在發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)鋁這種節(jié)約成本的材料的合適方法后，下一步就是對(duì)這種基礎(chǔ)材料進(jìn)行加工和改良。

純鋁有一些獨(dú)特而重要的特征。舉個(gè)例子，防腐性和電導(dǎo)性。但是，由于純鋁承載率相對(duì)較低，所以不是進(jìn)行結(jié)構(gòu)焊接裝配的材料。人們很快發(fā)現(xiàn)，在純鋁中添加相對(duì)小量的合金元素，鋁的特性會(huì)發(fā)生很大改變。生產(chǎn)批鋁合金，其中之一就是鋁-銅合金。1910年左右，發(fā)現(xiàn)合金家族中的沉淀物硬化現(xiàn)象。許多這些沉淀物硬化合金在發(fā)展中的飛機(jī)業(yè)產(chǎn)生的效益立竿見(jiàn)影。緊跟著鋁-銅合金，許多其它合金也發(fā)展起來(lái)。研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)加入像銅（Cu）,錳（Mn）, 鎂（Mg）,硅（Si）和鋅（Zn）和這些元素的混合物，純鋁的各種物理和機(jī)械特征發(fā)生了明顯的變化。許多這些新合金都能匹配質(zhì)量好的碳鋼的承載力——三分之一的重量。

這些合金的化學(xué)性質(zhì)凝固特性不好，容易產(chǎn)生凝固裂紋。為了發(fā)展合適的焊接工藝，不產(chǎn)生有裂紋的焊縫，必須掌握每種不同的合金的凝固裂紋敏感性。這一焊接發(fā)展工作從本身來(lái)說(shuō)就是一個(gè)大工程。許多工作由鋁母材制造商完成，因?yàn)樗麄兎奖阒冷X的可靠焊接方法和工藝，同時(shí)也鋁裝配工完成，他們也知道這種新型材料的潛力，很希望使用它。美國(guó)焊接發(fā)展的兩個(gè)先鋒是ALCOA（美國(guó)鋁公司）和Kaiser 鋁化學(xué)公司，都有出版物；焊接ALCOA鋁早在1954年出版（見(jiàn)圖1），焊接Kaiser鋁早在1967年出版。

攪拌摩擦焊的主要優(yōu)點(diǎn)如下：

(1)焊接接頭熱影響區(qū)顯微組織變化?。畾堄鄳?yīng)力比較低，焊接工件不易變形；

(2)能一次完成較長(zhǎng)焊縫、大截面、不同位置的焊接．接頭高：

(3)操作過(guò)程方便實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，設(shè)備簡(jiǎn)單，能耗低，功效高，對(duì)作業(yè)環(huán)境要求低：

(4)無(wú)需添加焊絲，焊鋁合金時(shí)不需焊前除氧化膜，不需要保護(hù)氣體，成本低；

(5)可焊熱裂紋敏感的材料，適合異種材料焊接：

(6)焊接過(guò)程、無(wú)污染、無(wú)煙塵、無(wú)輻射等。

攪拌摩擦焊在有色金屬的連接中已獲得成功的應(yīng)用，但由于焊接方法特點(diǎn)的限制，于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的構(gòu)件，如平直的結(jié)構(gòu)或圓筒形結(jié)構(gòu)的焊接，而且在焊接過(guò)程中工件要有良好的支撐或襯墊。原則上，攪拌摩擦焊可進(jìn)行多種位置焊接，如平焊，立焊，仰焊和俯焊；可完成多種形式的焊接接頭，如對(duì)接、角接和搭接接頭，甚至厚度變化的結(jié)構(gòu)和多層材料的連接，也可進(jìn)行異種金屬材料的焊接。