各种搅拌摩擦点焊由于焊接过程的不同，所得到的点焊接头横截面的区域划分有所不同，其中固定式搅拌摩擦点焊与复合式搅拌摩擦点焊组织划分相同，只是各个区域的大小有所不同。

从图8-67可以看出，无论是固定式搅拌摩擦点焊还是回填式搅拌摩擦点焊，接头横截面大体可以分为四个区域，即搅拌区或塑性环区（SZ）、热机械影响区（TMAZ）、热影响区（HAZ）和母材区（BM或PM），在某些文献中直接将搅拌区和热机械影响区统称为塑性区。以复合式搅拌摩擦点焊为例，塑性环区与旋转的搅拌指棒直接接触，在摩擦热以及金属塑性变形热的共同作用下，塑性环区的组织发生了动态再结晶，此区域由细小等轴再结晶晶粒构成；热机械影响区也同时受到热与力的作用，发生了动态再结晶，但两者所经历的塑性应变峰值温度有差别；热影响区只受到摩擦热循环作用，晶粒与部分第二相粒子存在长大的迹象，组织粗大；母材远离退出孔，组织未发生变化，如图8-67a所示。对于回填式搅拌摩擦点焊，搅拌区由搅拌指棒和套筒行走经过的回填孔组成。

图8-67 各种类型搅拌摩擦点焊接头的横截面

a）复合式搅拌摩擦点焊 b）回填式搅拌摩擦点焊（日本） c）回填式搅拌摩擦点焊（德国）(www.daowen.com)

SZ—塑性环区 TMAZ—热机械影响区 PM—母材 MZ—熔核区

搅拌区由细小的等轴晶粒构成，且大部分晶粒之间的位相差大于15°；点焊接头冷却到室温时无晶粒生长的迹象；当搅拌工具旋转速度为3000r/min、焊接时间为4s时，焊点达到最高温度527℃；当搅拌工具旋转速度由1000r/min增加到3000r/min时，接头的应变速率从650/s减小到20/s，这主要是由于局部瞬时熔化引起搅拌头滑移造成的。对5457铝合金点焊接头的微观组织进行分析时发现，利用透射电镜和背散射电子衍射两种方法所观察到的亚晶粒尺寸相近，而且塑性区内的亚晶粒尺寸随着焊接时间的增加而增加，但在焊点冷却到室温的过程中，晶粒尺寸不会增加。

搅拌区边缘的钩状缺陷是裂纹的形核位置，并且发现随着点焊连接时间的延长，钩状缺陷变得越来越尖锐，引起应力集中，降低了接头的抗剪强度。随着搅拌指棒长度、搅拌头旋转速度和焊接停留时间的增大，实际焊核尺寸增大，有效上板厚度降低，这使得在剪切、拉伸载荷作用下，断裂模式由纯剪切断裂转变为拉伸-剪切混合型断裂，在十字形拉伸载荷作用下，试样的断裂模式由焊核剥离断裂转变为焊核拔出型断裂。