摩擦焊攪拌工具的攪拌針通常安裝于夾持體方孔內，攪拌針與夾持體采用公差配合，防止攪拌針沿周向轉動；軸肩裝配至夾持體上，軸肩與夾持體采用螺紋連接，摩擦焊接工具包括刀架，刀架由圓環連接端和半球端組成，圓環連接端與半球端為一體成型結構，刀架通過圓環連接端同軸套裝在攪拌頭工作端上，攪拌頭與刀架之間通過平鍵限制徑向轉動并用首一頂絲固定，沿著攪拌頭的軸線方向加工有軸向冷卻孔，在攪拌頭的軸肩上沿徑向加工有與軸向冷卻孔貫通的徑向冷卻孔，在攪拌頭的軸肩端面上安裝有攪拌針；刀架的半圓端沿周向均勻開設有豁口，豁口的其中一端面邊緣安裝有銑刀，另一端面均勻設置有刷毛。摩擦焊對常規熔化下不能焊接的鋁-鋼、鋁-銅、鈦-銅、金屬間化合物-鋼等都可以進行焊接。鋁合金攪拌摩擦焊經銷商

使用摩擦焊攪拌工具焊接的焊縫表面無飛邊，無明顯魚鱗紋，表面光滑成型美觀；焊接接頭無明顯減薄量，降低表面應力集中系數，提高焊接接頭的疲勞性能；通過更換不同的外軸肩可實現呈現不同角度接頭的焊接。適用于顆粒增強金屬基復合材料的攪拌摩擦焊接。焊接工具的軸肩和攪拌針采用髙強耐磨金屬陶瓷材料，而夾持端采用合金工具鋼，焊接工具由兩種材料通過真空釬焊連接構成。焊接工具用髙強耐磨金屬陶瓷材料是以陶瓷顆粒為增強相，以耐熱金屬合金為粘結相，通過粉末冶金真空燒結方法制備。與傳統鋼質焊接工具相比，在攪拌摩擦焊接顆粒增強金屬基復合材料時，其耐磨性和使用壽命可提高很多，且不會引入雜質污染焊縫，可獲得高的焊縫強度系數和高的焊縫表面質量。上海攪拌摩擦焊設備在工藝參數中，影響摩擦焊攪拌工具質量的主要參數有軸肩直徑大小、攪拌針形狀、旋轉頻率及焊接速度。

要在1000℃甚至1200℃以上保證摩擦焊攪拌工具連續工作數小時而不失效，這就需要摩擦焊攪拌工具具有足夠的高溫性能。因此，用作摩擦焊攪拌工具的理想材料需在高溫下具備以下性能：耐高溫、耐磨損，髙強度，尺寸穩定性和蠕變抗力好；高的斷裂韌性，低的韌脆轉變溫度，以抵抗疲勞和斷裂；與母材之間盡量低的摩擦系數，以獲得平滑的焊接表面；有足夠的熱疲勞強度來承受不斷重復的加熱和冷卻循環；具有一定的化學惰性，與母材不發生化學反應；加工性能良好；造價合適，經濟實用。工具鋼、模具鋼因為其價格低廉，獲取方便，且加工容易，性能適中，是焊接鎂、鋁、鉛等低熔點金屬較常用的的摩擦焊攪拌工具材料。雖然其在高溫下易軟化的性質并不適用于髙強度材料的焊接，但是在鎂、鋁與鋼、鈦的異種材料攪拌摩擦焊上有大量應用。

摩擦焊攪拌工具的軸肩通過專門轉接套與主機相連，可實現攪拌針與軸肩的動摩擦配合，攪拌針與軸肩采用分體式設計制造；攪拌針隨主軸高速旋轉，軸肩固定于主機頭不旋轉部位；攪拌針與軸肩通過軸承組實現可靠地相對運動。焊后材料表面無減薄的攪拌摩擦焊攪拌工具，通過軸承的選擇和結構設計，保證攪拌針與軸肩實現可靠的動摩擦配合；特殊設計的基于軸肩靜止的分體式攪拌針，并在端部加工斜面結構的小軸肩，小軸肩端面加工螺旋線，為焊縫金屬施加頂鍛力的同時收攏材料；特殊材料選擇和結構設計的軸肩，降低攪拌工具前進阻力，消除飛邊，確保焊縫表面成型良好。摩擦焊與閃光焊比較，節省電能80～90%左右，此外工件焊接余量小。

摩擦焊攪拌工具實現了靜軸肩組合工具與設備主軸的通用化和標準化接口連接，拆裝方便；而且連接攪拌針的內部芯軸組件與連接固定軸肩的外部套筒組件之間通過軸承組件解決了軸肩與攪拌針同軸難題。摩擦焊攪拌工具包括無傾角的靜止軸肩焊接工具，與主軸連接的焊接刀柄以及與刀柄連接的攪拌工具。無傾角的靜止軸肩焊接工具由外保護套，中間轉接套以及外軸肩組成；焊接刀柄由與焊接主軸連接的標準錐度刀柄連接；攪拌工具通過緊頂螺釘與焊接刀柄連接。焊接時，無傾角靜止軸肩焊接工具與工件表面垂直且不旋轉，焊接刀柄與攪拌工具在焊接主軸的驅動下旋轉。摩擦焊攪拌工具的焊接過程中也無煙塵和飛濺。摩擦焊設備費用

摩擦焊可以方便地連接同種或異種材料，包括金屬、部分金屬基復合材料、陶瓷及塑料。鋁合金攪拌摩擦焊經銷商

使用摩擦焊攪拌工具的過程中，當壓緊力不足時，焊縫內組織疏松，出現孔洞，甚至軸肩對焊接區起不到很好的包攏作用而導致焊縫塑性金屬流外溢。當壓緊力過大時，軸肩與被焊工件表面的摩擦力增加，攪拌頭向前移動的阻力也隨之增加，導致焊縫表面易形成飛邊、毛刺等焊接缺陷。攪拌摩擦焊焊接過程中常用的參數為攪拌頭旋轉速度和焊接速度，這些參數直接影響到焊接過程中的產熱情況。通常情況下，焊接過程的產熱量隨著攪拌頭旋轉速度的增加而增大；當焊接速度增加時，單位長度焊縫獲得的熱量減少。焊接過程的熱輸入可用公式qE=kw/v表示，式中k為熱輸入常數；w為攪拌頭旋轉速度；v為焊接速度。鋁合金攪拌摩擦焊經銷商