填充式搅拌摩擦点焊是用一种特殊的双作用工具驱动的新型焊接方法,它包括外部平整的轴肩和内部搅拌针,可以填充探孔中的接合点,达到无匙孔焊接。正是这个优点,该方法已经在航天航空和汽车领域上得到很好的应用。　　本研究采用2mm的LY12铝合金板进行填充式搅拌摩擦点焊研究。首先研究了填充式搅拌摩擦点焊的核心技术,特殊的双作用工具驱动搅拌头以及夹紧装置。确定了搅拌头的几何尺寸及配合公差,设计了专用的夹紧装置。研究了不同焊接参数对接头性能的影响,并通过微观组织分析建立了RFSSW的微观模型。　　搅拌头研究结果表明:搅拌针的材料选用9341,轴肩和定位压板的材料选用35CrMo。搅拌头的尺寸内外搅拌针尺寸为5/9,夹紧装置部分采用气动夹紧时。在2mmLY12铝合金板上试焊,得到了合适的焊接参数,焊点满足要求。　　焊接试验结果表明:填充式搅拌摩擦点焊的接头外观,焊点光滑、平整、无明显缺陷。在其他焊接参数不变的情况下,焊点的剪切力随着旋转速度的增加而增加,当搅拌速度为1700rpm时达到最大值,最大拉伸或者剪切力可以达到5614N,速度继续增加剪切力下降。改变焊接时间,焊点的剪切力是随着时间的增加而增加,在焊接时间为2.0s时剪切力最大-5614N,继续增大时间,剪切力下降。下压量变化范围为2.4mm-3.0mm,随着下压量增大,剪切力增大,在2.8mm剪切力最大5614N,继续增大下压量,剪切力没有很大变化。当旋转速度为1700rpm、焊接时间为2.0s和下压量2.8mm时,剪切性能最大。回压距离也会影响焊点的性能,大于0.3mm焊点可以完全填充焊点。　　微观研究结果表明,接合处显微组织分别分为点焊熔核区、热力影响区、热机影响区和母料区。其中焊点与母材的竖直连接界面为连接薄弱区域。通过显微硬度试验进一步观察,接头的显微硬度在80-150之间,但四个区域组织的显微硬度差异较大,在焊点中心附近水平连接具有较低的硬度分布。　　本研究研发了填充式搅拌摩擦点焊的搅拌头,掌握了核心技术,研究所得到的焊接参数对性能影响的规律对该技术在航天航空及其他行业的应用奠定了技术基础,具有较高的社会和经济效益。