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搅拌摩擦焊过程中，搅拌工具与待焊工件的连接界面处挤压、摩擦，首先使焊缝区金属变为热塑性状态，再在热、力共同作用下，使分离的金属实现原子的扩散连接，从而形成致密的金属间固相焊缝[19]。86748
搅拌摩擦焊的流场对于理解搅拌摩擦焊的焊缝成型机理，分析焊缝成形不良等缺陷的产生和孔洞的产生具有非常重要的意义，通过分析塑性流场的影响因素从而优化焊接工艺来控制焊缝接头的组织和性能并且提高焊缝质量。
Colligan[20]使用钢球跟踪技术研究铝合金搅拌摩擦焊接头的热塑性迁移，得到的结果是焊缝上层和搅拌头轴肩范围内的金属在焊接过程中会受到搅拌头的搅拌作用，其他部位的金属不受到搅拌作用。论文网
Seidel[21]首次提出了利用显微组织图像的办法来研究塑性金属的迁移，从而研究了不同铝合金搅拌摩擦焊的塑性流动，但缺陷在于只有不同被焊材料的界面处的图像才能反映塑性金属的迁移轨迹。
Li和Murr[22]等腐蚀了焊接接头，并在光学显微镜下观察塑性金属的迁移状态，发现了塑性金属的流动不仅随着焊速的改变而改变，也和搅拌头的倾角有一定的关联。
栾国红[23]利用异种铝合金A16024和A16061进行了搅拌摩擦焊开敞式实验、搭接试验、急停试验。并通过焊接行为和焊接接头的金相观察得到轴肩区塑性金属的迁移状态，结论为：搅拌头上部塑性金属都是向下迁移，下部区的金属沿搅拌针由返回侧向前进侧移动；搅拌头后方上部区域金属向搅拌头的前上方迁移，中下部区域的塑性金属向下后方移动。
Guerra[24]在铝合金表面加上铜箔作为标记材料，来研究金属的迁移，得到金属迁移的两个主要过程：1。前进侧的金属进入了旋转区并渐渐靠近搅拌头；2。后退侧的金属没有发生旋转迁移，而直接进入焊缝前进侧的空位来填补空间。
黄奉安[25]利用紫铜箔作为标记材料，进行了LF6和LY12铝合金的对接试验，得出的结果为：焊接过程塑性金属的迁移并不是沿焊缝中心对称，前进侧的金属向前迁移，后退侧的金属有的向后迁移，有的向前填补前进侧的空隙。搅拌针后方的塑性金属在焊缝厚度方向上移动，返回侧的金属向下迁移，前进侧的金属向上表面移动，在焊缝截面形成“洋葱圈”。
柯黎明[26]利用紫铜作为标记材料，观察LF6铝合金焊缝中的金属塑性流动状态，结果表面流动并不对称，前进侧的金属有向前移动也有向后移动，后退侧的金属有的只是在搅拌头后方移动，也有的向搅拌头前方移动填补前进侧的空隙。
2 塑性流场的影响因素[27]
（1）焊接速度：若焊接速度过大，焊缝中热输入量不足，产热量来不及加热周围金属，金属不能完全塑化，会出现孔洞，隧道等缺陷；若焊速过小，也会有沟槽出现，随着焊接速度的增大，缺陷逐渐减小；
（2）对接板板间隙：若间隙过大，孔洞缺陷就越大。因为间隙越大，需要的塑化金属量就越大，若塑化金属量不足，容易出现孔洞缺陷；
（3）焊接压力：轴肩下压量对焊缝中的金属的塑性流场有很大的影响，只有当轴肩紧紧地接触工件才能保证塑性流场的稳定；
（4）焊接倾角：焊接倾角对于金属的塑性流动有着严重的影响，尤其是焊接薄板时，倾角大于3°或小于1°都会妨碍金属流动。对于一般厚度的板材，焊接倾角较小时，容易出现沟槽型缺陷，随着焊接倾角增大，焊核区的缺陷逐渐减小，焊核表面缺陷消失，并在焊核中部形成“年轮状”形貌；