技术特征：
1.一种棒型核燃料元件磁脉冲紧密贴合封装-连接协同成形装置，其特征在于，包括真空系统、移动装置、成形线圈(2)、集磁器(1)和电磁成形机；所述真空系统包括真空室(6)，真空室(6)的两个相对壁面上开设有用于穿设核燃料元件(5)并固定核燃料元件(5)端部的通孔，两个通孔之间形成核燃料元件(5)的固定工位；所述集磁器(1)设置在真空室内并用于同轴装配在核燃料元件(5)的外壁上；所述成形线圈(2)同轴缠绕装配在集磁器(1)上；所述移动装置用于驱动集磁器(1)和成形线圈(2)沿着核燃料元件(5)的轴向来回移动；所述电磁成形机用于向成形线圈(2)提供不同的放电电压。2.根据权利要求1所述的一种棒型核燃料元件磁脉冲紧密贴合封装-连接协同成形装置，其特征在于，还包括驱动管(8)，所述驱动管(8)用于同轴套在核燃料元件(5)外壁上。3.根据权利要求2所述的一种棒型核燃料元件磁脉冲紧密贴合封装-连接协同成形装置，其特征在于，所述驱动管(8)采用纯铝或铝合金管。4.根据权利要求1所述的一种棒型核燃料元件磁脉冲紧密贴合封装-连接协同成形装置，其特征在于，所述集磁器(1)采用整体式集磁器，且集磁器上沿着圆周方向带有多个60
°
间隔的凹槽。5.根据权利要求1所述的一种棒型核燃料元件磁脉冲紧密贴合封装-连接协同成形装置，其特征在于，所述移动装置包括设置在真空室(6)内的与核燃料元件(5)固定工位平行设置的滚珠丝杠(4)，滚珠丝杠(4)上滑动安装有移动平台(3)，集磁器(1)安装在所述移动平台(3)上。6.根据权利要求5所述的一种棒型核燃料元件磁脉冲紧密贴合封装-连接协同成形装置，其特征在于，所述滚珠丝杠(4)设置有多个，且沿着固定工位的圆周方向均匀布置。7.根据权利要求1所述的一种棒型核燃料元件磁脉冲紧密贴合封装-连接协同成形装置，其特征在于，通孔与核燃料元件(5)的端塞(9)之间设置有密封装置(7)。8.一种棒型核燃料元件磁脉冲紧密贴合封装-连接协同成形方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将核燃料元件与驱动管同轴装配，再将装配体放入真空室中与集磁器和成形线圈装配，真空室内抽真空；(2)将成形线圈和集磁器移动至核燃料元件包壳管中段，设定电磁成形机的放电参数，以包壳管中段为中心，在两侧采取对称间隔放电方式，进行包壳管与燃料芯体之间由中心向两端的逐步紧密贴合封装；(3)将成形线圈和集磁器移动至端塞处，重新设定放电参数，采取两次脉冲连接方法，进行包壳管与端塞的连接。9.根据权利要求8所述的一种棒型核燃料元件磁脉冲紧密贴合封装-连接协同成形方法，其特征在于，步骤(2)的具体方法如下：成形线圈和集磁器移动至核燃料元件包壳管中段作为初始位置，以8kv放电电压进行初始放电道次，完成包壳管与燃料芯体中段的紧密贴合成形；设置初始位置为z轴坐标0点，成形线圈和集磁器沿z轴正方向移动y距离，以7.5kv的放电电压进行放电，成形线圈和集磁器沿z轴负方向移动2y距离，再以7.5kv的放电电压进行
放电，两次对称放电成为第一个间隔放电道次；将成形线圈和集磁器移动至z轴
±
y
×
n处分别进行两次对称放电，成为第n个间隔放电道次，n为2，3，4
……
n，完成包壳管与燃料芯体之间由中心向两端的逐步紧密贴合。10.根据权利要求8所述的一种棒型核燃料元件磁脉冲紧密贴合封装-连接协同成形方法，其特征在于，步骤(3)的具体方法如下：将成形线圈和集磁器移动至端塞末端
±
a距离处，以10kv的放电电压进行磁脉冲成形，然后沿背离端塞末端方向移动b距离，即在
±
(a+b)距离处再以10kv的放电电压进行磁脉冲成形，完成端塞与包壳管的连接。
技术总结
本发明公开了一种棒型核燃料元件磁脉冲紧密贴合封装-连接协同成形装置与方法，包括真空系统、移动装置、成形线圈、集磁器和电磁成形机；真空系统包括真空室，真空室的两个相对壁面上开设有用于穿设核燃料元件并固定核燃料元件端部的通孔；集磁器设置在真空室内并用于同轴装配在核燃料元件外壁上；成形线圈同轴缠绕装配在集磁器上；移动装置用于驱动集磁器和成形线圈沿着核燃料元件的轴向移动；电磁成形机用于向成形线圈提供不同的放电电压。本发明利用通脉冲强电流的成形线圈瞬间激发的强洛伦兹力驱动成形管件发生高速变形，能够在同一套装置中实现包壳管-燃料芯体的紧密贴合封装以及包壳管-端塞连接的功能，实现两种工艺过程的时空集成。过程的时空集成。过程的时空集成。
技术研发人员：郑勇 邱绍宇 魏连峰 刘超红 卓洪 郑云西
受保护的技术使用者：中国核动力研究设计院
技术研发日：2022.12.21
技术公布日：2023/3/14