1991年攪拌摩擦焊技術由英國焊接研究所(The Welding Institute, TWI)發(fā)明，作為一種固相連接手段，它克服了以往熔焊的諸如氣孔、裂紋、變形等缺點，更使得以往通過傳統(tǒng)熔焊手段無法實現(xiàn)焊接的材料可以采用FSW實現(xiàn)焊接，被譽為“繼激光焊后又一革命性的焊接技術”。

FSW主要由攪拌頭的摩擦熱和機械擠壓的聯(lián)合作用下形成接頭，其主要原理和特點如下：

圖1 攪拌摩擦焊示意圖

焊接時，欲搭接或者對接的工件相對放置在墊板上，為了防止在施焊時工件被攪拌頭推開，應加以約束。施焊工具主要是攪拌頭。焊接時旋轉的攪拌頭緩緩進入焊縫，在與工件表面接觸時通過摩擦生熱使得該處金屬軟化，在頂壓力的作用下，指棒進入到工件內部，在高速旋轉下使得攪拌頭周圍的一層金屬塑性化。同時，在肩軸端面的包攏下攪拌頭沿焊接方向移動形成焊縫。焊縫的深度由指棒的插入深度決定。在焊接過程中主要的產熱體是指棒和軸肩。在焊接薄板時，軸肩和工件的摩擦是主要的熱量來源。

作為一種固相連接手段，攪拌摩擦焊除了可以焊接用普通熔焊方法難以焊接的材料外（例如可以實現(xiàn)用熔焊難以保證質量的裂紋敏感性強的7000、2000系列鋁合金的高質量連接），F(xiàn)SW還具有以下優(yōu)點：

溫度低，所以變形小（即使是長焊縫也是如此）；

接頭機械性能好(包括疲勞、拉伸、彎曲)，不產生類似熔焊接頭的鑄造組織缺陷，并且其組織由于塑性流動而細化。
與其它焊接方法相比，焊接變形小，調整、返修頻率低，某航空發(fā)動機FSW的缺陷發(fā)生率低，傳統(tǒng)熔焊時每焊接8.4m，產生一個缺陷，而FSW時在焊接長度為76.2m時，才僅出現(xiàn)一個缺陷。由此可以使成本降低60%。

焊前及焊后處理簡單，焊接過程中的摩擦和攪拌可以有效去除焊件表面氧化膜及附著雜質。而且焊接過程中不需要保護氣體、焊條及焊料。

能夠進行全位置的焊接；
適應性好，效率高；
操作簡單；
焊接過程中無煙塵、輻射、飛濺、噪音及弧光等有害物質產生，是一種環(huán)保型工藝方法。

尤其值得指出的是，攪拌摩擦焊所具有適合于自動化和機器人操作的優(yōu)點，諸如：不需要填絲、保護氣（對于鋁合金）、可以允許有薄的氧化膜、對于批量生產，不需要進行打磨、刮擦之類的表面處理非損耗的工具頭、一個典型的工具頭就可以用來焊接6000系列的鋁合金達1000米等。