在發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)鋁這種節(jié)約成本的材料的合適方法后，下一步就是對(duì)這種基礎(chǔ)材料進(jìn)行加工和改良。

純鋁有一些獨(dú)特而重要的特征。舉個(gè)例子，防腐性和電導(dǎo)性。但是，由于純鋁承載率相對(duì)較低，所以不是進(jìn)行結(jié)構(gòu)焊接裝配的材料。人們很快發(fā)現(xiàn)，在純鋁中添加相對(duì)小量的合金元素，鋁的特性會(huì)發(fā)生很大改變。生產(chǎn)批鋁合金，其中之一就是鋁-銅合金。1910年左右，發(fā)現(xiàn)合金家族中的沉淀物硬化現(xiàn)象。許多這些沉淀物硬化合金在發(fā)展中的飛機(jī)業(yè)產(chǎn)生的效益立竿見影。緊跟著鋁-銅合金，許多其它合金也發(fā)展起來。研究發(fā)現(xiàn)，通過加入像銅（Cu）,錳（Mn）, 鎂（Mg）,硅（Si）和鋅（Zn）和這些元素的混合物，純鋁的各種物理和機(jī)械特征發(fā)生了明顯的變化。許多這些新合金都能匹配質(zhì)量好的碳鋼的承載力——三分之一的重量。

攪拌摩擦焊技術(shù)是英國(guó)焊接研究所（The Welding Institute，簡(jiǎn)稱 TWI）于1991年發(fā)明的，并于次年在英國(guó)申請(qǐng)了發(fā)明專利，同時(shí)陸續(xù)在世界各國(guó)申請(qǐng)了專利保護(hù)。得到專利保護(hù)并公開以來，攪拌摩擦焊技術(shù)首先并主要在鋁合金、鎂合金等輕金屬結(jié)構(gòu)領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用，同時(shí)在高熔點(diǎn)材料領(lǐng)域也獲得了一定發(fā)展。

攪拌摩擦焊的主要優(yōu)點(diǎn)如下：

(1)焊接接頭熱影響區(qū)顯微組織變化小．殘余應(yīng)力比較低，焊接工件不易變形；

(2)能一次完成較長(zhǎng)焊縫、大截面、不同位置的焊接．接頭高：

(3)操作過程方便實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，設(shè)備簡(jiǎn)單，能耗低，功效高，對(duì)作業(yè)環(huán)境要求低：

(4)無需添加焊絲，焊鋁合金時(shí)不需焊前除氧化膜，不需要保護(hù)氣體，成本低；

(5)可焊熱裂紋敏感的材料，適合異種材料焊接：

(6)焊接過程、無污染、無煙塵、無輻射等。

攪拌摩擦焊也存在一定的缺點(diǎn)：

（1）焊接工件必須剛性固定，反面應(yīng)有底板；

（2）焊接結(jié)束攪拌探頭提出工件時(shí)，焊縫端頭形成一個(gè)鍵孔，并且難以對(duì)焊縫進(jìn)行修補(bǔ)；

（3）工具設(shè)計(jì)、過程參數(shù)和機(jī)械性能數(shù)據(jù)只在有限的合金范圍內(nèi)可得；

（4）在某種情況下，如特殊領(lǐng)域中要考慮腐蝕性能、殘余應(yīng)力和變形時(shí)，性能需進(jìn)一步提高才可實(shí)際應(yīng)用；

（5）對(duì)板材進(jìn)行單道連接時(shí)，焊速不是很高；

（6）攪拌頭的磨損消耗太快等。