与顶锻机构配合。

本申请根据以上提出的端塞，还提出了使用该种端塞进行核燃料棒端塞压力电阻焊的工艺方法，如图8所示，将端塞1和管材2之间进行顶锻焊接，包括如下步骤：

S1，送料步骤，将管材2的管口送入焊室5内，并传送至电极夹头6的固定位置。具体来说，送料机构9抓取锆合金包壳管向焊室5移动，在移动过程中，视觉定位系统12通过成像设备获取管口的精确位置信息，并传输到送料机构9中。根据该位置信息，送料机构将包壳管的一端传送到电极夹头6的固定位置。

S2，夹紧步骤，沿包壳管周向分布的电极夹头6收紧，使得电极夹头6的内圆面与管口的外表面贴合。结合图6所示，电极夹头采用叠层复合电极，控制电流在管材向端塞侧流动的电流分布。优选地，电极夹头6包括复合叠层60，复合叠层内侧与包壳管的端部紧密贴合。复合叠层60通过采用具有不同导电性层的金属片传导电流，可保证各个径向电阻值一致，在包壳管横截面上径向分流的电流分布均匀使得包壳管在圆周方向上电流密度分布均匀，从而提高压力电阻焊的焊接质量。

之后，将管材2的位置固定，管夹紧机构7收紧，保证包壳管的固定定位，即在顶锻时，管夹紧结构能保证包壳管管不会被端塞推动。本工艺方法通过在焊接过程中使得管材的位置保持固定，仅端塞在顶锻电极的推动下相对于管口运动，结合本申请中对端塞的特殊结构和尺寸设计，使得端塞一侧与管口的相对位移长度较大，形成大尺寸位移顶锻成型。

S3，预顶锻步骤，以负压吸附的方式使得顶锻机构8与端塞1配合。优选地，顶锻机构8包括顶锻电极10和真空吸附室11，真空吸附室11通过管道与顶锻电极10内部连通。在真空吸附室制造负压，使得端塞1被吸附与顶锻电极10配合面贴合。

之后顶锻机构8推动顶锻电极10，将端塞1从另一侧输送至焊室5内。之后顶锻机构8对端塞1施加预顶锻力，以使得端塞的台阶面与管材2的端面以面接触的形式贴合。

S4，焊接步骤，首先通过保护气进口15向焊室5内喷吹氩气/氦气惰性保护气体。之后系统通电，对管材2和端塞1施加焊接电流，焊接电流由电极夹头6依次流经包壳管、端塞1和顶锻电极10。端塞端面和包壳端面的接触电阻在通电后形成电阻热，使得端塞和管材接触区域的母材受热软化。

之后顶锻机构8对端塞1施加顶锻力，顶锻力的大小为设定值，与预顶锻力相同。因管材2的位置固定，软化后的金属在顶锻力作用下发生塑性流动，使得端塞1在顶锻力作用下相对于管口产生持续的相对位移，软化的金属受挤压一方面在外侧形成外顶锻挤出部14，一方面在管内部形成内顶锻挤出部13。

本工艺方法通过设置顶锻力的大小与预顶锻力相同，保证顶锻时系统响应及时，从而保障焊接过程中施加顶锻力的稳定性，有利于端塞相对于管口形成大尺寸的位移。在本工艺下，端塞一侧与管口的相对位移可达到2.4mm。

再进行适当保压，滑移界面在温度和压力作用下产生金属间结合，形成稳定的焊缝，以完成管材2和端塞1的顶锻成型。最终形成的焊缝如图7所示，本工艺方法通过设置配合面光滑的复合电极夹头，焊接过程中软化金属在顶锻力作用下流动，受到电极夹头的限制，软化金属只能沿着顶锻方向流动，采用本工艺方法形成的焊缝的表面光滑，无顶锻突起，且焊缝的结合长度一般较大，焊缝的结合长度到达2.4mm，大大超过原有技术的1.2mm，从而大大提高了焊接的质量。

此外，还包括焊缝质检步骤S5，位于焊接步骤之后。形成稳定的焊缝后，对焊缝质量进行检查，质量检测的方法包括但不限于如下几种：

观察外观状态，焊缝表面有无氧化色、粘铜、飞溅等缺陷。在本工艺中，外顶锻挤出部可用于外观检查以评判焊缝质量。

腐蚀：焊缝在18.7MPa，360℃的水中经72小时腐蚀，无白色和棕色产物生成。

爆破：采用液压爆破，爆破位置不沿着结合线方向。

金相：焊缝沿轴向结合长度不低于2mm。

优选地，在本工艺中，质量检测方法还包括超声波检测，通过超声检测的方法直观的表征焊缝内部的缺陷状态。同时通过超声波测量焊缝的有效结合长度，焊缝结合长度超过1.3mm。

此外，在焊接步骤中，优选地，焊接电流采用直流横波电流，电流大小为14kA～17kA。接时焊室内充入保护气体，保护气流量不低于2L/min。顶锻压力1800N-3000N，焊接时间为15ms-30ms。

总之，从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现如下技术效果：

1、该端塞通过设置第二圆柱段，并限制其尺寸，使得预顶锻时端塞与管材的配合处以面接触的形式形成小尺寸过盈对接，便于控制顶锻的抗力与接触界面的电阻值大小。

2、该端塞通过设置第一圆柱段、第三圆柱段及其尺寸，第一圆柱段与管材内径之间的空间用于容纳内顶锻挤出部，防止内顶锻挤出部直接与管材内部芯体接触，第三圆柱段用于容纳外顶锻挤出部，从而使得端塞的整体结构能够降低顶锻抗力，材料的变形阻力稳定，在焊接过程中顶锻力推动下，端塞相对于管口更容易产生大尺寸相对位移。

3、该端塞通过进一步对第二圆柱段尺寸进行专门限制，通过与管材端面的配合面积来调控顶锻的抗力与接触界面的电阻值，从而控制顶锻长度和接头热影响状态，防止顶锻时端塞材料发生过度翻折或者材料流动阻力过大的影响，保障端塞较大尺寸行程的顶锻位移且结合界面良好。

4、本工艺方法通过在焊接过程中使得管材的位置保持固定，仅端塞在顶锻电极的推动下相对于管口运动，结合本申请中对端塞的特殊结构和尺寸设计，使得端塞一侧与管口的相对位移长度较大，形成大尺寸位移顶锻成型。

5、本工艺方法通过设置配合面光滑的复合电极夹头，焊接过程中软化金属在顶锻力作用下流动，受到电极夹头的限制，软化金属只能沿着顶锻方向流动，采用本工艺方法形成的焊缝的表面光滑，无顶锻突起，且焊缝的结合长度一般较大，从而大大提高了焊接的质量。

6、本工艺方法通过设置顶锻力的大小与预顶锻力相同，保证顶锻时系统响应及时，从而保障焊接过程中施加顶锻力的稳定性，有利于端塞相对于管口形成大尺寸的位移。

7、本工艺方法通过多种方法检测焊缝的质量，外顶锻挤出部可用于外观检查以评判焊缝质量，同时通过超声检测的方法直观的表征焊缝内部的缺陷状态。

8、采用本工艺方法进行顶锻焊接，热影响区仅分布在焊接后结合线的两侧减小区域，在结合线长度方向上热影响区的厚度不超过管厚度的三分之二，使得焊接区的耐腐蚀性能与母材相当；且大尺寸位移顶锻成型造成结合界面的材料塑性流变更加明显，使得结合区的晶粒细化，强度更高。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种核燃料棒的端塞，用于安装在管材(2)的端部，所述端塞(1)包括轴向连接的第一塞体(3)和第二塞体(4)，所述第二塞体(4)相对于所述第一塞体(3)的位置更靠近所述管材(2)，其特征在于：所述第二塞体(4)包括轴向上互相邻接的第一圆柱段(401)和第二圆柱段(402)，所述第一圆柱段(401)的直径小于所述第二圆柱段(402)的直径，使得所述第二圆柱段(402)上与所述第一圆柱段(401)交界处形成台阶面(404)，所述台阶面(404)为沿所述端塞(1)径向方向的环形平面；

所述第二圆柱段(402)的直径大于所述管材(2)的内径，且小于所述管材(2)的外径，所述第一圆柱段(401)伸入所述管材(2)内，以使得所述台阶面(404)与所述管材(2)的端面以面接触的形式贴合。

2.根据权利要求1所述的端塞，其特征在于：所述第二塞体(4)还包括第三圆柱段(403)，所述第三圆柱段(403)与所述第二圆柱段(402)轴向上互相邻接，所述第三圆柱段(403)与所述第一圆柱段(401)分别位于所述第二圆柱段(402)的两侧，所述第三圆柱段(403)的直径小于所述第二圆柱段(402)。

3.根据权利要求2所述的端塞，其特征在于：所述第二圆柱段(402)的直径a，所述管材(2)的内径b和外径c之间满足如下关系：

4.根据权利要求3所述的端塞，其特征在于：所述第一圆柱段(401)的直径小于所述管材(2)的内径，所述第一圆柱段(401)的外圆柱面与所述管材(2)的内表面之间间隙配合。

5.根据权利要求4所述的端塞，其特征在于：所述第三圆柱段(403)的直径大于所述管材(2)的内径。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的端塞，其特征在于：所述第一塞体(3)包括轴向连接的导向部(301)和锥形部(302)，所述导向部(301)位于所述端塞(1)的端部，所述锥形部(302)位于所述导向部(301)和所述第二塞体(4)之间。

7.一种核燃料棒端塞压力电阻焊的工艺方法，其特征在于：将根据上述权利要求1-6中的任一项的所述端塞(1)和所述管材(2)之间进行顶锻焊接，包括如下步骤：

送料步骤，将所述管材(2)的管口送入焊室(5)内，并传送至电极夹头(6)的固定位置；

夹紧步骤，所述电极夹头(6)收紧与所述管口的外表面贴合，再将所述管材(2)的位置固定；

预顶锻步骤，顶锻机构(8)将所述端塞(1)从另一侧输送至所述焊室(5)内，对所述端塞(1)施加预顶锻力，以使得所述台阶面(404)与所述管材(2)的端面以面接触的形式贴合；

焊接步骤，对所述管材(2)和所述端塞(1)施加焊接电流，所述顶锻机构(8)对所述端塞(1)施加顶锻力，所述顶锻力的大小与所述预顶锻力相同，所述管材(2)位置固定，使得所述端塞(1)在顶锻力作用下相对于所述管口产生持续的相对位移，以实现所述管材(2)和所述端塞(1)的顶锻成型。

8.根据权利要求7所述的工艺方法，其特征在于：还包括焊缝质检步骤，位于所述焊接步骤之后，形成稳定的焊缝后，对所述焊缝质量进行检查，质量检测的方法包括，采用超声波检测的方法，检查所述焊缝内部有无缺陷状态，同时通过超声波测量所述焊缝的有效结合长度。

9.根据权利要求7所述的工艺方法，其特征在于：在所述焊接步骤中，所述焊接电流采用直流横波电流，电流大小为14kA～17kA。

10.根据权利要求7所述的工艺方法，其特征在于：在所述预顶锻步骤中，以负压吸附的方式使得所述顶锻机构(8)与所述端塞(1)配合。