搅拌摩擦焊发明20多年以来, 美国、英国、日本和中国等国家走在了这项技术的前端, 并且把搅拌摩擦焊技术用在了交通、电气等几乎所有的制造业中。其他国家不仅继续对搅拌摩擦焊原理进行各项试验，并且还在致力于该技术设备的开发和工程化实验技术。1996年搅拌摩擦焊接在航天领域的成功应用，展示出了其可观的价值。近些年, 搅拌摩擦焊发明单位—英国材料研究所又在对该技术不断改进并且继续做相关实验,使这项技术更加趋于完善, 不断开发出多种多样的接头形式以及被焊接材料的研究。全球众多的机械行业、学府以及研究机构在得到授权后不断的研究成为了搅拌摩擦焊接发展下去的有效动力，这项技术的专利许可授权并不是唯一的。在这之后的一段时期中, 我国由关桥院士带领，在航空航天系统展开了涉及搅拌摩擦焊的有关研究。中国搅拌摩擦焊中心于2002年4月在北京成立，中心的成员单位涉及中国航空工艺研究所等高等研究院。在中心成立后，各方面研究都有了系统化体系，在国内研究成果不断，为搅拌摩擦焊在我国的发展做出了重大贡献。50742

1 搅拌摩擦焊机理研究进展

当前对于搅拌摩擦焊接的研究重点集中在了同种和异种材料连接方面。搅拌摩擦焊接率先做到了Ti合金以及碳素钢的连接。对于焊接的不断研究以及焊接工具的发展，搅拌摩擦焊将有更大发展空间。

对于焊接接头的结构设计、力学性能以及被焊接件材料热化后的塑性流动等方面的机理研究尚且在不断摸索中，有人曾利用摩擦搅拌焊中焊接件的变过程来对塑性流动做出分析研究。为了进一步详细分析出塑性流动过程,有学者提出了两种新型技术: 钢球跟踪和停止运动技术。在运用着两种技术使得板材为给定板材。

将直径0.38mm的钢球固定在工件的某些位置上，以此来显示出在搅拌针和轴肩与工件摩擦时发生塑性流动的规律，这就是钢球跟踪技术。这其中的钢球是在搅拌头上排列的, 所以在焊缝中的轨迹可以得到。另一种技术被称作停止运动技术,这项技术与钢球跟踪技术不同，它能够保持搅拌头与工件发生摩擦的材料继续福州在孔的周围。从而通过分析这个小孔, 就可以看出上述过程中材料的流动是怎么样变化过程。

从上述两种方法的试验中可以得出结论: 搅拌摩擦焊对被焊接材料的真正影响,可能并仅仅是搅拌，还有很大一部分运动过程只是对材料的扩展。被焊接件的上层金属与焊头发生摩擦具有了塑性,具有了塑性之后的材料在压力作用下被动的填充了焊件之间的空隙，达到焊接目的。焊件下端的材料则是在轴肩摩擦下发生塑性流动，向上扩展填充了焊头周围的部分。有人分析搅拌摩擦焊接头“洋葱圆环”(Onion rings) 形成原因,并提出是焊头形状和加工过程中的工艺参数决定的,由于上面提到的两方面因素都会对塑性流动产生一定的影响, 而塑性流动又是圆环生成的决定性因素, 圆环靠近中心部分的组织是致密而且紧凑的，外围会是这距离的增加而愈加稀疏；圆环间隙等于焊针旋转一周前进的距离。

2 搅拌摩擦焊微观组织研究进展

　美国人曾利用TEM、OM、LM 等不同的试验手法,获得了在不同参数加工下焊头的微观组织结构论文网。上述实验用到的实验材料是Al-2Li-2Cu合金, Al-2Li-2Cu合金焊平均晶粒直径为87μm,形状结构呈扁平状，而发生过搅拌摩擦焊的再结晶区域的晶粒直径平均为9μm,并且这些晶粒是等轴晶粒。通过对搅拌摩擦焊接参数的调整控制, 可以改变其焊接之后再结晶形成的微观组织结构,从而改变了接头的各个方面的力学性能,包括抗断裂、抗疲劳等能力。还有人曾用搅拌摩擦焊方法去给60602-T6铝合金进行可靠连接的实验,从各个实验结果可以看出,经过再结晶的焊缝处的晶粒直径平均为10 Lm,而没有经过塑性变形也没有再结晶的母材区平均直径100μm。Benavides认为同一被焊件焊缝处的晶粒尺寸从底部到顶部呈现出递增形式,而且递增的速度和搅拌摩擦焊接温度成正比例关系。晶粒尺寸则与旋转速度成正比；2024铝合金再结晶后的晶粒尺寸与焊接前的尺寸比较总结出了晶粒直径增长公式。