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，下一步就是對這種基礎(chǔ)材料進行加工和改良。

純鋁有一些獨特而重要的特征。舉個例子，防腐性和電導(dǎo)性。但是，由于純鋁承載率相對較低，所以不是進行結(jié)構(gòu)焊接裝配的材料。人們很快發(fā)現(xiàn)，在純鋁中添加相對小量的合金元素，鋁的特性會發(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)展中的飛機業(yè)產(chǎn)生的效益立竿見影。緊跟著鋁-銅合金，許多其它合金也發(fā)展起來。研究發(fā)現(xiàn)，通過加入像銅（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。

在現(xiàn)代工業(yè)世界競爭時代，結(jié)構(gòu)金屬必須可焊性好。早適合鋁的焊接技術(shù)包括羥基燃料氣焊和電阻焊。鋁弧焊主要局限于SMAW（手工電焊弧），有時叫MMA。這一焊接工藝使用管狀焊條。很快發(fā)現(xiàn)，這一工藝并不適于焊接鋁。主要問題之一就是焊劑殘留引起的腐蝕，尤其是在填充焊縫里，焊劑留在焊縫后，促進了焊縫的腐蝕。

焊接過程中也不需要其它焊接消耗材料，如焊條、焊絲、焊劑及保護氣體等。消耗的是焊接攪拌頭。

同時，由于攪拌摩擦焊接時的溫度相對較低，因此焊接后結(jié)構(gòu)的殘余應(yīng)力或變形也較熔化焊小得多。特別是Al合金薄板熔化焊接時，結(jié)構(gòu)的平面外變形是非常明顯的，無論是采用無變形焊接技術(shù)還是焊后冷、熱校形技術(shù)，都是很麻煩的，而且增加了結(jié)構(gòu)的制造成本。

攪拌摩擦焊(FrictionStir Welding簡稱FSW)是英國焊接研究所(TWI)于1991年10月提出的發(fā)明專利。攪拌摩擦焊工藝初主要用于解決鋁合金等低熔點材料的焊接，關(guān)于攪拌摩擦焊工藝的特點和應(yīng)用等，TWI進行了較多的研究，并于1993年、1995年分別申請了專利。TWI主要是與航空航天、海洋、道路交通、鋁材廠、焊接設(shè)備制造廠等大公司聯(lián)合，以團體贊助或合作的形式開發(fā)這種技術(shù)，擴大其應(yīng)用范圍。美國的愛迪生焊接研究所(Edisonwelding Institute，簡稱EWI)與TWI密切協(xié)作，也在進行FSW工藝的研究。美田的美國洛克希德·馬丁航空航天公司、馬歇爾航天飛行中心、美國海軍研究所、Dartmouth大學(xué)、德克薩斯大學(xué)、阿肯色斯大學(xué)、南卡羅利納大學(xué)、德國的Stuttgart大學(xué)、澳大利亞的Adelaide大學(xué)、澳大利亞焊接研究所等都從不同角度對攪拌摩擦焊進行了專門研究。