为了使搅拌摩擦焊接过程中的设备所受载荷降低，美国NASA马歇尔飞行中心首次提出高旋转频率的搅拌摩擦焊(HRS-FSW)，在2002年来自Wichita大学的Talia等[9]通过在搅拌摩擦焊设备上增加主轴增速器的方法得以实现。高旋转频率的搅拌摩擦焊虽然降低了设备所受的载荷，但焊接过程不稳定，焊缝成形较差，缺陷率较高。

美国Statesville公司的Callahan为了解决因采用较高的搅拌头旋转速度而造成的问题引入了不转动的轴肩，这就是高转速静止轴肩搅拌摩擦焊，即HRS-SSFSW。采用HRS-SSFSW技术对6061-T6铝合金进行焊接，得到的焊缝美观且性能优良，说明引入静止轴肩可以有效改善焊缝成形。

Sheffield大学的Wynne和TWI的Davies等人[10][23]利用正常旋转速度的静止轴肩搅拌摩擦焊技术对TC4钛合金进行焊接试验，获得的钛合金焊接接头表面成形美观，接头性能优良，组织细小而均匀，静止轴肩对焊缝几乎不产生影响。由于正常旋转速度的静止轴肩搅拌摩擦焊在钛合金焊接的应用中效果较好，所以研究者又尝试运用此方法焊接6mm厚的AA6082铝合金[24]，但是在铝合金焊接接头中发现了孔洞缺陷。通过研究发现，静止轴肩搅拌摩擦焊主要的热量是由搅拌针与母材金属摩擦产生的，而静止轴肩与焊缝的摩擦产生的热量可以忽略不计，板厚方向的组织变形主要受搅拌针的影响，而静止轴肩对组织变形基本没有影响。

此外，Martin等人[25]和Buffa等人[26]用静止轴肩搅拌摩擦焊进行角焊缝的焊接，并向焊缝中加入填充焊丝，这说明未来在板材上制造圆角焊缝是可行的[31]。H．Wu等[27]利用图4(a)中的搅拌工具研究搅拌针行走速度即焊接速度对传统搅拌摩擦焊和静止轴肩搅拌摩擦焊焊接接头力学性能的影响，其中传统搅拌摩擦焊所用的搅拌针旋转速度为700rpm，静止轴肩搅拌摩擦焊的搅拌针旋转速度为1500rpm。通过对试验所获得的焊接接头进行屈服强度和抗拉强度的测定，发现虽然静止轴肩搅拌摩擦焊的主轴旋转速度是传统搅拌摩擦焊的两倍多，但静止轴肩搅拌摩擦焊的接头强度普遍高于搅拌摩擦焊获得的接头，如图4(b)所示。

目前，国内对静止轴肩搅拌摩擦焊的研究还很少。哈尔滨工业大学的刘会杰等人[28]使用静止轴肩搅拌摩擦焊技术对2219-T6铝合金进行焊接，成功获得了性能优良的接头，并且对焊接速度对接头组织和力学性能的影响进行讨论研究。试验结果表明，焊接速度控制在50-300mm/min范围内可以获得性能优良无缺陷的接头，高速旋转的搅拌针产生的摩擦热对接头组织和接头性能产生主要影响，而静止的轴肩几乎没有影响；这种方法获得的热机影响区较窄，并且焊接速度越高，热机影响区越窄。使用的搅拌头系统如图1-5所示。

随后，李金全等人[29]讨论了搅拌头旋转速度对焊接接头组织和性能的影响。当搅拌头旋转速度在600-900rpm时，可以获得无缺陷接头，但当旋转速度超过1000rpm时，在焊缝前进侧会出现孔洞型缺陷。吉华等[30]通过对静止轴肩搅拌摩擦焊进行工艺优化，成功获得了T形接头，并对所获得接头进行一系列性能检测。结果表明：当焊接参数合适时，可以获得成形美观且性能优良的焊接接头，接头的各方面性能系数一般可以达到母材的65%。对接头进行拉伸试验，发现断裂发生在热影响区。

李丽茹等[31]为了将静止轴肩搅拌摩擦焊应用于船舶制造中，设计了用于焊接船用5系和6系铝合金角焊缝的焊接工具，并且对制作焊具的材料要求和相应的热处理工艺、固定轴肩和搅拌针的配合方式和结构形式等进行了分析与研究。

苏斌等[32]采用静止双轴肩搅拌摩擦焊技术对6061铝合金板进行了焊接试验，对接头的组织进行了观察，并做了拉伸试验。研究结果表明，当工艺参数为旋转速度1500rpm，焊接速度120mm/min时，可以获得性能优良无缺陷的焊缝。