本文研究了搅拌头形貌、尺寸和焊接参数对焊接热循环历史的影响,以及焊接参数对接头残余应力分布的影响.采用多点测温仪器测量了焊件不同位置的热循环历史,证实了铝锂合金搅拌摩擦焊过程中材料没有出现熔化现象.采用形貌和尺寸参数不同的搅拌头进行了焊接试验,得到了搅拌头形貌和尺寸参数对焊接热循环的影响规律.试验结果表明:搅拌头形貌对焊接热循环影响作用较大,锥形螺纹面搅拌头获得的焊缝中心峰值温度最高;搅拌头尺寸参数中,轴肩对焊缝中心峰值温度影响程度较大,而搅拌针对焊缝中心峰值温度的影响程度较小.另外,还进行了不同焊接参数的焊接试验,获得焊接热循环温度曲线并确定了焊接参数对焊接热循环的影响作用.试验结果表明:焊接参数中,搅拌头转速对焊缝中心峰值温度影响程度最大,其次为焊接速度,搅拌头仰角对焊缝中心峰值温度影响程度最小.采用电阻应变法获得了不同焊接速度、不同转速以及不同搅拌头仰角条件下焊件横向残余应力分布.试验结果表明:焊缝区存在较大的残余压应力,焊缝两侧热影响区存在较高的残余拉应力.焊接参数对焊缝横向残余应力分布存在很大影响.当焊接参数为焊速160mm/min、转速800rpm、搅拌头仰角5°时,焊缝中心残余压应力约为26.4MPa,热影响区残余拉应力约为36.3MPa.