CN101495264B - 使用带有伸缩销的装置并且伸缩销在路径末段收缩的搅拌摩擦焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及搅拌摩擦焊接两个板(20，21)的方法，该方法使用带有伸缩销(29)的焊接装置，并包括以下步骤：—定位并保持所述两个板(20，21)沿重叠区(24)接触，处于焊接后需要的相对位置；—使焊接装置(25)在焊缝的始端与上板(21)接触；—通过移动焊接装置(25)直到焊缝末端来纵向焊接所述两个板(20，21)；—继续沿延伸到焊缝末端以外的路径移动焊接装置(25)；—在焊接装置(25)的路径延伸到焊缝末端以外的部分使伸缩销(29)收缩，以避免出现焊接孔。

Description

使用带有伸缩销的装置并且伸缩销在路径末段收缩的搅拌摩擦焊接方法

本发明涉及搅拌摩擦焊接(soudage par friction malaxage)方法。更确切地说，本发明涉及能够焊接在全部或部分接触表面上相互并列的两个板的方法。本发明尤其用于在航空工业中焊接板材、加固件等。 

摩擦焊接是一种机械焊接方法，在该方法中通过使待接合的部件在轴向压力下互相靠着摩擦或互相靠着旋转来提供焊接所需的热。 

为了能够使不容易旋转的比较笨重的部件互相焊接，已知使用搅拌摩擦焊接。搅拌摩擦焊接使用包括成型销和凸肩的旋转装置。销进入到待焊接的部件材料中，直到凸肩接触待焊接的材料表面。通过摩擦加热所述材料到容易使其变形的温度。当焊接装置前进时，材料从销路径的前面向后面流动，以形成焊缝。前和后是指在所述焊接作业期间相对于焊接装置的前进方向而言。焊缝是指待焊接的表面材料，其在由于焊接装置的销前进而成为胶质时发生移动。 

本质上，搅拌摩擦焊接方法具有许多优点。特别是，该方法不需要提供任何附加材料，如气体或金属。另外，就所述方法在胶质态操作而言，待焊接部件的材料不会熔化。此外变形很小，并且气孔、热裂缝、夹杂等风险大大减少。另外，由于达到的温度保持低于待焊接材料熔点，成品接合件的机械性能很高，并在多数情况下高于用传统焊接方法得到的机械性能。 

但是，使用如目前已知的搅拌摩擦焊接方法得到的焊缝的最后工序可能不令人满意。 

实际上，如现有技术的图1所示，焊缝不能够从一个边缘到另一个边缘通过待焊接的板(即分别为下板1和上板2)的重叠区，因为如果焊缝在所述上板的一个边缘之上、之内或之外开始或结束，则胶质材料可能流动到上板2的边缘。板是指任何带有伸展表面并且相对于板的其它尺寸而言厚度较小的零件。 

因此上板2至少部分地覆盖下板1，使得在焊缝的每一端附近，下板1表面的至少一部分被上板2表面的没有焊缝的部分所覆盖。

搅拌摩擦焊接装置3用于焊接两个板1、2。焊接装置3带有突起在所述焊接装置3的主体7的凸肩8上的销4。销4是相对于焊接装置3的主体7的固定突起物。焊接装置3迅速旋转，并且在两个板1和2上摩擦，两个板通过未示出的工具定位并保持在所需的接合位置。焊接装置3在板1、2上的摩擦转换为热，并导致所述板1、2的材料软化，则板的材料局部进入胶质状态。销4的长度适合在待焊接的上板2和下板1之间的界面上穿入焊缝平面中。销4在其转动和平移运动的过程中通过对所述材料进行锻造和挤压的综合操作使两个板1、2的材料紧密混合。接合逐渐进行。 

由于软化的材料从销4前部向销4后部流动的危险，不能在上板2的后端5处开始搅拌摩擦焊接，也不能正好在前端6处结束所述焊接。 

另外，焊接结束时，必须撤出焊接装置3。因此撤出焊接装置时，在得到的焊缝的前端处，销4在焊接起来的板1、2中留下焊接凹痕或孔眼。该焊接孔的存在使两个板1和2之间的连接变得脆弱。另外，还增加了焊接孔处腐蚀和裂缝的危险。 

为了消除焊缝末端的焊接孔，一般使焊接起来的板的尺寸大于所需尺寸，在所述板接合起来之后再进行切割，其间刻意在某个区域结束焊接，该区域将和焊接孔一起被除去。 

在边对边焊接的情况下，并且当焊缝沿着自我封闭路径时，不可能通过除去板的形成了焊接孔的区域来消除焊接孔。在这种情况下，已知使用具有伸缩销12的搅拌摩擦焊接装置10，该装置的细节示于现有技术的图2中。 

焊接装置10至少包括两个部分。第一部分11形成用于通过摩擦产生焊接所需热量的凸肩。第二部分由伸缩销12构成，销12沿焊接装置10的旋转轴活动安装在凸肩11之内。因此伸缩销12可以根据控制或多或少进入焊缝平面中，即或深或浅地穿入到边靠边相邻的板的厚度中。当焊接工具10的路径在经过自我封闭的路径后回到它的出发点时，搅拌摩擦焊接装置10的使用者使伸缩销12逐渐收缩，以使得伸缩销12在凸肩11不再与板的表面接触之前完全收缩。 

当然可以使用设有伸缩销12的焊接装置10来形成沿开放线路的焊缝，但是在这种情况下，得到的焊缝在销已经缩回处的焊接端的品质不够好，焊缝的特性从销穿入板的厚度较浅时起变差。 

实际上，如图2中所示，随着销12的收缩，伸缩销12穿入到板13 的厚度中的深度越来越浅，然后为零，因此板13被搅拌并与边靠边相邻板的材料混合的材料量越来越少。因此获得的焊缝的强度也越来越小。焊缝和板的相应端部变弱，使用包括固定销4的焊接装置3的焊接方法遇到的问题没有解决。当待焊接的部件在焊接作业前已具有其最终尺寸并因此不能在得到的焊缝处进行切割时，其结果是得到的焊接部件变弱。 

在本发明中力求改进现有技术的搅拌摩擦焊接方法。特别是力求提供能够消除焊缝末端的焊接孔的搅拌摩擦焊接两个板的方法，同时保证焊缝在其整个长度上的良好品质。焊缝的长度是指所述焊缝从其称作始端的后端延伸到称作末端的前端的尺寸。焊缝的前端或末端是指焊接方法结束时得到的焊缝部分。 

为此，本发明中使用带有伸缩销的搅拌摩擦焊接装置，其路径延伸到焊缝的前端以外，并且其伸缩销在路径的在焊缝区开始或不在焊缝区开始并延伸到焊缝前端以外的部分上收缩。该方法可以与在上板(即焊接装置从其自由表面上经过的板)上预先形成其前端的逐渐变薄的边缘相结合，焊缝应在该前端处结束。逐渐变薄是指前端呈现厚度变化，以使得板的厚度逐渐减小，从初始厚度直到厚度为零。例如上板前端带有形成斜面的倒角。前端可另外带有一系列通过倒角连接或不通过倒角连接的平坦段。随着搅拌摩擦焊接装置在上板上前进，使伸缩销在变薄的前端处收缩，同时例如使进入到下板中的深度保持基本恒定。因此，通过控制焊接装置的伸缩销的伸出和收缩，在下板厚度中得到基本恒定的穿入深度。那么，参与形成焊缝的下板材料的厚度在焊缝的整个长度上是相同的。因此焊缝的机械特性是均匀的，并且焊接起来的板的品质没有降低。 

为了在整个需要的长度上形成焊缝，并且焊接结束时没有焊接孔继续存在，本发明的目标是一种通过搅拌摩擦两个板形成焊缝的方法，两个板分别为上板和下板，所述焊缝形成在称作始端的第一端和与所述第一端不同的称作末端的第二端之间，该方法使用带有伸缩销的焊接装置，所述方法包括以下步骤： 

—定位并保持两个板沿重叠区接触，处在焊接后需要的相对位置， 

—使焊接装置在靠近焊缝始端的区域中与一个或两个板接触， 

—通过移动所述焊接装置直到焊缝末端来纵向焊接两个板， 

—继续沿延伸到焊缝末端以外的路径移动焊接装置， 

—在焊接装置的路径延伸到焊缝末端以外的部分使伸缩销收缩，以避 免出现焊接孔。 

为了改进焊缝在上板边缘上的特性，上板最好包括位于所述板在焊缝末端侧的边缘上的逐渐变薄的前边缘。 

在这种情况下，根据焊接装置在变薄前边缘上的位置使伸缩销收缩，以便保持穿入下板中的所需深度。 

特别是销被收缩以在焊缝的始端和末端之间在下板厚度中保持基本恒定的搅拌深度。 

在实施该方法的具体示例中，通过斜面使前边缘变薄，所述斜面的长度优选为上板厚度的5到15倍之间，以减少被焊接作业变为胶质状态的材料流动的危险。 

为了保证正确地通过摩擦提供能量，焊接装置的轴线被定向为在所述焊接装置的路径的任何点(特别是在变薄的边缘上)均保持基本垂直于与板的组合件接触的表面。 

特别是，焊接装置所沿的路径延伸到焊缝末端以外的部分在板的前暴露区域形成，并且路径的所述部分基本被定向在焊缝的延长线上，或者相反，在与焊缝的方向明显不同的方向，例如沿与位于前暴露区侧的下板边缘基本平行的方向。 

或者，改变焊接装置的移动方向，使得焊接装置所沿的路径延伸到焊缝末端以外的部分位于待焊接的两个板的重叠区的区域中。 

在这种情况下，伸缩销最好从它在焊缝末端的位置起，在焊接装置所沿的路径在焊缝结束后的部分中收缩。伸缩销也可向外重新伸出，以保证在收缩伸缩销来避免形成焊接孔之前，例如在已形成的焊缝的部分上，在焊接装置从焊缝末端起所沿的路径部分的至少一部分上搅拌板的材料。 

为了提高焊缝在其开始端的品质，特别是最大程度地减少未焊接的或焊接特性不是最佳的长度，该方法另外包括下述步骤：其中，焊接装置在焊缝的始端与末端之间的路径之前，是下述路径部分：从在接合过程中所述焊接装置与一个或两个板的接触点开始并到达焊缝始端。 

焊接装置的所述接触点被选择在例如两个板的重叠区的区域中，或者相反，在下板的前暴露区中。 

上板最好包括位于所述板在焊缝始端侧的边缘上的后边缘，该后边缘例如通过斜面逐渐变薄，斜面的长度最好在上板厚度的5到15倍之间。

在这些情况下，伸缩销根据焊接装置在变薄后边缘上的位置伸出，以便保持穿入下板中的所需深度。 

另外，焊接装置的轴线被定向为使得在所述焊接装置的路径在焊接装置与一个或两个板的接触点和上板厚度基本恒定的路径区域之间的路径部分上的任何点，焊接装置的轴线都保持基本垂直于与板组合件的接触表面。 

根据本发明的焊接方法最好用于将长形板焊接在长度和宽度为相同数量级的大尺寸板上，所述长形板例如具有至少等于10的长度和宽度之比，如结构加固件，所述大尺寸板例如为结构(如飞行器机身)的外壳。 

通过阅读以下说明书并查对其附图可以更好地理解本发明。所示附图仅供参考，而绝非限定本发明。附图所示如下： 

-图1：前面已经描述的现有技术的带有固定销的搅拌摩擦焊接装置的示意图； 

-图2：前面已经描述的现有技术的带有伸缩销的搅拌摩擦焊接装置的示意图； 

-图3a和3b：根据本发明用于焊接两个板的搅拌摩擦焊接装置的两个示意图，其中伸缩销的最终收缩位于焊接后的端部； 

-图4a和4b：根据本发明用于焊接两个板的搅拌摩擦焊接装置的两个示意图，其中伸缩销的最终收缩位于板的重叠区中； 

-图5：根据本发明用于焊接两个板的搅拌摩擦焊接装置的另一示意图，其中伸缩销的最终收缩位于板的重叠区中； 

图3a中示出了至少部分地被上板21覆盖的下板20。上板是指表面之一(称作上表面)直接承受搅拌摩擦焊接装置的作用的板。下板是指位于上板的下表面之下的板，所述下表面与直接承受焊接装置的作用的上板表面相反。 

下板20例如对应于构成结构(如飞行器机身)的外壳的板，而上板21相当于需要固定在所述外壳上的加固件的底板。下板20的尺寸严格大于上板21的尺寸，下板20包括位于重叠区24上游的后暴露区22和位于重叠区24下游的前暴露区23。重叠区是指上板21覆盖下板20的区域。上游和下游分别为从上板21的后边缘26到前边缘27形成焊缝时，焊接装置25相对所述焊接装置25的位置和前进方向的后面和前面。

根据本发明的搅拌摩擦焊接方法包括使包括伸缩销29的焊接装置25具有与待焊接的板接触的路径，该路径至少在焊缝下游端方向终结在不与焊缝端部严格对应的点处。 

在本方法的第一实施方式中，焊接装置按照常规方法进行焊接，直到上板21的前边缘27时，销29在伸出位置，然后从该点起，与焊接装置撤出同时留下焊接孔的传统方法相反，焊接装置的路径反向以转到朝向后边缘26的方向，同时销29收缩回焊接装置25中。 

通过该方法，可以所需的深度尽量靠近边缘27实现焊接，以便得到所需的焊缝品质并且销的收缩不会留下任何焊接孔。 

焊接工具25的路径反向的距离应足以使销29可以在良好的条件下收缩，实际应用中为焊接工具25的凸肩直径的0.5-5倍。该距离的最小值取决于所考虑材料的厚度和构成板的材料类型，最好对每种情况进行实验验证。 

尽管焊接工具的穿入在焊缝始端不是很重要，因为焊接孔的问题不存在，但是可以优选地在开始焊接作业时使用相似的方法。因此，焊接工具在位于所述板的端部26下游的点与上板21接触，开始时沿着朝向该端部26的方向的路径，然后向板21的端部27移动，以便在路径的整个长度上形成焊缝。按照该方法，在焊接工具25的路径的开始部分，可以使工具尽可能靠近上板21的边缘26并且从焊缝的始端起得到均匀品质的焊缝。 

在焊接工具25的路径反向时，焊接工具可以优选地沿着与和焊缝一致的路径重合的路径。 

在另一实施方式中，焊接装置25能够从上板21的后端26到前端27把上板21焊接在下板20上。 

根据该方法，加工上板21的前端27，以形成逐渐变薄的边缘，例如图3a所示的具有斜面的边缘。在这种情况下，在到达前斜面边缘27处时，焊接装置25倾斜，使得所述焊接装置的旋转轴保持与接合起来的板20和21的自由表面基本垂直，以便跟随所述前斜面边缘27的坡度或上板21的厚度变化，并使所述焊接工具25的凸肩28保持与上板21的表面接触。通过将焊接装置安装在可定向心轴上可不是很难地实现所需的焊接装置的轴线的倾斜，该可定向心轴的使用在特别是数字控制加工领域是很普遍的。与传统的焊接方法相反，在该方法中，赋予焊接工具的路径不局限于 两个板20和21互相重叠的区域，而是继续到最大的板20的自由表面上。随着焊接装置25在上板21的厚度变化的边缘27上推进，焊接装置25的移动伴随着伸缩销29的逐渐收缩，使得伸缩销29继续穿入下板中，以保证正确搅拌两个板20和21的材料。在焊缝完全形成直到重叠区24的下游部分的边界处的最后阶段，销逐渐在焊接装置移动的过程中完全收缩。 

当上板21通过斜面变薄时，斜面的角度应选择为具有足够小的值，以便使焊接作业时的胶质状态材料不会因斜面而流动。因此在该阶段材料的流动性是取决于所考虑的材料的特性的主要参数。斜面的长度一般为上板21厚度的5-15倍。可以使用较大长度，但一般希望限制该长度，以最好地利用可有效利用的空间。 

在图3a所示的示例中，当焊接装置25位于下板20的前暴露区23中时，伸缩销29完全收缩。因此伸缩销29在重叠区24以外继续进入下板20的材料中，使得被搅拌区在前暴露区23中结束。在另一实施例中，可以设置一种伸缩销29收缩运动机制：当焊接装置25到达前斜面边缘27的尽头时使伸缩销29完全收缩。因此，焊缝在下板20的重叠区24与前暴露区23之间的接合处结束。这后一种实施方式特别适用于下板20的暴露区23上不具备足以在所述下板上结束焊缝的空间时。 

优选地，这样实现伸缩销29的逐渐收缩，使得在位于上板21与下板20之间的重叠表面24中的焊缝的整个长度上，保持伸缩销29进入下板20中的深度基本恒定，并基本等于形成焊缝时要求的深度。因此保证了焊缝的品质在所述焊缝的整个长度上恒定以及板20、21特性的完整性。 

在图3b所示的示例中，上板21带有也逐渐变薄的后边缘26，如斜面边缘。则搅拌可以在下板20的后暴露区22处开始。焊接装置25的伸缩销29首先在后暴露区22处只穿入到下板20中。然后焊接装置25跟随上板21的厚度变化，如所述上板的后斜面边缘26的厚度变化，同时保持所述装置25倾斜，以使焊接装置25的轴线保持与接合起来的部件20和21的自由表面基本垂直。起初，伸缩销29设置在超出焊接工具的位置，超出的长度相当于希望穿入到下板20中的深度，然后，随着焊接装置25沿后斜面边缘26的斜面上升，伸缩销29在板20、21的方向伸出到焊接装置25的凸肩以外，以便穿过上板21并继续穿入到下板20中。 

优选地，伸缩销29根据焊接装置25的前进速度和上板21的厚度变化向板20、21的方向伸出，以便使伸缩销29进入到下板20的厚度中的深度保持恒定。进入板20中的恒定深度最好被选为在所述焊缝的整个长 度上形成焊缝。 

也可以使焊缝正好在重叠区24的后端处(即在上板21的后斜面边缘26的后端)开始，特别是如果下板20的尺寸限制在更上游处开始搅拌的可能性的话。 

因此，根据本发明的焊接方法，可以通过两个边缘(即后边缘26和前边缘27)都加工为斜面的上板21来得到从所述上板21的后端一直到前端的焊缝。这就保证两个板20、21之间在所述板20、21的整个重叠长度上的良好连接。 

图4a示出根据本发明的搅拌摩擦焊接方法的另一实施方式。根据该具体方式，在经过下板20的前暴露区23形成焊缝后，焊接装置的路径在重叠区24处结束，重叠区24的前边缘27逐渐变薄，例如为斜面。 

为此，起初，按照和前面的实施该方法的方式相同的步骤，焊接装置25经过上板21的前变薄边缘27从焊缝的上游移动到下板20的前暴露区23。但是，与前面的实施方式相反，在焊接装置25处于前暴露区23中时，伸缩销29并未收缩，而是使焊接装置25反向移动，以便把所述焊接装置带向重叠区24。 

在反向移动的过程中，焊接装置最好沿着形成焊缝时所沿的路径，以便增加对焊缝中的材料的搅拌。 

优选地，在焊接装置25向相反方向移动时，使对所述装置25的控制从对凸肩的作用力指令转换为对所述凸肩的位置指令。实际上，由于焊接装置25在形成焊缝期间所沿的路径上重新通过，因此存在焊接装置25的凸肩进入已搅拌材料中的危险。此外，为了避免改变材料的特性，控制凸肩的位置，而不是控制凸肩的力。这样，使凸肩穿入到材料中一定深度，同时避免所述凸肩过度浸入到材料中。 

当焊接装置25沿上板21的前变薄边缘27的斜面下降时，伸缩销29第一次收缩，同时保持足够的长度，以便使所述销充分穿入到下板20的厚度中。当焊接装置所沿的路径反向，并且所述装置重新沿前变薄边缘27形成的斜面上升时，伸缩销可以逐渐完全缩回以避免形成焊接孔。 

或者，随着焊接装置25沿前变薄边缘27形成的斜面上升，伸缩销29重新向板20、21的方向伸出到焊接装置25的凸肩之外，因此销继续在较大深度进行搅拌，但是基本不穿入到下板20的形成焊缝的搅拌深度以下。这样，伸缩销29在重叠区24处实现最后的收缩。因此焊接作业在重叠区24中结束。 

优选地，在焊缝开始处，该搅拌摩擦焊接方法的实施方式与上述实施方式之一结合，其包括：或者使焊接装置在板21的上表面形成路径，并且在进行向前边缘27移动之前包括向后边缘26方向的第一移动；或者使用带有变薄后边缘26的上板21，并且在后暴露区22开始搅拌。这样，上板21的后端完全焊接在下板20上。 

如图4b示意性示出的，也可用后边缘26和前边缘27处变薄的上板21，通过结合已经说明的焊接装置的所述两种运动来开始形成焊缝。 

为此，使焊缝在重叠区24中开始。焊接装置25从该初始锚固点引向下板20的后暴露区22，并跟随上覆盖层21的厚度和坡度的变化。如前面所述，伸缩销12的位置在移动过程中改变，以保证正确搅拌板20和21的材料。焊接装置25的路径从后暴露区22起反向。焊接装置25重新跟随板21的后边缘26的厚度变化，但是在上升方向，同时始终保持使焊接装置25的轴线保持基本垂直于与凸肩28接触的表面的倾斜度，并始终调节伸缩销的位置，使得该销穿入板20和21厚度中所需深度，然后所述焊接装置被带向前斜面边缘27，以便继续形成焊缝。到达前斜面边缘27后，焊缝按照前述方法之一结束以避免形成焊接孔。 

在本发明的一种具体实施方式中，在路径方向相对于形成焊缝的方向相反时，焊接装置的运动不是沿着与焊缝重叠的路径进行，而是沿着不同的路径，例如平行的或任意方向的路径。例如，销29在下板20的暴露区23上的最后收缩是沿着焊接装置的与板20的边缘基本平行的路径进行，特别是如果上板21的边缘与下板20的边缘之间的距离不足以在保持在焊缝的延长线上移动的同时令人满意地实现收缩操作的话。 

现在参照图5所示的示例更详细地给出实施本发明方法的具体示例。 

下板20是飞行器外壳，上板21是加固件，每个板的厚度约为1.6mm。当然，可使用厚度不同的下板20和上板21。 

两个被焊接部件的铝合金可以性质相同或不同。例如在均质焊接的情况下，可以使用2024 T3或2139 T3或T8轧制板材。在异质焊接的情况下，可以使用2139 T8轧制板材外壳作为下板20，而用挤压成型的PA765T79(7000系列)实现的加固件作为上板21。在异质焊接的情况下，部件优选地在使用时的最终热状态下进行焊接。 

两个板20、21可以具有同样的长度，或者加固件21可以比外壳20 短。 

焊接了200-1000mm的长度。 

使用的控制方式为凸肩的力控制(在8.25kN)和销相对于凸肩的位置的位置控制。 

因此根据以下步骤进行，在这些步骤中，焊接装置25保持与待焊接的板20、21的表面垂直： 

—在加固件21底部后边缘26的15mm(相对于销29的轴线)处开始焊接，销29相对于凸肩表面伸出2mm； 

—使焊接装置25向后，即向加固件21底部后边缘26的方向推进(A)10mm，使得直径为10mm的凸肩28的前缘与加固件21底部后边缘26相切； 

—然后使焊接装置的前进方向反向(B)，向加固件21底部前边缘27的方向，并在加固件21的整个长度上继续焊接(C)，直到焊接装置25的凸肩28的前缘与加固件21底部前边缘27相切； 

—然后使焊接装置25的前进方向重新反向(D)，同时使销29在10mm的长度上在加固件21的底部中逐渐收缩。在销29逐渐收缩的10mm行程的尽头，所述销29完全缩回，例如与焊接装置25的凸肩28齐平。

Claims (15)

1.一种通过搅拌摩擦两个板(20，21)形成焊缝的方法，所述两个板分别为上板(21)和下板(20)，所述焊缝形成在称作始端的第一端和与所述第一端不同的称作末端的第二端之间，所述方法使用带有伸缩销(29)的焊接装置(25)，所述方法包括以下步骤：

-定位并保持所述两个板(20，21)沿重叠区(24)接触，处在焊接后需要的相对位置；

-使所述焊接装置在靠近所述重叠区的后边缘的区域中与一个或两个板接触，以形成所述焊缝的始端；

-通过移动所述焊接装置直到所述重叠区的前边缘来纵向焊接两个板，以形成所述焊缝的末端，所述焊缝从所述重叠区的后边缘延伸直到前边缘；

-继续沿延伸到所述焊缝末端以外的路径移动所述焊接装置(25)；

-在所述焊接装置(25)的路径延伸到所述焊缝末端以外的部分使所述伸缩销(29)收缩，以便在焊缝的整个长度上具有恒定的焊缝品质并且避免出现焊接孔。

2.如权利要求1所述的形成焊缝的方法，其中延伸到焊缝末端以外的路径被定向在与所述焊缝的方向明显不同的方向。

3.如权利要求1或2所述的形成焊缝的方法，其中所述焊接装置所沿的路径延伸到所述焊缝末端以外的部分位于所述两个板的重叠区中。

4.如权利要求1到2之一所述的形成焊缝的方法，其中，在伸缩销收缩之前，在焊接装置所循的路径从焊缝末端起的部分的至少一部分上，所述伸缩销保持向外伸出。

5.如权利要求1到2之一所述的形成焊缝的方法，其中，在所述焊接装置在焊缝始端与焊缝末端之间的路径之前，是下述路径部分：从所述焊接装置与一个或两个板的接触点开始并到达焊缝始端。

6.根据权利要求5所述的形成焊缝的方法，其中，延伸在所述接触点与焊缝始端之间的路径部分被定向在与所述焊缝的方向明显不同的方向。

7.如权利要求5所述的形成焊缝的方法，其中所述路径部分位于所述两个板的重叠区中。

8.如权利要求1到2之一所述的形成焊缝的方法，其中，所述焊接装置的轴线被定向为在所述焊接装置的路径的任何点保持基本垂直于与板组合件接触的表面。

9.如权利要求1到2之一所述的形成焊缝的方法，其中，所述上板的前边缘逐渐变薄。

10.如权利要求9所述的形成焊缝的方法，其中，所述伸缩销根据所述焊接装置在变薄的前边缘上的位置收缩，以保持所需的穿入下板中的深度，以在焊缝的始端与末端之间在下板厚度中保持基本恒定的搅拌深度。

11.如权利要求9所述的形成焊缝的方法，其中，所述焊接装置的轴线被定向为在所述焊接装置的路径的任何点都保持基本垂直于与板组合件接触的表面。

12.如权利要求9所述的形成焊缝的方法，其中，所述焊接装置所沿的路径延伸到所述焊缝末端以外的部分位于所述下板的前暴露区中。

13.如权利要求9所述的形成焊缝的方法，其中，所述上板的后边缘逐渐变薄。

14.如权利要求9所述的形成焊缝的方法，其中，逐渐变薄的边缘的长度在所述上板的厚度的5-15倍之间。

15.如权利要求1-2之一所述的形成焊缝的方法，其中，所述下板是宽度和长度为相同数量级的大尺寸板，而所述上板是长宽比至少等于10的长形板。

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