在發(fā)現(xiàn)生產鋁這種節(jié)約成本的材料的合適方法后，下一步就是對這種基礎材料進行加工和改良。

純鋁有一些獨特而重要的特征。舉個例子，防腐性和電導性。但是，由于純鋁承載率相對較低，所以不是進行結構焊接裝配的材料。人們很快發(fā)現(xiàn)，在純鋁中添加相對小量的合金元素，鋁的特性會發(fā)生很大改變。生產批鋁合金，其中之一就是鋁-銅合金。1910年左右，發(fā)現(xiàn)合金家族中的沉淀物硬化現(xiàn)象。許多這些沉淀物硬化合金在發(fā)展中的飛機業(yè)產生的效益立竿見影。緊跟著鋁-銅合金，許多其它合金也發(fā)展起來。研究發(fā)現(xiàn)，通過加入像銅（Cu）,錳（Mn）, 鎂（Mg）,硅（Si）和鋅（Zn）和這些元素的混合物，純鋁的各種物理和機械特征發(fā)生了明顯的變化。許多這些新合金都能匹配質量好的碳鋼的承載力——三分之一的重量。

在現(xiàn)代工業(yè)世界競爭時代，結構金屬必須可焊性好。早適合鋁的焊接技術包括羥基燃料氣焊和電阻焊。鋁弧焊主要局限于SMAW（手工電焊弧），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，促進了焊縫的腐蝕。

攪拌摩擦焊技術是英國焊接研究所（The Welding Institute，簡稱 TWI）于1991年發(fā)明的，并于次年在英國申請了發(fā)明專利，同時陸續(xù)在世界各國申請了專利保護。得到專利保護并公開以來，攪拌摩擦焊技術首先并主要在鋁合金、鎂合金等輕金屬結構領域得到越來越廣泛的應用，同時在高熔點材料領域也獲得了一定發(fā)展。

攪拌摩擦焊方法與常規(guī)摩擦焊一樣。攪拌摩擦焊也是利用摩擦熱與塑性變形熱作為焊接熱源。不同之處在于攪拌摩擦焊焊接過程是由一個圓柱體或其他形狀（如帶螺紋圓柱體）的攪拌針(welding pin)伸入工件的接縫處，通過焊頭的高速旋轉，使其與焊接工件材料摩擦，從而使連接部位的材料溫度升高軟化。同時對材料進行攪拌摩擦來完成焊接的。焊接過程如圖《攪拌摩擦焊示意圖》所示。在焊接過程中工件要剛性固定在背墊上，焊頭邊高速旋轉，邊沿工件的接縫與工件相對移動。焊頭的突出段伸進材料內部進行摩擦和攪拌，焊頭的肩部與工件表面摩擦生熱，并用于防止塑性狀態(tài)材料的溢出，同時可以起到清除表面氧化膜的作用。