据最新出版的2007年第三期《金属学报》报道，中国科学院金属研究所马宗义研究员领导的课题组开发出一种能够显著增强铝合金搅拌摩擦焊头力学性能的新工艺。该工艺是在正常搅拌摩擦焊接工件的背面进行二次浅层补焊，消除在焊头根部已出现或潜在的缺陷，从而显著改善焊头的力学性能。
该方法为改善高强度铝合金搅拌摩擦焊头的质量开辟了新的方向。
搅拌摩擦焊是英国焊接研究所于1991年发明并获世界范围内专利保护的新型固态焊接技术，也是焊接技术发展史上自发明到工业应用时间跨度最短且发展最快的一项神奇的连接技术。与传统焊接方法相比，搅拌摩擦焊不涉及材料的熔化，因而不产生粗大凝固组织和气孔等焊接缺陷，接头残余内应力和工件变形很小。搅拌摩擦焊热源来自工件和焊接工具间的摩擦，能耗小，并且不产生弧光、辐射、飞溅、有害物质。因而该技术被誉为“世界焊接史上的第二次革命”和“绿色的焊接技术”。
搅拌摩擦焊技术的出现和发展为铝合金的连接开拓了新的思路，可以实现用熔焊技术难以保证质量的裂纹敏感性强的航空级Al-Zn-Mg和Al-Cu-Mg合金的高质量连接，还可以焊接铝基复合材料、实现不同金属材料间的连接。搅拌摩擦焊不仅能实现对接、搭接、丁字接等接合方式，而且能一次完成较长、较大截面、多方位的焊接，便于机械化和自动化操作。著名的Boeing、NASA、BAE、HONDA、GE、HITACHI、MARTIN、ESAB、ALCAN等公司购买了此项技术，并已在航空航天、车辆、船舶等行业得到大量成功应用。与国外相比，国内在搅拌摩擦焊接的研究与应用方面尚有相当大的差距。
在可热处理强化铝合金的搅拌摩擦焊接过程中，热影响区由于沉淀强化相的明显粗化并部分溶解其硬度和强度明显降低，焊后强化热处理是恢复焊头性能的有效方法之一。然而对铝合金的搅拌摩擦焊接研究表明，焊板对接面的氧化皮被焊接工具破碎后随材料流变进入焊缝，形成“S”形不连续分布的氧化物条带，对焊头性能产生不利影响，在焊头进行焊后强化热处理后，在焊头根部沿氧化物条带产生锯齿形微裂纹，使焊头力学性能显著降低。
为解决高强度铝合金搅拌摩擦焊头热处理后强度降低的世界性难题，中国科学院金属所的马宗义研究员领导的课题组在国家杰出青年科学基金和科学院百人计划项目的资助下，于2006年率先开展了焊板背部二次浅层补焊来提高焊头力学性能的研究工作。他们在总结国内外研究的基础上，经过多次探索，自主创新，取得了突破性进展，建立了在焊板背部进行二次浅层补焊提高焊头力学性能的新工艺。这一研究成果已在2006年底申报了国家发明专利。
据介绍，这项新工艺是在正常的全贯穿搅拌摩擦焊接工件的背部进行二次浅层焊接，使焊头根部由于氧化物条带的存在已出现或潜在的缺陷完全消除，使焊头的力学性能显著提高。在焊后强化热处理条件下，采用新工艺焊头的抗拉强度较普通工艺提高42%，延伸率提高162%。因此，有理由相信这种新的焊接工艺在连接高强度铝合金方面将有着广阔的工业应用前景。