我國科技人員對摩擦焊接表面高溫塑性金屬層的形成、流動、擴展和焊接接頭形成機理，摩擦焊機接的能量轉(zhuǎn)換及過程控制，大截面石油鉆桿摩擦焊接工藝和強韌性控制，摩擦焊接接頭灰斑缺陷形成機制及焊接接頭斷口形貌與斷裂應變，鋁—銅薄壁管摩擦焊接機理與接頭性能和焊縫化合物相形成機制等方面進行了較深入地基礎理論研究工作。  
      在工程應用上針對急待解決的一系列問題開展了摩擦焊技術研究的課題。其中摩擦焊接頭形變熱處理的工藝試驗研究是一項有代表性的應用科學研究工作，這項研究率先在摩擦焊領域中引入形變強化與相變強化相結合通過改變傳統(tǒng)的連續(xù)驅(qū)動摩擦焊過程，把焊接工藝同焊后熱處理工藝實行工序兼并，利用焊接余熱和剎車能耗在摩擦焊機上直接對摩擦焊接頭進行形變熱處理，機上配備的熱處理裝置可以更有效地實現(xiàn)相變條件的控制，這樣就可以把摩擦焊過程中高溫形變引入的大量位錯等用淬火相變牢固地釘扎住，充分發(fā)揮形變強化與相變強化的雙重作用取得的以往用單一方法不能達到的強韌化效果。實現(xiàn)了在不降低接頭強度的前提下，韌性超過調(diào)質(zhì)母材的水平，這套技術不僅提高了焊接質(zhì)量而且簡化了工藝，減少了焊后熱處理的加熱次數(shù)，降低了成本。該項研究成果處于世界領先地位，目前在抽油桿、油管的生產(chǎn)和鉆桿的修復上進行了推廣應用。為控制鋁—銅過渡接頭脆性層的產(chǎn)生，研究了低溫摩擦焊并應用于生產(chǎn)。近年來對超塑性溫度范圍內(nèi)相變溫度以下摩擦焊進行了研究，并取得了階段性成果；在焊接質(zhì)量監(jiān)控方面，先后研制了摩擦焊功率極值控制儀及微機質(zhì)量監(jiān)控裝置。微機質(zhì)量監(jiān)控裝置是對焊接過程的軸向壓力、主軸轉(zhuǎn)速、摩擦扭矩、焊件軸向縮短量、時間、焊接溫度及形變熱處理溫度等影響焊接接頭質(zhì)量的主要參數(shù)的變化進行監(jiān)控。在新材料的焊接性，摩擦焊接信息過程與傳感技術，摩擦焊接參數(shù)計算和實時監(jiān)測與閉環(huán)控制，摩擦焊縫缺陷形成機制與力學行為，摩擦焊接頭強韌性控制，摩擦焊接物理參量場（溫度場，應力應變場）數(shù)值模擬，以及高速攝影、頻譜分析等相關試驗技術等方面也開展了較系統(tǒng)深入的研究工作。
      近幾年來攪拌摩擦焊機的技術也引起了我國科技工作者的高度重視，先后開展了對鋁合金（如防銹鋁、鍛鋁、硬鋁、超硬鋁等）、紫銅、PVC塑料等材料的攪拌摩擦焊研究，同時還在積極開展鈦合金、鎂合金和黑色金屬的攪拌摩擦焊工藝研究，同時對攪拌摩擦焊的機理、微觀組織、力學性能和攪拌摩擦焊的核心技術攪拌頭等都展開了深入的研究。并取得了一定的工程應用。