在发现生产铝这种节约成本的材料的合适方法后，下一步就是对这种基础材料进行加工和改良。

纯铝有一些独特而重要的特征。举个例子，防腐性和电导性。但是，由于纯铝承载率相对较低，所以不是进行结构焊接装配的材料。人们很快发现，在纯铝中添加相对小量的合金元素，铝的特性会发生很大改变。生产批铝合金，其中之一就是铝-铜合金。1910年左右，发现合金家族中的沉淀物硬化现象。许多这些沉淀物硬化合金在发展中的飞机业产生的效益立竿见影。紧跟着铝-铜合金，许多其它合金也发展起来。研究发现，通过加入像铜（Cu）,锰（Mn）, 镁（Mg）,硅（Si）和锌（Zn）和这些元素的混合物，纯铝的各种物理和机械特征发生了明显的变化。许多这些新合金都能匹配质量好的碳钢的承载力——三分之一的重量。

在现代工业世界竞争时代，结构金属必须可焊性好。早适合铝的焊接技术包括羟基燃料气焊和电阻焊。铝弧焊主要局限于SMAW（手工电焊弧），有时叫MMA。这一焊接工艺使用管状焊条。很快发现，这一工艺并不适于焊接铝。主要问题之一就是焊剂残留引起的腐蚀，尤其是在填充焊缝里，焊剂留在焊缝后，促进了焊缝的腐蚀。

搅拌摩擦焊方法与常规摩擦焊一样。搅拌摩擦焊也是利用摩擦热与塑性变形热作为焊接热源。不同之处在于搅拌摩擦焊焊接过程是由一个圆柱体或其他形状（如带螺纹圆柱体）的搅拌针(welding pin)伸入工件的接缝处，通过焊头的高速旋转，使其与焊接工件材料摩擦，从而使连接部位的材料温度升高软化。同时对材料进行搅拌摩擦来完成焊接的。焊接过程如图《搅拌摩擦焊示意图》所示。在焊接过程中工件要刚性固定在背垫上，焊头边高速旋转，边沿工件的接缝与工件相对移动。焊头的突出段伸进材料内部进行摩擦和搅拌，焊头的肩部与工件表面摩擦生热，并用于防止塑性状态材料的溢出，同时可以起到清除表面氧化膜的作用。

焊接过程中也不需要其它焊接消耗材料，如焊条、焊丝、焊剂及保护气体等。消耗的是焊接搅拌头。

同时，由于搅拌摩擦焊接时的温度相对较低，因此焊接后结构的残余应力或变形也较熔化焊小得多。特别是Al合金薄板熔化焊接时，结构的平面外变形是非常明显的，无论是采用无变形焊接技术还是焊后冷、热校形技术，都是很麻烦的，而且增加了结构的制造成本。