攪拌摩擦焊是由英國(guó)焊接技術(shù)研究所于年發(fā)明的新型焊接技術(shù)，其原理如下圖所示。

一根安裝在主軸上的形狀為蝸桿形式的在一定壓力下被插入焊縫位置，攪拌頭的長(zhǎng)度一般要比焊縫深度略淺，以此來(lái)保證主軸的軸肩能緊貼被焊接的工件表面。當(dāng)工件與攪拌頭和軸肩摩擦生熱，焊縫附近的材料會(huì)因受熱產(chǎn)生嚴(yán)重的塑性變形，但是，并不是熔化，只是成為一種“塑化”的狀態(tài)，隨著主軸帶動(dòng)攪拌頭沿著焊縫的走向進(jìn)給，攪拌頭不斷把已經(jīng)處于“塑化”狀態(tài)的材料攪拌到身后，當(dāng)主軸離開(kāi)后，這些材料將冷卻固化，從而形成一條穩(wěn)定的焊縫。

大家都知道，以鋁合金和鎂合金為代表的輕質(zhì)合金是航空航天器的主要結(jié)構(gòu)材料之一。然而這些輕質(zhì)合金的可焊性都非常差，傳統(tǒng)的各種熔焊工藝都無(wú)法從根本上杜絕熱裂紋、氣孔和夾渣等這些焊接缺陷的產(chǎn)生，需要靠操作者具有非常高超的技術(shù)和工藝才能保證焊接質(zhì)量。并且，熔焊的高溫會(huì)產(chǎn)生大量熱量和有毒的煙氣，這對(duì)操作者的身體健康也造成了很大的威脅。而攪拌摩擦焊的出現(xiàn)從根本上解決了這一系列問(wèn)題。?

由于主軸會(huì)給被焊接的工件部位施加一個(gè)很大的壓力，所以在焊縫附近得到的是鍛造形態(tài)，這種鍛造形態(tài)組織比鑄造形態(tài)組織致密得多，因而焊接后零件的機(jī)械性能也比傳統(tǒng)熔焊工藝做出來(lái)的好得多。而攪拌摩擦焊最大的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在其本質(zhì)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化成焊接所需要的熱能，所以可以用特定的公式相當(dāng)準(zhǔn)確的計(jì)算出焊接熱及其引發(fā)的工件熱變形的量，從而為事前的補(bǔ)償和事后的糾正提供了幾乎不依賴(lài)操作者經(jīng)驗(yàn)的定量的依據(jù)，這是任何一種傳統(tǒng)焊接工藝都望塵莫及的。

此外，攪拌摩擦焊不需要焊料，這節(jié)約了不少成本，因?yàn)楦叨撕噶贤际欠浅０嘿F的。當(dāng)然，攪拌摩擦焊也有自身不少的局限性，比如，只適合焊接熔點(diǎn)相對(duì)較低的材料（如鋁合金、鎂合金或者銅合金）；工件需要承受很大的緊固力固定在工作臺(tái)上，并以很大的壓緊力壓緊，這可能造成額外的變形；對(duì)于不規(guī)則的異形焊縫的焊接速度較慢，攪拌頭和軸肩材料損耗速度較快等。

總之，攪拌摩擦焊做為一種新興的焊接工藝正在應(yīng)用于高端的焊接領(lǐng)域，相信隨著技術(shù)的發(fā)展這個(gè)焊接工藝的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣。