攪拌摩擦焊（FSW）是一種固態(tài)連接過(guò)程，使用一種不消耗工具的工具來(lái)連接兩個(gè)面對(duì)的工件，而不會(huì)熔化工件材料。旋轉(zhuǎn)工具和工件材料之間的摩擦?xí)a(chǎn)生熱量，從而導(dǎo)致攪拌摩擦焊工具附近的區(qū)域變軟。當(dāng)沿著接合線移動(dòng)工具時(shí)，它會(huì)機(jī)械地將兩塊金屬混合在一起，并通過(guò)工具施加的機(jī)械壓力鍛造熱的和軟化的金屬，像接合粘土或面團(tuán)一樣。它主要用于鍛造或擠壓鋁特別是對(duì)于需要很高焊接強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)。攪拌摩擦焊能夠連接鋁合金、銅合金、鈦合金、低碳鋼、不銹鋼和鎂合金。它已成功用于聚合物的焊接。此外，攪拌摩擦焊已實(shí)現(xiàn)了將異種金屬（例如鋁）與鎂合金接合在一起。攪拌摩擦焊的應(yīng)用可以在現(xiàn)代造船、火車(chē)和航空航天應(yīng)用中找到。
（FSW）是一種固態(tài)連接過(guò)程，使用一種不消耗工具的工具來(lái)連接兩個(gè)面對(duì)的工件，而不會(huì)熔化工件材料。旋轉(zhuǎn)工具和工件材料之間的摩擦?xí)a(chǎn)生熱量，從而導(dǎo)致攪拌摩擦焊工具附近的區(qū)域變軟。當(dāng)沿著接合線移動(dòng)工具時(shí)，它會(huì)機(jī)械地將兩塊金屬混合在一起，并通過(guò)工具施加的機(jī)械壓力鍛造熱的和軟化的金屬，像接合粘土或面團(tuán)一樣。它主要用于鍛造或擠壓鋁特別是對(duì)于需要很高焊接強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)。攪拌摩擦焊能夠連接鋁合金、銅合金、鈦合金、低碳鋼、不銹鋼和鎂合金。它已成功用于聚合物的焊接。此外，攪拌摩擦焊已實(shí)現(xiàn)了將異種金屬（例如鋁）與鎂合金接合在一起。攪拌摩擦焊的應(yīng)用可以在現(xiàn)代造船、火車(chē)和航空航天應(yīng)用中找到。
耐磨工具和工件之間會(huì)產(chǎn)生摩擦熱。這種熱量，以及由機(jī)械混合過(guò)程產(chǎn)生的熱量以及物料中的絕熱熱量，使攪拌的物料軟化而不會(huì)熔化。當(dāng)工具向前移動(dòng)時(shí)，探針上的特殊輪廓會(huì)迫使塑化材料從前表面到后表面，在此高的力有助于鍛造焊縫的固結(jié)。
工具在金屬的增塑的管狀軸中沿焊接線移動(dòng)的過(guò)程會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的固態(tài)變形，包括基材的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。
攪拌摩擦焊的優(yōu)勢(shì)與局限 攪拌摩擦焊的固態(tài)特性比熔融焊接方法具有多個(gè)優(yōu)勢(shì)，因?yàn)楸苊饬伺c液相冷卻相關(guān)的問(wèn)題。攪拌摩擦焊期間不會(huì)出現(xiàn)諸如孔隙率、溶質(zhì)再分布、凝固裂紋和液化裂紋等問(wèn)題。通常，已發(fā)現(xiàn)FSW產(chǎn)生的缺陷濃度低，并且非常能容忍參數(shù)和材料的變化。
但是，如果操作不當(dāng)，攪拌摩擦焊會(huì)帶來(lái)許多特別的缺陷。例如，由于低轉(zhuǎn)速或高橫向速度而導(dǎo)致的焊接溫度不足，意味著焊接材料無(wú)法適應(yīng)焊接過(guò)程中的大范圍變形。這可能會(huì)導(dǎo)致沿焊縫延伸的長(zhǎng)隧道狀缺陷，可能會(huì)出現(xiàn)在表面或次表面上。低溫也可能會(huì)限制工具的鍛造作用，因此會(huì)降低焊縫兩側(cè)材料之間的粘結(jié)連續(xù)性。材料之間的光接觸產(chǎn)生了“親吻鍵”的名稱。由于使用非破壞性方法（例如X射線或超聲波測(cè)試）很難檢測(cè)到該缺陷，因此特別令人擔(dān)憂。如果銷(xiāo)釘不夠長(zhǎng)或工具從鋼板中伸出，則焊縫底部的界面可能不會(huì)被工具打斷和鍛造，從而導(dǎo)致缺乏穿透性的缺陷。這本質(zhì)上是材料中的一個(gè)缺口，可能是疲勞裂紋的潛在來(lái)源。
與傳統(tǒng)的熔焊工藝相比，攪拌摩擦焊具有許多潛在的優(yōu)勢(shì)：
- 在焊接狀態(tài)下具有良好的機(jī)械性能。
- 由于沒(méi)有有毒煙霧或熔融材料飛濺而提高了安全性。
- 無(wú)消耗品-由常規(guī)工具鋼制成的螺紋銷(xiāo)（例如，硬化的H13）可以焊接1公里（0.62英里）以上的鋁，并且鋁不需要填充物或氣體保護(hù)層。
- 在簡(jiǎn)單的銑床上輕松實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化-降低設(shè)置成本、減少培訓(xùn)。
- 由于沒(méi)有焊池，因此可以在所有位置（水平、垂直等）操作。
- 通常情況下，良好的焊接外觀和較小的厚度不足/過(guò)度匹配，從而減少了焊接后昂貴的加工需求。
- 可以使用具有相同接頭強(qiáng)度的較薄材料。
- 低環(huán)境影響。
- 從融合轉(zhuǎn)變?yōu)槟Σ?，可提高總體性能和成本。
但是，已發(fā)現(xiàn)該過(guò)程的一些缺點(diǎn)：
- 拔出工具后，離開(kāi)左側(cè)的出口孔。
- 重型夾緊需要很大的下壓力才能將板固定在一起。
- 不如手動(dòng)和電弧加工（厚度變化和非線性焊接困難）靈活。
- 橫移速度通常比某些熔焊技術(shù)慢，但如果需要較少的焊接次數(shù)，則可以抵消。
