1.一种对接焊缝，其包含：
两个或多个对接结构钢构件，在所述构件一侧上的搭接面上开坡口，以形成合适形状的熔合根部焊缝坡口，且在所述构件的相对侧的搭接面上未开坡口，并且所述构件与在所述构件的开坡口侧上的第一熔合根部焊缝和在所述构件的未开坡口侧上的第二搅拌摩擦焊缝相互连接，
其中所述第一熔合根部焊缝的宽度为7mm至30mm，穿透深度为2mm至20mm和过量填注为2mm至5mm，且
其中所述第二搅拌摩擦焊缝的搅拌区穿透所述第一熔合根部焊缝。
2.权利要求1的对接焊缝，其中所述第一熔合根部焊缝的宽度为7mm至20mm。
3.权利要求2的对接焊缝，其中所述第一熔合根部焊缝的宽度为7mm至15mm。
4.权利要求1的对接焊缝，其中所述第一熔合根部焊缝的穿透深度为4mm至15mm。
5.权利要求4的对接焊缝，其中所述第一熔合根部焊缝的穿透深度为5mm至10mm。
6.权利要求1的对接焊缝，其中所述第一熔合根部焊缝的过量填注范围为2.5mm至
4mm。
7.权利要求1的对接焊缝，其中所述第二搅拌摩擦焊缝的搅拌区穿透所述熔合根部焊缝至基本上0mm至5mm范围的深度。
8.权利要求7的对接焊缝，其中所述第二搅拌摩擦焊缝的搅拌区穿透所述第一熔合根部焊缝至0.5mm至3mm范围的深度。
9.权利要求1的对接焊缝，其中所述合适形状的熔合根部焊缝坡口选自u-形坡口、j-形坡口、v-形坡口及其组合。
10.权利要求9的对接焊缝，其中所述合适形状的熔合根部焊缝坡口的宽度和深度范围为2mm至15mm。
11.权利要求10的对接焊缝，其中所述合适形状的熔合根部焊缝坡口的宽度和深度范围为3mm至10mm。
12.权利要求1的对接焊缝，其中所述两个或多个结构钢构件为选自X50、X52、X60、X65、X70、X80、X90、X100和X120的API（美国石油学会（American Petroleum Institute））管道规格5L牌号管材。
13.权利要求1的对接焊缝，其中所述两个或多个结构钢构件为普碳钢和合金钢，其选自AISI牌号1010、1020、1040、1080、1095、A36、A516、A440、A633、A656、4063、4340、6150和ASTM牌号A285、A387、A515、A516、A517。
14.权利要求1的对接焊缝，其中所述两个或多个结构钢构件为选自API2H级、API2Y级和英国标准4360级的结构钢级。
15.权利要求1的对接焊缝，其中所述两个或多个结构钢构件选自复合管、螺旋管、UOE管、辊弯管、Ni基合金管、13Cr管、双相不锈钢管、超级双相不锈钢管、36%Ni合金管和由其它低热膨胀系数合金制成的管。
16.权利要求1的对接焊缝，其中所述两个或多个结构钢构件包括选自W、Ta、Nb、Mo、V、Cr及其组合的合金元素。
17.权利要求1的对接焊缝，其中通过控制包括以下条件中的一个或多个的熔焊工艺条件形成所述第一熔合根部焊缝：焊丝的化学组成、弧电压、弧电流强度、弧电流波形、焊枪的行进速度、焊丝进给速度、保护气体组成、焊剂组成和所述第一熔合根部焊缝的冷却速度。
18.权利要求17的对接焊缝，其中所述焊丝的化学组成包括具有选自W、Ta、Nb、Mo、V、Cr及其组合的合金元素的含铁化学组成。
19.权利要求1的对接焊缝，其中通过控制包括以下条件中一个或多个的搅拌摩擦焊接工艺条件形成所述第二搅拌摩擦焊缝：搅拌摩擦焊工具的几何形状、所述搅拌摩擦焊工具的焊接行进速度、所述搅拌摩擦焊工具的旋转速度、施加到所述搅拌摩擦焊工具上的扭转载荷、在所述搅拌摩擦焊工具上的下压力载荷或平移载荷、所述第二搅拌摩擦焊缝的冷却速度和在应用搅拌摩擦过程的同时冷却所述第一熔合根部焊缝。
20.权利要求19的对接焊缝，其中所述搅拌摩擦焊工具上的下压力载荷或平移载荷足够低以防止在形成所述第二搅拌摩擦焊缝期间所述第一熔合根部焊缝的脱落，并且足够高以防止在所述第二搅拌摩擦焊缝中的缺陷。
21.权利要求20的对接焊缝，其中所述搅拌摩擦焊工具上的下压力载荷或平移载荷从大于或等于1000磅力到小于或等于30,000磅力的范围内变化。
22.权利要求19的对接焊缝，其中施加到所述搅拌摩擦焊工具上的扭转载荷从大于或等于150英尺·磅到小于或等于1000英尺·磅的范围内变化。
23.权利要求22的对接焊缝，其中施加到所述搅拌摩擦焊工具上的扭转载荷从大于或等于200英尺·磅到小于或等于750英尺·磅的范围内变化。
24.权利要求1的对接焊缝，其中所述第一熔合根部焊缝具有足够的强度和韧性以防止在形成所述第二搅拌摩擦焊缝期间所述第一熔合根部焊缝的脱落。
25.权利要求1的对接焊缝，其中通过选自有保护的金属电弧焊、金属极惰性气体保护焊、药芯焊丝电弧焊、金属芯电弧焊、气体保护钨极电弧焊、等离子弧焊、潜弧焊、激光焊接、激光复合焊接、电子束焊接、闪光对焊、单极焊接及其组合的熔焊工艺形成所述第一熔合根部焊缝。
26.权利要求1的对接焊缝，其中在对所述构件的第一熔合根部焊缝侧应用机械背面支撑的同时形成所述第二搅拌摩擦焊缝。
27.权利要求26的对接焊缝，其中所述机械背面支撑是与所述第一熔合根部焊接区域几何形状一致的第二心轴或砧。
28.权利要求27的对接焊缝，其中所述第二心轴或砧通过材料顺应、机械顺应或其组合使其与所述第一熔合根部焊接区域的几何形状一致。
29.权利要求28的对接焊缝，其中所述材料顺应包括由通过液压或机械方式可扩展的柔性层支撑的分段部件。
30.制造对接焊缝的方法，其包括：
提供两个或多个对接结构钢构件，在所述构件的一侧的搭接面上开坡口，以形成合适形状的熔合根部焊缝坡口，且在所述构件的相对侧的搭接面上未开坡口，
在足以形成熔合根部焊缝的条件下熔焊所述构件的一侧开坡口的搭接面，其中所述熔合根部焊缝的宽度为7mm至30mm，穿透深度为2mm至20mm和过量填注为2mm至5mm，且在足以形成搅拌摩擦焊缝的条件下搅拌摩擦焊所述构件的相对侧的未开坡口的搭接面，其中所述搅拌摩擦焊缝的搅拌区穿透所述熔合根部焊缝至0mm至5mm范围的深度。
31.权利要求30的方法，其中所述熔合根部焊缝的宽度为7mm至20mm。
32.权利要求30的方法，其中所述熔合根部焊缝的宽度为7mm至15mm。
33.权利要求30的方法，其中所述熔合根部焊缝的穿透深度为4mm至15mm。
34.权利要求33的方法，其中所述熔合根部焊缝的穿透深度为5mm至10mm。
35.权利要求30的方法，其中所述熔合根部焊缝的过量填注为2.5mm至4mm。
36.权利要求30的方法，其中所述搅拌摩擦焊缝的搅拌区穿透所述第一熔合根部焊缝至0.5mm至3mm范围的深度。
37.权利要求30的方法，其中所述合适形状的熔合根部焊缝坡口选自u-形坡口、j-形坡口、v-形坡口及其组合。
38.权利要求37的方法，其中所述合适形状的熔合根部焊缝坡口的宽度和深度范围为
2mm至15mm。
39.权利要求38的方法，其中所述合适形状的熔合焊缝坡口的宽度和深度范围为3mm至10mm。
40.权利要求30的方法，其中所述两个或多个结构钢构件为选自X50、X52、X60、X65、X70、X80、X90、X100和X120牌号的API（美国石油学会）管道规格5L管材。
41.权利要求30的方法，其中所述两个或多个结构钢构件为普碳钢和合金钢，其选自AISI牌号1010、1020、1040、1080、1095、A36、A516、A440、A633、A656、4063、4340、6150；ASTM牌号A285、A387、A515、A516、A517；API牌号2H、2Y；及英国标准牌号4360。
42.权利要求30的方法，其中所述两个或多个结构钢构件选自复合管、螺旋管、UOE管、辊弯管、Ni基合金管、13Cr管、双相不锈钢管、超级双相不锈钢管、36%Ni合金管和由其它低热膨胀系数合金制成的管。
43.权利要求30的方法，其中所述两个或多个结构钢构件包括选自W、Ta、Nb、Mo、V、Cr及其组合的合金元素。
44.权利要求30的方法，其中足以形成所述熔合根部焊缝的条件选自以下条件中至少一个：焊丝的化学组成、弧电压、弧电流强度、弧电流波形、焊丝进给速度、焊枪的行进速度、保护气体组成、焊剂组成和所述熔合根部焊缝的冷却速度。
45.权利要求44的方法，其中所述焊丝的化学组成包括具有选自W、Ta、Nb、Mo、V、Cr及其组合的合金元素的含铁化学组成。
46.权利要求44的方法，其中所述熔合根部焊缝的冷却速度范围为10至200℃/秒。
47.权利要求30的方法，其中通过控制包括以下条件中的一个或多个的搅拌摩擦焊工艺条件，形成所述搅拌摩擦焊缝：所述搅拌摩擦焊工具的几何形状和大小、所述搅拌摩擦焊工具的焊接行进速度、所述搅拌摩擦焊工具的旋转速度、在所述搅拌摩擦焊工具上的下压力载荷或平移载荷、所述搅拌摩擦焊缝的冷却速度和所述熔合根部焊缝的同时冷却速度。
48.权利要求47的方法，其中所述搅拌摩擦焊工具的几何形状包括机械加工、模制或制造到工具销中的多种形状、隆起或图样，以改进材料流动、增大穿透深度、增大焊接行进速度和/或减少焊接缺陷。
49.权利要求47的方法，其中所述搅拌摩擦焊工具的焊接行进速度范围为1至30英寸/分钟。
50.权利要求47的方法，其中所述搅拌摩擦焊工具的旋转速度范围为100至700rpm。
51.权利要求47的方法，其中所述搅拌摩擦焊工具上的下压力载荷或平移载荷足够低以防止在形成所述搅拌摩擦焊缝期间所述熔合根部焊缝的脱落，并且足够高以防止在所述搅拌摩擦焊缝中的缺陷。
52.权利要求51的方法，其中所述搅拌摩擦焊工具上的下压力载荷或平移载荷大于或等于1000磅力且小于或等于30,000磅力。
53.权利要求47的方法，其中所述搅拌摩擦焊缝的冷却速度范围为10℃/秒至400℃/秒。
54.权利要求47的方法，其中所述熔合根部焊缝的同时冷却速度范围为10℃/秒至
200℃/秒。
55.权利要求30的方法，其中通过轨道搅拌摩擦焊系统形成搅拌摩擦焊缝。
56.权利要求30的方法，其中所述熔合根部焊缝的强度和韧性足以在搅拌摩擦焊期间防止所述熔合根部焊缝的脱落。
57.权利要求44和47的方法，其中在应用搅拌摩擦焊期间冷却所述熔合根部焊缝的方法是通过用气态或液态介质进行强制流体冷却。
58.权利要求57的方法，其中所述气态或液态介质选自水、乙二醇、二氧化碳、氮气及其组合。
59.权利要求30的方法，其中所述熔焊工艺选自有保护的金属电弧焊、金属极惰性气体保护焊、药芯焊丝电弧焊、金属芯电弧焊、气体保护钨极电弧焊、等离子弧焊、潜弧焊、激光焊接、激光复合焊接、电子束焊接、闪光对焊、单极焊接及其组合。
60.权利要求30的方法，其还包括在搅拌摩擦焊期间对所述构件的第一熔合根部焊缝侧施加机械背面支撑。
61.权利要求60的方法，其中所述机械背面支撑为与所述第一熔合根部焊接区域的几何形状一致的第二心轴或砧。
62.权利要求61的方法，其中所述第二心轴或砧通过材料顺应、机械顺应或其组合使其与所述第一熔合根部焊接区域的几何形状一致。
63.权利要求62的方法，其中所述材料顺应包括由通过液压或机械方式可扩展的柔性层支撑的分段部件。
64.一种对接焊缝，其包括：
两个或多个对接结构钢构件，在所述构件的一侧上的搭接面上开坡口，以形成合适形状的熔合根部焊缝坡口，且在所述构件的相对侧的搭接面上未开坡口，并且所述构件与在所述构件的开坡口侧上的第一熔合根部焊缝和在所述构件的未开坡口侧上的第二搅拌摩擦焊缝相互连接，
其中所述第一熔合根部焊缝的大小足以支撑在形成所述第二搅拌摩擦焊缝时施加的下压力，且
其中所述第二搅拌摩擦焊缝的搅拌区穿透所述第一熔合根部焊缝至足以提供连续接合表面的深度。
65.权利要求64的对接焊缝，其中所述第一熔合根部焊缝的宽度范围为7mm至20mm。
66.权利要求64的对接焊缝，其中所述第一熔合根部焊缝的宽度范围为7mm至15mm。
67.权利要求64的对接焊缝，其中所述第一熔合根部焊缝的穿透深度范围为4mm至
15mm。
68.权利要求67的对接焊缝，其中所述第一熔合根部焊缝的穿透深度范围为5mm至
10mm。
69.权利要求64的对接焊缝，其中所述第一熔合根部焊缝的过量填注范围为2.5mm至
4mm。
70.权利要求64的对接焊缝，其中所述第二搅拌摩擦焊缝的搅拌区穿透所述第一熔合根部焊缝至基本上0mm至5mm范围的深度。
71.权利要求70的对接焊缝，其中所述第二搅拌摩擦焊缝的搅拌区穿透所述第一熔合根部焊缝至0.5mm至3mm范围的深度。
72.权利要求64的对接焊缝，其中所述合适形状的熔合根部焊缝坡口选自u-形坡口、j-形坡口、v-形坡口及其组合。
73.权利要求72的对接焊缝，其中所述合适形状的熔合根部焊缝坡口的宽度和深度范围为2mm至15mm。
74.权利要求64的对接焊缝，其中所述两个或多个结构钢构件为选自X50、X52、X60、X65、X70、X80、X90、X100和X120牌号的API（美国石油学会）管道规格5L管材。
75.权利要求64的对接焊缝，其中所述两个或多个结构钢构件为普碳钢和合金钢，其选自AISI牌号1010、1020、1040、1080、1095、A36、A516、A440、A633、A656、4063、4340、6150；
ASTM牌号A285、A387、A515、A516、A517；API牌号2H、2Y；及英国标准牌号4360。
76.权利要求64的对接焊缝，其中所述两个或多个结构钢构件选自复合管、螺旋管、UOE管、辊弯管、Ni基合金管、13Cr管、双相不锈钢管、超级双相不锈钢管、36%Ni合金管和由其它低热膨胀系数合金制成的管。
77.权利要求64的对接焊缝，其中所述两个或多个结构钢构件包括选自W、Ta、Nb、Mo、V、Cr及其组合的合金元素。
78.权利要求64的对接焊缝，其中所述第一熔合根部焊缝的强度和韧性足以在形成所述第二搅拌摩擦焊缝期间防止所述第一熔合根部焊缝脱落。
79.权利要求64的对接焊缝，其中通过选自有保护的金属电弧焊、金属极惰性气体保护焊、药芯焊丝电弧焊、金属芯电弧焊、气体保护钨极电弧焊、等离子弧焊、潜弧焊、激光焊接、激光复合焊接、电子束焊接、闪光对焊、单极焊接及其组合的熔焊工艺形成所述第一熔合根部焊缝。
80.权利要求64的对接焊缝，其中在对所述构件的第一熔合根部焊缝侧施加机械背面支撑的同时形成所述第二搅拌摩擦焊缝。
81.权利要求80的对接焊缝，其中所述机械背面支撑为与所述第一熔合根部焊接区域的几何形状一致的第二心轴或砧。
82.权利要求81的对接焊缝，其中所述第二心轴或砧通过材料顺应、机械顺应或其组合与所述第一熔合根部焊接区域几何形状一致。
83.权利要求82的对接焊缝，其中所述材料顺应包括由通过液压或机械方式可扩展的柔性层支撑的分段部件。