搅拌摩擦焊稳定焊接阶段作为焊缝成形的主要阶段，其焊接温度场与材料流动场可近似认为达到稳定状态，因此可通过对该阶段焊件的温度分布与材料流动行为进行仿真分析以探究焊缝的成形。搅拌摩擦焊接过程中，焊缝金属材料与搅拌头之间发生的相对滑动使得流动速度始终小于搅拌头的旋转线速度。由于无法获得能有效描述该壁面上发生的相对滑动现象的壁面条件，众多基于流体力学的仿真分析并不能有效反映出焊缝金属真实的流动状态。通过分析搅拌头与焊缝金属之间的滑动现象，本文建立了描述该现象的粘滞滑动数学模型以及描述热效应与材料流动相耦合的热流耦合数学模型，并应用COMSOL Multiphysics有限元软件建立了基于流体力学的搅拌摩擦焊准稳态热流耦合数值模型。采用该模型分析了6061-T6铝合金准稳态焊接过程中焊件的温度分布与材料流动行为以验证该数值模型模拟所得温度场和材料流动场的可靠性以及粘滞滑动模型的有效性，并最后探讨了滑动长度对材料流动场的影响。模拟结果表明，模型所得温度场与实验实测数据吻合，最高温度为781K，低于材料熔点，材料未熔化；焊件温度分布呈以搅拌头为中心并向外辐射的椭圆状，搅拌头前端高温区域较后端要小、温度梯度更大，最高温区域出现在搅拌头后方轴肩内。此外，轴肩对焊件温度分布的影响明显大于搅拌针，这使得焊件温度随着与轴肩距离的增加而逐渐减小，该特征在焊缝横截面上表现尤为明显：横截面温度分布呈与焊缝宏观组织形貌相似的碗型，该碗型上宽下窄、温度上高下低，且呈现出前进侧温度高于返回侧的不对称性。对于材料流动场，粘滞滑动壁面条件下的材料流动速度比滑动壁面条件时略小、粘度略高，但横、纵截面速度与粘度分布大致相同，最大速度出现在90%轴肩半径处、小于搅拌头旋转线速度，表明存在滑动现象。滑动长度增大，材料流动速度降低，粘度增高，流动区域半径减小。粘滞滑动壁面条件下的材料流动规律与滑动壁面条件大致相同，焊缝材料仅在轴肩范围内流动，一部分随搅拌头旋转绕流，一部分堆积在返回侧，其余部分沉积在搅拌头后方；滑动长度增大，材料可流动半径减小、流动性降低。