在發現生產鋁這種節約成本的材料的合適方法后，下一步就是對這種基礎材料進行加工和改良。
純鋁有一些獨特而重要的特征。舉個例子，防腐性和電導性。但是，由于純鋁承載率相對較低，所以不是進行結構焊接裝配的材料。人們很快發現，在純鋁中添加相對小量的合金元素，鋁的特性會發生很大改變。生產批鋁合金，其中之一就是鋁-銅合金。1910年左右，發現合金家族中的沉淀物硬化現象。許多這些沉淀物硬化合金在發展中的飛機業產生的效益立竿見影。緊跟著鋁-銅合金，許多其它合金也發展起來。研究發現，通過加入像銅（Cu）,錳（Mn）, 鎂（Mg）,硅（Si）和鋅（Zn）和這些元素的混合物，純鋁的各種物理和機械特征發生了明顯的變化。許多這些新合金都能匹配質量好的碳鋼的承載力——三分之一的重量。
鋁作為結構金屬的突破是隨著二十世紀四十年代惰性氣體焊接工藝的出現而實現的。比如，GMAW（氣體金屬電弧焊），也叫MIG（熔化極惰性氣體保護電弧焊）；GTAW（氣體鎢極電弧焊），也叫TIG（鎢極惰性氣體保護電弧焊）。隨著在焊接中出現使用惰性氣體保護熔化鋁的焊接工藝，就可能以高速，打出高質量，高承載力焊縫，沒有腐蝕焊劑。
攪拌摩擦焊方法與常規摩擦焊一樣。攪拌摩擦焊也是利用摩擦熱與塑性變形熱作為焊接熱源。不同之處在于攪拌摩擦焊焊接過程是由一個圓柱體或其他形狀（如帶螺紋圓柱體）的攪拌針(welding pin)伸入工件的接縫處，通過焊頭的高速旋轉，使其與焊接工件材料摩擦，從而使連接部位的材料溫度升高軟化。同時對材料進行攪拌摩擦來完成焊接的。焊接過程如圖《攪拌摩擦焊示意圖》所示。在焊接過程中工件要剛性固定在背墊上，焊頭邊高速旋轉，邊沿工件的接縫與工件相對移動。焊頭的突出段伸進材料內部進行摩擦和攪拌，焊頭的肩部與工件表面摩擦生熱，并用于防止塑性狀態材料的溢出，同時可以起到清除表面氧化膜的作用。
攪拌摩擦焊作為一種固相焊接方法，焊接前及焊接過程中對環境的污染小。焊前工件無需嚴格的表面清理準備要求，焊接過程中的摩擦和攪拌可以去除焊件表面的氧化膜，焊接過程中也無煙塵和飛濺．同時噪聲低。由于攪拌摩擦焊僅僅是靠焊頭旋轉并移動，逐步實現整條焊縫的焊接，所以比熔化焊甚至常規摩擦焊更節省能源。
