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)展工作從本身來說就是一個大工程。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。美國焊接發(fā)展的兩個先鋒是ALCOA（美國鋁公司）和Kaiser 鋁化學(xué)公司，都有出版物；焊接ALCOA鋁早在1954年出版（見圖1），焊接Kaiser鋁早在1967年出版。

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?。?，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(jìn)了焊縫的腐蝕。

在焊接過程中，攪拌針在旋轉(zhuǎn)的同時伸入工件的接縫中，旋轉(zhuǎn)攪拌頭（主要是軸肩）與工件之間的摩擦熱，使焊頭前面的材料發(fā)生強(qiáng)烈塑性變形，然后隨著焊頭的移動，高度塑性變形的材料逐漸沉積在攪拌頭的背后，從而形成攪拌摩擦焊焊縫。攪拌摩擦焊對設(shè)備的要求并不高，基本的要求是焊頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和工件的相對運(yùn)動，即使一臺銑床也可簡單地達(dá)到小型平板對接焊的要求。但焊接設(shè)備及夾具的剛性是極端重要的。攪拌頭一般采用工具鋼制成，焊頭的長度一般比要求焊接的深度稍短。應(yīng)該指出，攪拌摩擦焊縫結(jié)束時在終端留下個匙孔。通常這個匙孔可以切除掉，也可以用其它焊接方法封焊住。針對匙孔問題，已有伸縮式攪拌頭研發(fā)成功，焊后不會留下焊接匙孔。

攪拌摩擦焊也存在一定的缺點(diǎn)：

（1）焊接工件必須剛性固定，反面應(yīng)有底板；

（2）焊接結(jié)束攪拌探頭提出工件時，焊縫端頭形成一個鍵孔，并且難以對焊縫進(jìn)行修補(bǔ)；

（3）工具設(shè)計(jì)、過程參數(shù)和機(jī)械性能數(shù)據(jù)只在有限的合金范圍內(nèi)可得；

（4）在某種情況下，如特殊領(lǐng)域中要考慮腐蝕性能、殘余應(yīng)力和變形時，性能需進(jìn)一步提高才可實(shí)際應(yīng)用；

（5）對板材進(jìn)行單道連接時，焊速不是很高；

（6）攪拌頭的磨損消耗太快等。