在发现生产铝这种节约成本的材料的合适方法后，下一步就是对这种基础材料进行加工和改良。

纯铝有一些独特而重要的特征。举个例子，防腐性和电导性。但是，由于纯铝承载率相对较低，所以不是进行结构焊接装配的材料。人们很快发现，在纯铝中添加相对小量的合金元素，铝的特性会发生很大改变。生产批铝合金，其中之一就是铝-铜合金。1910年左右，发现合金家族中的沉淀物硬化现象。许多这些沉淀物硬化合金在发展中的飞机业产生的效益立竿见影。紧跟着铝-铜合金，许多其它合金也发展起来。研究发现，通过加入像铜（Cu）,锰（Mn）, 镁（Mg）,硅（Si）和锌（Zn）和这些元素的混合物，纯铝的各种物理和机械特征发生了明显的变化。许多这些新合金都能匹配质量好的碳钢的承载力——三分之一的重量。

搅拌摩擦焊方法与常规摩擦焊一样。搅拌摩擦焊也是利用摩擦热与塑性变形热作为焊接热源。不同之处在于搅拌摩擦焊焊接过程是由一个圆柱体或其他形状（如带螺纹圆柱体）的搅拌针(welding pin)伸入工件的接缝处，通过焊头的高速旋转，使其与焊接工件材料摩擦，从而使连接部位的材料温度升高软化。同时对材料进行搅拌摩擦来完成焊接的。焊接过程如图《搅拌摩擦焊示意图》所示。在焊接过程中工件要刚性固定在背垫上，焊头边高速旋转，边沿工件的接缝与工件相对移动。焊头的突出段伸进材料内部进行摩擦和搅拌，焊头的肩部与工件表面摩擦生热，并用于防止塑性状态材料的溢出，同时可以起到清除表面氧化膜的作用。

搅拌摩擦焊主要是用在熔化温度较低的有色金属，如Al、cu等合金。这和搅拌头的材料选择及搅拌头的工作寿命有关。当然，这也和有色金属熔化焊接相对困难有关，迫使人们在有色金属焊接时寻找非熔化的焊接方法。对于延性好、容易发生塑性变形的黑色材料，经辅助加热或利用其超塑性，也有可能实现搅拌摩擦焊，但这就要看熔化焊和搅拌摩擦焊哪个技术经济指标更合理来决定。

搅拌摩擦焊作为一种固相焊接方法，焊接前及焊接过程中对环境的污染小。焊前工件无需严格的表面清理准备要求，焊接过程中的摩擦和搅拌可以去除焊件表面的氧化膜，焊接过程中也无烟尘和飞溅．同时噪声低。由于搅拌摩擦焊仅仅是靠焊头旋转并移动，逐步实现整条焊缝的焊接，所以比熔化焊甚至常规摩擦焊更节省能源。