搅拌摩擦焊接技术在工程应用中依然受到许多挑战，为了解决这些科学技术难题，本课题创新地提出载流-搅拌摩擦焊接新方法，以通过融合内生电阻热与摩擦热的综合作用，施加并行热源的途径，形成优质接头和解决科学问题，拓宽搅拌摩擦焊接的工程应用领域。本课题首次建立了载流-搅拌摩擦焊接热效应的数学物理模型，采用工艺实验、数值模拟相结合的研究方法，选用铝合金、镁合金、不锈钢、碳钢等典型材料，对比分析了常规和载流-搅拌摩擦焊接行为的热效应、残余应力、疲劳性能、材料流动、微观结构等特征，开展了载流摩擦学与金属学特性的研究，阐明载流搅拌摩擦焊接界面的力学行为、焊缝金属塑变流动机制和接头缺陷产生的机理，并且采用3D打印增材制造技术制造加工了新型结构的搅拌工具，探索了常规和载流条件下搅拌头的耗损和使用寿命之间关系，研究发现，载流能够改善搅拌摩擦焊缝的微观结构和力学性能，全面提高接头的焊接质量，扩大搅拌摩擦焊接有效工艺窗口和缺陷容忍度，减少了材料的焊接性限制和搅拌头的磨损，延长搅拌工具的使用寿命，本研究初步建立了载流摩擦焊接基础理论系统，为发展载流摩擦金属学工程应用新领域奠定科学基础。