CN104169038B - 用于摩擦搅拌焊接的衬背配置 - Google Patents

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Abstract

一种用于支撑焊缝的衬背配置(2)，所述焊缝以弯曲路径延伸且用与所述衬背配置分离的焊接工具通过摩擦搅拌焊接形成在两个弯曲工件之间，所述衬背配置包括衬背主体(20)，其旨在相对于所述焊接工具承载在所述工件上来承担由所述焊接工具抵着所述工件施加的压缩力的至少一部分，以使焊接操作期间塑化的材料保持在所述焊缝区域中。所述衬背主体装备有肩部(21)，其呈现向外翻转的底面(22)，所述衬背主体经由底面(22)装备来承载在所述工件上。驱动机构(50)被定位成使所述肩部旋转和/或振动使得所述肩部的底面可因此抵着所述工件执行旋转和/或振动运动用于在其中产生摩擦热。

Description

用于摩擦搅拌焊接的衬背配置
技术领域
本发明提供了一种衬背配置，其用来支撑用与衬背配置分离的焊接工具通过摩擦搅拌焊接形成在两个弯曲工件之间的以弯曲路径延伸的焊缝。本发明还提供一种方法，其用于经由摩擦搅拌焊接沿着以弯曲路径在工件之间延伸的缝隙将两个弯曲工件安装在一起。
背景技术
摩擦搅拌焊接是熟知且证实的焊接方法，其尤其可用于将工件安装在一起且用于修复工件中的裂缝。借助于摩擦搅拌焊接相互安装的两个工件通过来自旋转焊接工具的摩擦生热而沿着其接合线塑化，所述旋转焊接工具横穿工件之间的缝隙同时抵着工件按压，在焊接操作期间，其将相对于彼此固定。焊接工具包括：旋转主体，其在焊接操作期间抵着工件按压；和销，其从主体延伸，其被向前导引同时在工件之间的缝隙中旋转且与工件按压作用。如WO 93/10935 A1和WO95/26254 A1中描述，焊接工具由比工件更硬的材料制造。焊接工具可制成为通过沿着或与固定放置的工件一起移动焊接工具或通过相对于以固定方式放置的焊接工具移动工件而横穿工件之间的缝隙。
在摩擦搅拌焊接下，必须抵着工件用大力按压焊接工具才可能使其摩擦生成足够热量来造成工件之间缝隙中工件的期望塑化。如果使用的焊接工具具有固定或可回缩销，那么必须抵着与焊接工具相反的工件背侧施加衬背来接收由焊接工具工件施加的压缩力的至少一部分并且使焊接操作期间塑化的材料保持在焊缝区域中。在平坦工件的焊接期间，举例来说，通常简单地抵着工件的后侧配置衬背，举例来说，通过使工件抵着呈长形梁或工作台形式的平面衬背静置。举例来说，当沿着在工件圆周方向上延伸的缝隙使用摩擦搅拌焊接来接合中空圆筒形工件时，然而其变得更难以建立必需的衬背，尤其是在工件将被接合来形成具有相对较小入孔的容器的情况下，例如(举例来说)航天器或飞机的燃料箱。在后一情况中，举例来说，可使用抵着其内部工件张紧的可移除环形衬背，举例来说，如美国专利US 6,247,634 B1中描述。然而，这种衬背的一个缺点是其必须特别适于将要接合的工件的尺寸，且工件内衬背的安装和移除会困难且耗时。在美国专利US6,070,784 A中，描述了一种替代解决方案，其中由支撑臂携载的可旋转衬背滚轮被施加到其内的工件。后一解决方案的一个缺点是支撑滚轮抵着工件显示有限的线性接触表面，其使得强烈需要衬背滚轮相对于施加到工件外部的焊接工具的正确定位，使得可建立良好品质的焊接。
在摩擦搅拌焊接下，还重要的是使用呈所谓的线轴工具形式的焊接工具，所述线轴工具是一种其中衬背件固定到焊接工具销的焊接工具。在这种情况中，衬背装置与焊接工具一起横穿将要接合的工件之间的缝隙。举例来说，美国专利US 6,237,835 B1中描述的这种解决方案可尤其用于沿着在工件圆周方向上延伸的缝隙接合中空圆筒形工件。然而，这种解决方案的一个缺点是其需要相对较昂贵的制备来使焊接工具开始焊接，包括在工件中预备钻孔用于焊接工具从工件内部扣住。在已经完成焊接操作之后，工件中另外保留了孔。另一缺点是这种类型的摩擦搅拌焊接是相对较敏感的焊接工艺且需要使用相对较昂贵的焊接工具。
发明内容
本发明的目标是生产一种新颖且有利的衬背配置，其适于支撑通过摩擦搅拌焊接形成在两个弯曲工件之间的以弯曲路径延伸的焊缝。
根据本发明，借助于衬背配置来实现目标。
本发明特定衬背配置包括：
-衬背主体，其旨在相对于与衬背配置分离的焊接工具承载在工件上来承担由焊接工具抵着工件施加的压缩力的至少一部分来使焊接操作期间塑化的材料保持在焊缝区域中，其中衬背主体装备有肩部，肩部呈现向外翻转的底面，衬背主体经由底面装备来承载在工件上，
-机械支座，其用来固定衬背主体，和
-驱动机构，其被定位成使肩部旋转和/或振动使得肩部的底面可因此抵着工件执行旋转和/或振动运动用于在其中产生摩擦热。
在焊接操作期间，本发明特定衬背配置中的衬背主体应相对于焊接工具保持定位，如果工件在焊接操作期间相对于固定焊接工具移动，那么衬背装置还应保持在固定位置，且如果焊接工具相对于固定工件移动，那么衬背主体应与焊接工具同时移动。
用本发明特定解决方案将可使用简单设计的衬背主体，其相对较小且紧凑，并因此其可以简单方式***到工件内的空间中，工件将经由小入孔被接合。除了衬背主体相对较小的尺寸，衬背主体将对工件呈现相对较大的表面，其意味着降低了衬背主体相对于位于工件相对侧上的焊接工具定位的精确度的要求。在衬背主体肩部作用期间产生的摩擦热应提供附加热，其在工件之间做出接合时用于工件的期望塑化。
根据本发明的一个实施方案形式，凹部被提供来接收位于肩部底面中(优选地在底面中心)的焊接工具中的旋转销的外端。由于这个凹部，可能使焊接工具销完全延伸穿过工件之间的接合处且些许进入位于工件内侧上的肩部中，通过这样确保了销充分深地延伸到缝隙中。
根据本发明的另一实施方案形式，凹口位于肩部底面中，其中这个凹口从所述凹部延伸到肩部的侧面。这个凹口被提供来从凹部延伸回来以便通过这种方式使得能够沿着形成的焊缝加厚工件材料。
根据本发明的另一实施方案形式，额外材料被定位成通过放置在肩部底面中的流出孔而馈送焊缝区域中的工件。
本发明的另一实施方案形式的特征在于：
-衬背主体固定在携载臂的外端，携载臂包括在机械支座中，且
-机械支座包括长形携载元件，其中所述携载臂由携载元件支撑且可相对于携载元件在回缩位置与延伸位置之间枢转。在衬背臂处于这个回缩位置的情况下，可能将衬背臂和附属的衬背装置导引通过工件中相对较小的入孔，且接着稍后将衬背臂摆动出其工件内的工作位置，且因此使衬背装置的肩部相对于放置在工件相对侧上的焊接工具而附接到工件内侧。
根据本发明的衬背配置的其它有利特征源自于附属专利权利要求和下文说明。
本发明还提供了一种用于通过摩擦搅拌焊接沿着在工件之间以弯曲路径延伸的缝隙接合两个弯曲工件的方法。具体的，所述焊接工具包括主体和从所述主体延伸的销，其中所述焊接工具在焊接操作期间横穿所述缝隙，而所述主体抵着所述工件的外侧压缩，同时所述销在前进时在所述缝隙中旋转，其特征在于与所述焊接工具分离的衬背主体的肩部的底面在焊接操作期间相对于所述焊接工具保持承载在所述工件的内侧上，来接收由所述焊接工具主体抵着所述工件施加的压缩力的至少一部分从而使焊接操作期间塑化的材料保持在由所述焊接工具形成的焊缝区域中，其中所述衬背主体肩部在焊接操作期间借助于驱动机构旋转和/或振动，使得所述肩部的所述底面抵着所述工件执行旋转和/或振动运动而在其中产生摩擦热。
附图说明
将借助于参考附图举例的实施方案在下文中更详细地描述本发明。示出为：
图1是用于摩擦搅拌焊接的焊接台的示意图，其包括根据本发明的实施方案形式的衬背配置
图2是包括在根据图1的焊接台中部分的局部放大图
图3是包括在根据图1的焊接台中的衬背主体的肩部的正视图
图4是对应于图2的细节的局部分解放大图，其中衬背主体具有第一替代构造
图5是根据图4的衬背主体的肩部的正视图
图6是具有第二替代构造的衬背主体的肩部的正视图
图7是具有第三替代构造的衬背主体的肩部的正视图
图8是用于根据图1的焊接台的衬背配置的示意性侧视图，其中携载臂和支撑臂包括在衬背配置中且以回缩位置示出
图9是包括在根据图8的衬背配置中的部分的示意性侧视图，其具有以回缩位置示出的携载臂和支撑臂
图10是对应于图9的示意性侧视图，但其具有以展开位置示出携载臂和支撑臂
图11是包括在根据本发明的替代实施方案形式的衬背配置中的部分的示意图
图12是包括在根据本发明的另一实施方案形式的衬背配置中的部分的示意图
图13是包括在根据本发明的另一替代实施方案形式的衬背配置中的部分的示意性局部分解侧视图。
具体实施方式
图1描绘了用于摩擦搅拌焊接的焊接台1，其包括根据本发明的实施方案衬背配置2。描绘的焊接台1被构造成用于以环形横截面形式接合工件3、4(又见图8至图10)来建立(例如)航空器或飞机的燃料箱。焊接台1包括具常规形状的用于摩擦搅拌焊接的焊接工具5，其具有旋转主体6和从主体延伸的销7。在描绘的实例中，销7固定到主体6以便与其一起旋转。主体6以旋转刚性方式与支撑的心轴9连接以便在机械底座8中旋转。这个心轴9借助于放置在机械底座8中的驱动单元(未示出)(例如呈电动电机或液压电机的形式)来旋转。将被接合的两个工件3、4在焊接操作期间通过未示出的固定张力调节工具而相对于彼此保持固定。
在焊接操作期间，焊接工具5横穿在工件3、4之间以弯曲路径延伸的缝隙10，而主体6以高速旋转来抵着工件3、4的外侧按压同时销7在前进时在工件压缩作用下而在缝隙10中旋转。由于主体6抵着工件3、4外侧旋转，所以产生摩擦热，其使工件的端缘在接近销7的区域中塑化。在描绘的实例中，缝隙10在工件圆周方向上延伸，其中缝隙因此由于描绘的工件3、4呈现环形横截面形式而以环形路径延伸。
衬背配置2包括衬背主体20，其被提供成相对于焊接工具的旋转主体6和销7承载在工件3、4上来接收由焊接工具5抵着工件3、4经由主体6施加的压缩力的至少一部分来使焊接操作期间塑化的材料保持在焊缝区域中。衬背主体20装备有肩部21，其呈现向外翻转的底面22，衬背主体经由底面22装备来承载在工件3、4上。因此，在工件3、4的内侧上，肩部的底面22覆盖缝隙10当前正被焊接工具的旋转主体6和销7所作用的部分周围的区域。肩部的底面22可被定形成凹形、凸形或平面形。
衬背配置2包括驱动机构50，其被放置以使肩部21旋转和/或振动使得造成肩部的底面22因此在焊接操作期间抵着工件3、4作出旋转和/或振动运动而在其中增加摩擦热。举例来说，驱动机构50可由电动电机或液压电机组成。肩部21可被构造成用本质上恒定的压力或替代地用变化压力抵着工件3、4按压而获得肩部21面对工件的跳动作用。
衬背主体的肩部21应由比工件3、4更硬的材料制造，如焊接工具的主体6和销7。举例来说，肩部21可由耐热工具钢制成。肩部21可以是圆筒形(如图4和图13中所示)，或在底面22方向上成圆锥形的锥形(如图2和图11到图13中所示)。然而，肩部21还可具有某一其它合适形状。
在图1到图3中描绘的实施方案形式中，底面22具有圆形***，且在这种情况中驱动机构50被构造成使肩部21绕着与肩部底面22上的中心轴C重合的旋转轴R旋转。在这种情况中，肩部21与支撑的心轴23以旋转刚性方式连接以便旋转，其借助于驱动机构50旋转。
焊接工具销7在焊接操作期间不应与肩部21接触。举例来说，这可通过使用稍微短于工件3、4之间的缝隙10深度的销7，使得在焊接操作期间销的外端11距肩部的底面22较短距离来实现，如图2中所描绘。替代地，接收销外端11的凹部24可被构造在肩部的底面22中，如图4和图5中描绘。这个凹部24优选地放置在底面22的中心。凹部24应具有直径和深度使得销的外端11可被接收在凹部中，因此销7在焊接操作期间将不与肩部21接触。在后一情况中，销7略微长于工件3、4之间的缝隙10的深度，且在焊接操作期间，销7全程延伸穿过缝隙10。
在图6描绘的实施方案形式中，接收销外端的凹部24位于肩部的底面22中，且此外凹口25放置在肩部的底面22中。这个凹口25从凹部24延伸到肩部的侧面。如在凹部24方向上从肩部的侧面所见，凹口25呈锥形。在这种情况中，驱动机构50被构造成使肩部21振动且凹口25被提供成在形成的焊缝方向上延伸回来以便沿着焊缝加厚材料。
肩部的底面22可完全呈平面，但作为替代方案，凸起边缘26可呈螺旋形被构造在肩部的底面22上，如图7中所描绘。在焊接操作期间，这个凸起边缘26被提供来向内牵拉工件3、4的塑化材料使其朝向底面的中心。
衬背配置2包括用于携载衬背主体20的机械底座30。在图1、图8、图9和图10中描绘的实施方案形式中，衬背主体20由包括在机械底座30中的携载臂31携载。衬背主体20固定到这个携载臂31的外端。此外，机械底座30包括底座部分32(见图8)和由底座部分32支撑的长形携载元件33。携载元件33可(例如)通过被构造成相对于底座部分32移位或通过能够与底座部分32一起移位而在其纵向移位。携载臂31由携载元件33支撑且被固定以便在携载元件的前端枢转。携载臂31可相对于携载元件33在回缩位置(见图8和图9)与展开的工作位置(见图1和图10)之间枢转，在回缩位置中携载臂31本质上在携载元件的纵向延伸，在展开的工作位置中携载臂31本质上垂直于携载元件的纵向延伸。
在图1、图8、图9和图10中描绘的实施方案形式下，机械底座30还呈现支撑臂34，其在其外端携载支撑装置40。支撑臂34由携载元件33携载且被固定以便相对于携载臂31在携载元件的前端上枢转。支撑元件34可相对于携载元件33在回缩位置(见图8和图9)与展开的支撑位置(见图1和图10)之间枢转，在回缩位置中支撑臂34本质上在携载元件的纵向延伸，在展开的操作位置中支撑臂34本质上垂直于携载元件的纵向延伸。支撑装置40包括被定位以便旋转的支撑主体41，其被提供来在当支撑臂34处于展开的支撑位置时承载在工件3、4的至少某一部分上。支撑装置40和支撑臂34被提供用来支撑携载臂31和携载元件33，从而防止其在由焊接工具主体6在焊接操作期间在衬背主体20方向上施加的压缩力作用下移位。如果需要，具有附属支撑装置40的一个或多个额外支撑臂34可被携载和固定在携载元件33上以便旋转。如果携载元件33足够刚硬，那么不需要使用上文所指类型的支撑臂和支撑装置。如果需要，支撑装置40可包括两个或两个以上被定位以便旋转的支撑主体41。在描绘的实例中，支撑装置40包括呈被支撑以便旋转的支撑轮形式的支撑主体41。
机械底座30装备有合适类型的操控主体35a、35b用于相对于携载元件33枢转携载臂31和支撑臂34。在描绘的形式中，机械底座装备有呈液压缸形式的第一操控主体35a用于相对于携载元件33绕着第一旋转轴A1枢转携载臂31，以及呈液压缸形式的第二操控主体35b用于相对于携载元件33绕着第二旋转轴A2枢转支撑臂34。第一操控主体35a具有与携载元件33接合连接的圆筒部分36a以及与携载臂31接合连接的活塞杆37a，第二操控主体35b具有与携载元件33接合连接的圆筒部分36b以及与支撑臂34接合连接的活塞杆37b。
衬背主体20可在携载臂的纵向上适当调整以允许调节肩部底面22与携载元件33之间的距离。在描绘的实例中，这可通过携载臂31的外部31a促成，外部31a可相对于携载臂的内部31b在携载臂的纵向上可伸缩地移位。外部31a借助于液压缸(未示出)或某一其它合适的操纵主体而相对于内部31b移位。
支撑主体41可用对应方式在支撑臂的纵向上适当调整以允许调节支撑主体41与携载元件33之间的距离。在描绘的实例中，这可通过支撑臂34的外部34a促成，外部34a可相对于支撑臂的内部34b在支撑臂的纵向上可伸缩地移位。外部34a借助于液压缸(未示出)或某一其它合适的操纵主体而相对于内部34b移位。
在图1、图8、图9和图10描绘的实施方案形式中，驱动机构50接近衬背主体肩部21而定位在携载臂31上。然而，驱动机构50可替代地定位在另一位置且经由合适传送装置而与衬背主体肩部21连接。
焊接工具5和衬背主体20通过使焊接工具5和衬背主体20沿着固定工件相互同步移动或通过使工件3、4在焊接工具5和衬背主体20保持在固定位置时移动而横穿将要接合的工件3、4之间的缝隙10。在图1、图8、图9和图10中描绘的焊接台1中，焊接工具5和衬背主体20旨在在焊接操作期间保持在固定位置而工件3、4借助于未示出的合适驱动工具来旋转。工件3、4在这次旋转期间无疑地相对于彼此保持在固定位置。
在描绘的实例中，焊接台1用于接合第一工件3和第二工件4，第一工件3被提供用于形成容器的端部件，第二工件4被提供用于形成容器的圆筒部分。在携载臂31和支撑臂34处于回缩位置的情况下，携载元件33的前部连同携载臂31、衬背主体20、支撑臂34和支撑装置40可经由第一工件3中的入孔12而一起***到工件3、4内的空间中，如图8和图9中描绘。在***到所述空间之后，携载臂31和支撑臂34枢转到展开位置，之后携载臂的外部31a和支撑臂的外部34a移位使得底面22和支撑主体41直接在缝隙10上方承载在工件3、4的内壁上。接着焊接工具主体6直接在工件3、4之间的缝隙10上方且相对于肩部的底面22抵着工件3、4按压工件3、4的外壁，同时焊接工具销7接收在缝隙10中。接着，工件3、4相对于焊接工具5和衬背主体20以低旋转速度旋转，使得焊接工具5和衬背主体20横穿缝隙10，而焊接工具主体6和销7以及衬背主体的肩部21以高旋转速度旋转从而在工件3、4与焊接工具主体6之间的接触表面以及工件3、4与衬背主体肩部21之间的接触表面产生的摩擦热作用下在工件3、4之间建立焊缝。通过摩擦热塑化的材料在焊接工具主体6和衬背主体的肩部21作用下保持在缝隙10区域中，其接着凝固以在工件3、4之间形成焊缝。在焊接操作期间，工件3、4借助于固定张力调节工具(未示出)相对于彼此保持固定张紧状态，其方式使得朝向彼此转动的工件端缘之间的缝隙10(即空隙)不会超过形成不合标准焊缝的尺寸。
为了确保更快速地达到期望焊接温度，可在焊接操作之前和/或在焊接操作期间(例如)通过电动生热来将额外热供应给主体6和/或肩部21。
如果期望如此，那么以线或杆形式提供的额外材料27可在焊接操作期间经由放置在肩部底面22中的排放孔28而被馈送到工件，如图13中描绘。这个排放孔28适当地定位在肩部底面22的中心。在这种情况中，衬背配置2应装备有馈送装置(未示出)来将额外材料27馈送通过放置在肩部21中的通道29，通道29连接到所述排放孔28。
一个或多个压缩滚轮42a、42b、43可有利地定位以便在衬背主体肩部21侧面的携载臂31的外端处旋转，其中压缩滚轮被定位成在焊接操作期间承载在工件3、4的至少某一部分上。这些压缩滚轮42a、42b、43限制肩部突出到工件3、4中的深度且用来在内部支撑工件以便减降低工件在焊接操作期间弯曲的风险。举例来说，两个压缩滚轮42a、42b可被放置在衬背主体肩部21的两侧上以在其间的缝隙10的每一侧上承载在工件3、4上，如图11中描绘。作为替代方案，压缩滚轮43可被定位在衬背主体肩部21的前面以直接在其之间的缝隙10上承载在工件3、4上。压缩滚轮42a、42b、43被支撑以便在固定器44中旋转，固定器44连接到携载臂31且由携载臂31携载。
本发明决不受限于上文描述的实施方案形式，而更确切地说，熟悉本领域中此项技术的人员应显而易知在本发明不因此脱离如随附专利权利要求中定义的本发明的基本理念的情况下，其有多种修改可能性。

Claims (14)

1.一种用于支撑焊缝的衬背配置，所述焊缝以弯曲路径延伸且用与衬背配置(2)分离的焊接工具通过摩擦搅拌焊接形成在两个弯曲工件之间，所述衬背配置(2)包括：
-衬背主体(20)，其旨在相对于与所述衬背配置分离的焊接工具承载在所述工件上，以承担由所述焊接工具抵着所述工件施加的压缩力的至少一部分来使焊接操作期间塑化的材料保持在所述焊缝的区域中，和
-机械底座(30)，其用来固定所述衬背主体(20)，
其特征在于
-所述衬背主体(20)装备有肩部(21)，其呈现向外翻转的底面(22)，所述衬背配置经由底面(22)装备来承载在所述工件上，且
-所述衬背配置(2)包括驱动机构(50)，其被定位成使所述肩部(21)旋转和/或振动使得所述肩部的所述底面(22)可因此抵着所述工件执行旋转和/或振动运动用于在其中产生摩擦热。
2.根据权利要求1所述的衬背配置，其特征在于所述肩部的所述底面(22)具有圆形***，且所述驱动机构(50)被定位成使所述肩部(21)绕着与所述肩部的所述底面(22)的中心轴重合的旋转轴(R)旋转。
3.根据权利要求1或2所述的衬背配置，其特征在于被提供用来接收所述焊接工具中的旋转销的外端的凹部(24)被放置在所述肩部的所述底面(22)中，在所述底面(22)的中心。
4.根据权利要求3所述的衬背配置，其特征在于凹口(25)被放置在所述肩部的所述底面(22)中，其中这个凹口(25)从所述凹部(24)延伸到所述肩部的侧面。
5.根据权利要求1所述的衬背配置，其特征在于额外材料(27)被配置成经由位于所述肩部的所述底面(22)中的排放口(28)而馈送到所述工件。
6.根据权利要求5所述的衬背配置，其特征在于所述排放口(28)位于所述肩部的所述底面(22)的中心。
7.根据权利要求1所述的衬背配置，其特征在于所述肩部的所述底面(22)具有凹形、凸形或平面形。
8.根据权利要求1所述的衬背配置，其特征在于凸起边缘(26)呈螺旋形被配置在所述肩部的所述底面(22)上。
9.根据权利要求1所述的衬背配置，其特征在于所述衬背主体(20)固定在携载臂(31)的外端，所述携载臂(31)包括在机械底座(30)中，且
-所述机械底座(30)包括长形携载元件(33)，其中所述携载臂(31)由所述携载元件(33)支撑且可相对于所述携载元件(33)在回缩位置与展开的工作位置之间枢转。
10.根据权利要求9所述的衬背配置，其特征在于一个或多个压缩滚轮(42a、42b；43)被放置以便在所述衬背主体的所述肩部(21)侧面的所述携载臂(31)的外端处旋转，其中所述压缩滚轮(42a、42b；43)被定位成在焊接操作期间承载在所述工件的至少某一部分上。
11.根据权利要求9或10所述的衬背配置，其特征在于所述机械底座(30)包括一个或多个支撑臂(34)，其中每个由携载元件(33)支撑且可相对于所述携载元件(33)在回缩位置与展开的支撑位置之间枢转，其中所述支撑臂(34)在其外端携载支撑装置(40)，所述支撑装置(40)包括被定位以便旋转的至少一个支撑主体(41)，其被提供以在当所述支撑臂(34)处于所述展开的支撑位置时承载在所述工件的至少某一部分上。
12.一种通过借助于焊接工具(5)的摩擦搅拌焊接而沿着在两个弯曲工件(3、4)之间以弯曲路径延伸的缝隙(10)接合所述工件的方法，所述焊接工具(5)包括主体(6)和从所述主体延伸的销(7)，其中所述焊接工具(5)在焊接操作期间横穿所述缝隙，而所述主体(6)抵着所述工件(3、4)的外侧压缩，同时所述销(7)在前进时在所述缝隙(10)中旋转，其特征在于与所述焊接工具(5)分离的衬背主体(20)的肩部(21)的底面(22)在焊接操作期间相对于所述焊接工具保持承载在所述工件(3、4)的内侧上，来接收由所述焊接工具主体(6)抵着所述工件施加的压缩力的至少一部分从而使焊接操作期间塑化的材料保持在由所述焊接工具(5)形成的焊缝区域中，其中所述衬背主体肩部(21)在焊接操作期间借助于驱动机构(50)旋转和/或振动，使得所述肩部的所述底面(22)抵着所述工件(3、4)执行旋转和/或振动运动而在其中产生摩擦热。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于额外材料(27)被配置成经由位于所述肩部的所述底面(22)中的排放口(28)而馈送到所述工件。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于在焊接操作之前和/或在焊接操作期间额外热被馈送到所述肩部(21)。
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