搅拌头的成功设计是把搅拌摩擦焊应用在更大范围的材料和焊接更宽的厚度范围的关键。下面主要讨论一下搅拌头的发展现状．一般说来，搅拌头包括两部分：搅拌探头和轴肩，而搅拌头的材料通常都采用硬度远远高于被焊材料的材料制成，这样能够在焊接过程中将搅拌头的磨损减至*小。在初期，搅拌头形状的合理设计是获得良好机械性能焊缝的关键。

为什么飞机不能使用焊接工艺呢?

焊接是现代制造业中被广泛采用的一项工艺，具有速度快、密封性好等优点，在航天、船舶和汽车制造中大显身手。那么，飞机在制造过程中能否也采用超声波焊接工艺？*是否定的。主要原因有如下几个方面：

首先是飞机的制造材料造成的。在波音787和空客A350XWB问世前，现代飞机的主要制造材料是铝合金。这种材料有一个突出的特点——焊接性能****差。采用传统的焊接方式焊接后，焊接区域局部有应力集中，使得金属变脆，而且易产生砂眼、气泡、微裂纹等缺陷，使得结构在这些位置的性能低于非焊接区，这在飞机制造中是不能接受的。

虽然现在也有一些特殊的焊接工艺，比如搅拌摩擦焊接和激光焊接，振动焊接机哪家好，但相关技术过于复杂，而且难以保证工艺稳定性。对于同一种材料来说，越薄越不容易焊接。飞机蒙皮厚度一般只有2毫米左右，即便能够焊接，振动焊接机，难度也会很大，振动焊接机，非一般操作人员能够胜任，不利于飞机批量生产。

波音787和空客A350XWB机体以复合材料为主，这些复合材料是多种单一材料通过复合的方法，再经过特殊工艺制成的，焊接的难度比铝合金还要大，制造商几乎不使用焊接。

其次是飞机的工作特性造成的。飞机在高空高速飞行时，机身蒙皮承受的是拉力。发动机在工作时存在振动，同时飞机自身也会产生振动。飞机在每个航班中经历的各种力都是不断变化的，会存在疲劳问题。而拉力、振动和疲劳，都是引起焊接性能退化的主要原因。

还有一个是飞机的使用特性造成的。飞机的使用寿命一般都在20年以上，机体内有很多复杂而精密的仪器，在长时间使用过程中，各种器件都有可能出现不同程度的损坏，采用铆接便于维修和更换。如果采用焊接的话，飞机的蒙皮就要全部进行更换，这样会增加维修费用和单次维修难度。即便不发生任何设备故障，也需要定期对飞机进行检查和维护，包括需要把连接的部位拆开进行检查和维护。焊接是一种不可拆卸连接，振动焊接机的款式，一旦拆开，结构就被*了。

对某些新材料，如*航空发动机转子部件采用的U700高铝高钛镍基合金和飞机起落架采用的AISI4340(300M)超高强钢等，由于合金元素含量较高，采用熔化焊接可能在焊接或焊后热处理过程中产生裂纹，熔焊焊接性较差，而摩擦焊接已被确认为是焊接这类材料较可靠的焊接方法。

摩擦焊接还具有广泛的结构尺寸和接头形式适应性。现有的摩擦焊机可以焊接截面积为1~161 000 mm2的中碳钢工件。可用于管对管、棒对棒、棒对管、棒(管)对板的焊接，也可将管和棒焊接到底盘及突出部位，在任何位置都可以实现准确*。

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