搅拌摩擦焊技术发明至今，无论在国外还是在国内，已经成功跨出试验研究阶段，发展成为在铝合金结构制造中可以替代熔焊技术的工业化实用的固相连接技术。这项新型的焊接技术在航空航天飞行器、高速舰船快艇、高速轨道列车、汽车等轻型化结构以及各种铝合金型材拼焊结构等制造行业，展示出显著的技术优势和经济效益。诸如：根除了熔焊所固有的焊接缺陷（气孔、凝固裂纹等）、提高了接头和结构的连接质量、降低了焊接变形等问题，并且在其它轻金属如镁、铜、锌等材料结构的制造中也正在实施工程化应用。完成搅拌摩擦焊设备的研制并在实际工程中的应用是本文的主要研究目的。本文首先对龙门式平面二维摩擦焊设备的结构形式和控制系统的主要配置进行了阐述，然后对摩擦焊倾角补偿控制功能从理论基础和模型补偿算法进行了研究，经过实践论证该功能取得了良好的效果。第三部分描述了自动压紧装置控制设计，实现了无需外部传感器即可完成多个位置气缸触发控制的一种方法；基于目前搅拌摩擦焊设备轴向压力不受控的状态研究设计了压力闭环控制系统保证焊接过程中轴向压力的稳定提高了焊接质量。最后一部分采用QT软件完成数控系统人机界面的二次开发，为用户提供了更为人性化的操作界面。基于对上述四部分设计内容，文中对该设备的运动形式、控制系统、通讯方式、特殊功能、辅助装置、系统界面、工程设计中的应用事项等作了详细的论述。针对实际功能和焊接工艺的需求阐述了搅拌摩擦焊某些功能的作用以及在实际应用时需要达到的效果。通过对恒力值系统的设计，归纳总结了工程设计系统的特点以及不足。文章最后对整个系统的作用及需求提出了个人看法。同时对搅拌摩擦焊设备的发展作了阐述，并提出了自己的建议。