搅拌摩擦点焊是一种通过材料的塑性流动实现连接的固相连接技术，其接头强度主要取决于两个因素：搅拌头几何形状及焊接参数。通过改变搅拌头几何形状和焊接参数，影响接头的塑性流动，进而影响微观组织，最终影响接头的力学性能。国内外许多学者对搅拌摩擦点焊搅拌头的几何形状、焊接参数及塑性流动进行了研究，最终目的都是为了获得具有优良力学性能的点焊接头。

1.搅拌头几何形状

搅拌摩擦点焊所用的搅拌头有多种形式，如圆柱形搅拌指棒、锥形搅拌指棒、倒锥形搅拌指棒、三角平面搅拌指棒、凸面轴肩、凹面轴肩以及同时具有三角平面搅拌指棒和凹面轴肩的7种搅拌头。

具有三角平面搅拌指棒和凹面轴肩的搅拌头最有利于材料的流动和混合。使用带有凹面轴肩和带有螺纹的圆锥形或三角平面形搅拌针的搅拌工具，可以得到性能优良的接头。

在5754和5083铝合金的搅拌摩擦点焊中发现，采用凹面轴肩搅拌头获得的接头的静态强度最大，平面轴肩搅拌头次之，凸面轴肩搅拌头再次之。另外在凹面轴肩的前提下，采用三角平面搅拌指棒搅拌头获得的接头强度比带有圆柱形搅拌指棒的搅拌头要高，这是由于搅拌指棒几何形状的改变对钩状缺陷（hook）外形和搅拌区尺寸产生影响，进而影响接头的断裂模式。在6061铝合金搅拌摩擦点焊中发现，接头的抗拉、抗剪强度随着搅拌指棒的长度增加而增加，而十字形抗拉强度却几乎不受搅拌指棒长度的影响。6061-T5铝合金搅拌摩擦点焊接头的抗剪强度随着搅拌头插入深度的增加而增大。在6111铝合金搅拌摩擦点焊中，抗拉、抗剪强度随着搅拌指棒插入深度的增加先增大后减小，但整体变化幅度很小。搅拌指棒插入深度对剪切失效模式有强烈影响，随着插入深度的增加，由退出孔边缘的脆性断裂转变为远离退出孔的母材区域的韧性断裂。

采用只有轴肩而没有搅拌指棒的搅拌头，在适当的参数组合下，可以得到比普通的带有圆柱形搅拌指棒的搅拌头更高的抗剪强度。(www.daowen.com)

2.焊接参数

搅拌头形状对焊点的抗剪强度影响最为显著，其次是焊接时间，而搅拌头轴肩直径的影响最小；采用优化的焊接参数进行搅拌摩擦点焊所得到的接头抗剪强度是电阻点焊接头抗剪强度的1.5倍，是铆接接头抗剪强度的2.5倍。

焊接参数中搅拌头的旋转速度、停留/焊接时间是最重要的两个焊接参数。

在6016-T4、5A12铝合金以及2017-T6和5052异种铝合金搅拌摩擦点焊时，接头的抗剪强度随着搅拌工具旋转速度的增加而增大。在6061-T6、3A21及5182铝合金搅拌摩擦点焊时，接头的抗剪强度随搅拌工具旋转速度的增加先增加，达到最大值后强度减小。但是，在6061和5052铝合金搅拌摩擦点焊时，接头的抗剪强度随搅拌工具旋转速度的增加而减小。

在异种铝合金搅拌摩擦点焊时，接头的抗剪强度随着焊接时间的延长而提高。在6181铝合金回填式搅拌摩擦点焊时，接头的抗剪强度随着焊接停留时间的延长先增加，达到峰值后再呈减小趋势。在5A12铝合金和5A06铝合金固定式搅拌摩擦点焊中，也发现焊点的抗剪强度随着停留时间的增加先增大后减小。在5052-H112铝合金搅拌摩擦点焊中，接头的抗剪强度和剥离强度都在较短的停留时间内取得较高值。