搅拌摩擦焊是一种固相连接技术，具有连接温度低，焊缝晶粒细小，接头力学性能优良等优势，主要用于连接钢铁、铝合金等材料的大型结构件上，在轨道交通、船舶等领域有广泛的应用前景。课题组针对轨道列车、汽车等关键零部件，开展了铝合金同种、异种合金，铝‐镁、铝‐铜异种材料的搅拌摩擦焊技术研究，解决了搅拌摩擦焊过程中金属材料的流动规律、搅拌摩擦焊过程中宏观/微观缺陷的形成机理与控制、缺陷对搅拌摩擦焊接头力学性能的影响规律、搅拌摩擦焊对合金中第二相形貌与分布的调控规律、搅拌摩擦焊中热输入的影响因素及其与组织性能的关系等科学问题，获得了具有优异综合性能的搅拌摩擦焊接头，同种材料的焊接强度系数大于80%，异种接头的焊接强度系数大于60%。此外，课题组针对汽车轮毂、轨道交通型材设计了具有自主知识产权的搅拌摩擦焊专用夹具，扩大了搅拌摩擦焊在汽车、轨道交通领域的应用。