由于搅拌摩擦焊的焊接温度低于合金元素的熔点，从而避免了合金内易挥发元素和低熔点元素的损失，接头内不易形成气孔和热裂纹等焊接缺陷，因此适用于熔化温度较低、塑性较好的有色金属铝、铜的焊接。对于焊接材料而言，搅拌磨擦焊可以焊接所有牌号的铝合金，包括可以熔焊的5000、6000系列铝合金和熔焊难以焊接的2000、7000、铝锂合金材料；同时搅拌磨擦焊还可以实现不同种材料的连接。正常情况下，搅拌磨擦焊不需要焊丝和保护气，焊接过程消耗较少，焊接接头强度可以达到母材金属的80％以上。
    搅拌头是搅拌摩擦焊的关键，最优搅拌头是搅拌摩擦焊获得高质量接头的前提。搅拌头主要由轴肩和搅拌针两部分构成。搅拌头的几何外形和尺寸不仅决定着焊接过程的热输入方式，还影响焊接过程中搅拌头附近塑性软化材料的流动形式，对于给定板厚的材料来说，焊接质量和效率主要取决于搅拌头的外形和几何设计。因而设计合理的搅拌头是提高焊接质量、获得高性能接头的前提和关键。
    铝及其合金的变极性焊接
    变极性焊接能够在保证最佳焊接质量的同时，提高焊接效率、降低焊接变形，同时使弧焊方式按照实际需要的阴极清理强度和密度进行铝合金焊接。铝及其合金的变极性焊接有变极性TIG焊接、变极性等离子焊接。
    4.1.铝合金的变极性TIG焊接
    变极性电源可以分别设置正向焊接电流、反向清理电流和清理密度。变极性区别于交流的最大特点是：变极性的电源是直流，而不是交流。变极性控制部分只是在程序设定的时段内将焊接电流迅速反向，并同时定义其输出的大小，使之具备反向阴极清理的功能。在反极性阶段，电源可以采用更高的电
流迅速破碎铝合金表面的氧化膜。
    在焊接过程中由于钨极的烧损情况与钨极正向电流的时间和大小有关，变极性电源通过短时间和大电流来满足阴极清理，使得钨极端头能保持锥状，有利于电弧能量的集中。为了保证钨极承受大电流的能力，交流TIG焊时钨极则需要被预制成滴球状，降低了电弧能量的集中程度。由于电源良好的输出特性，采用变极性焊接电源进行铝合金焊接，可以获得焊接熔深大、热影响区窄、接头的强度和塑性指标高等焊接效果。
    采用变极性TIG焊接工艺，可以一次焊透至少6mm厚度的铝合金。
4.2.铝合金的变极性等离子焊接
    铝合金的变极性等离子焊接是在变极性TIG焊接的基础上发展起来的。产生于美国20世纪80年代，主要用于航天产品的焊接。目前国内也逐渐在航天及民用产品中应用此工艺。
    变极性等离子焊接具有很高的能量密度和电弧射流速度，射流速度可达到300-2000m/s(普通电弧射流速度为80-150 m/s)；具有压缩电弧特性，使其在焊接过程中具有穿孔焊接的特点；等离子弧柱挺度好，热量集中，因而可以得到很好的熔深；等离子焊缝窄，热影响区小，铝合金接头强度高；正面焊接和阴极雾化的时间可以以0.1ms设置，加大清理和焊接的密度，容易保证焊接的质量和效率；更好地延长钨极的使用寿命，降低焊缝夹钨的风险。
    采用变极性等离子焊接工艺，可以一次焊透至少16mm的铝合金(对某些铝合金，如采用He或He+Ar气体，一次可焊透25mm)，并能实现双面成形，具有焊缝气孔少、焊接变形小和接头强度高(达到母材的0.8-1.0)等优点。
    变极性TIG焊接需要控制的焊接参数较少，而对变极性等离子焊接系统相对变极性TIG需要控制的焊接参数较多，并且控制精度和响应速度要求更加严格。能够实现变极性等离子焊接的变极性电源与控制系统，可以轻松实现变极性TIG焊接。由于等离子焊枪较重，焊接过程要求平稳，所以变极性等离子焊接只适合于自动焊接。其设备主要包括等离子焊接电源、等离子焊枪、自动送丝系统、控制系统、智能温控水箱、焊接工装等。

    5.1.搅拌摩擦焊技术能够实现铝及其合金等难以熔焊金属的优质高效连接，目前已经广泛应用于航空航天、高速列车、船舶、电力、建筑、汽车和装饰行业所用铝、镁、铜及其合金的连接。
    5.2.在国外，变极性TIG/PAW焊接已经是非常成熟的工艺，被广泛应用于对焊接质量有严格要求的厚大铝合金件的精密焊接。
    5.3.目前，随着工厂电控产品和城市轨道车辆市场份额的加大，对铝合金箱体和铝合金车体的焊接制造技术及焊接质量要求会越来越高，常用的焊接方法已经不能满足效率及质量的要求。搅拌磨擦焊和变极性焊接方法会随着铝合金材料的大量使用而得到越来越广泛的应用。