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。
許多新的適合結構應用的鋁合金的發展又提出了一個問題，就是找到合適的連接方法。首先要有合適的母材。但如果沒有連接這一材料的實際可行的方法，把這種材料作為裝配材料也不現實。
攪拌摩擦焊技術是英國焊接研究所（The Welding Institute，簡稱 TWI）于1991年發明的，并于次年在英國申請了發明專利，同時陸續在世界各國申請了專利保護。得到專利保護并公開以來，攪拌摩擦焊技術首先并主要在鋁合金、鎂合金等輕金屬結構領域得到越來越廣泛的應用，同時在高熔點材料領域也獲得了一定發展。
在焊接過程中，攪拌針在旋轉的同時伸入工件的接縫中，旋轉攪拌頭（主要是軸肩）與工件之間的摩擦熱，使焊頭前面的材料發生強烈塑性變形，然后隨著焊頭的移動，高度塑性變形的材料逐漸沉積在攪拌頭的背后，從而形成攪拌摩擦焊焊縫。攪拌摩擦焊對設備的要求并不高，基本的要求是焊頭的旋轉運動和工件的相對運動，即使一臺銑床也可簡單地達到小型平板對接焊的要求。但焊接設備及夾具的剛性是極端重要的。攪拌頭一般采用工具鋼制成，焊頭的長度一般比要求焊接的深度稍短。應該指出，攪拌摩擦焊縫結束時在終端留下個匙孔。通常這個匙孔可以切除掉，也可以用其它焊接方法封焊住。針對匙孔問題，已有伸縮式攪拌頭研發成功，焊后不會留下焊接匙孔。
