目前，通过使用高熔点的聚晶立方氮化硼材料（简称PCBN）、钨铼合金、陶瓷材料等材料制造新型搅拌头，该问题得到了解决。同时，采用液态冷却搅拌头夹具和遥测系统进一步优化了FSW工艺和能力，如所示。

　　高熔点材料的FSW工艺中，搅拌头材料必须具备较高的热硬度、耐磨损、化学性能稳定等性能。材料技术的发展大大推动各种搅拌头材料的进步，对不同的应用场合，每种材料都具有一些特殊的优点。6 mm搅拌针焊接A36号钢上100英尺长焊缝的焊接前和焊接后的情况对比。焊接后，搅拌头有一些小的磨损，但并没产生裂缝或裂纹。

　　采用FSW工艺进行焊接时，焊缝附近不同区域的微观组织是不同的，这与电弧焊中的分区相似。

　　这些分区包括：A）未受影响的母材区；B）热影响区（简称HAZ）；C）热力影响区（简称TMAZ）；D）搅拌区或焊接熔核区四个部分。搅拌区由一些细小的等轴晶粒组成，为减小由FSW工艺引起的塑性应变，此部分发生了重结晶。与搅拌区相邻的是热力影响区和热影响区。热力影响区由一些拉长的塑性变形晶粒组成；热影响区和电弧焊的热影响区一样，经历了温度升高的热循环，但没有产生任何变形。

　　采用FSW工艺施焊时，焊缝分为焊缝前进侧和焊缝回转侧。焊接方向与搅拌头轴肩旋转方向一致的焊缝侧面被称为焊缝前进侧。相反的一侧搅拌头旋转方向和焊接方向相反，被称为焊缝回转侧。根据被焊材料、FSW搅拌头的几何尺寸、焊接参数的不同，这些区域微观组织特征也有所不同。

　　同时，由于在焊缝前进侧和焊缝回转侧的摩擦热和机械性能的差异，不同合金也能够焊接在一起。

　　搅拌摩擦焊工艺所制造的焊缝微观组织比母材的微观组织更精细。比如，不锈钢和镍基合金的FSW焊缝就由5￣10μm长的顺序排列的细小等轴晶粒结构组成。这和铁素体钢的微观组织结构一致。然而，铁素体钢经历了同素异形转变，焊后的微观组织相对独特，目前也还没有被完全了解。

　　这些微观组织根据焊接参数的不同而不同。采用X65号钢、X80号钢和X100良好的焊接性能上，由于材料可利用量较小，需要采用单个焊道进行部分熔透焊接。钢板总厚0.787英寸（20mm），焊缝熔深为0.187英寸（5mm）。材料表现出良好的可焊性，在550转／分的旋转速度和4英寸／分的焊接速度下，能形成牢固的焊缝。

　　检测典型的水平焊缝在不同的焊接参数下的X轴载荷，建立焊接设计标准，比如载荷大小、搅拌头夹持的同轴度要求、工具补偿参数和系统的刚性标准等。然后对这些信息进行推导，以适用于旋转焊接应用场合。

　　正如人们预想，便携式环形焊接设备需要增加一个W轴驱动转轴，FSW搅拌头组件环绕在管道圆周上。一个工件夹具将两个管道夹持在一起形成对接接头，如所示。为了提供管道内部支撑，防止在FSW工艺压力过大情况下造成管道壁塌陷，工作人员设计出一种内置的、可扩展的铁砧。

　　采用FSW工艺的一个不可避免的问题是焊缝焊完后会留下一个匙孔。

　　在线性接头（比如平板接头）焊接中，通常会采用一块引焊板来解决匙孔的问题。当施焊完后，再移去引焊板。

　　在管道焊中，也可以采用同样的方法来消除匙孔。对于一个完整的环形焊缝来说，在焊接开始后将引焊板放置在焊接起始位置附近一定距离处。接头包括起始位置的重叠部分，然后移动偏轴到一个引出板上完成焊缝。一旦焊缝完成，整个组件就从焊缝接头处移出。

　　FSW管道设备用于野外环境作业，单人操作，如所示。同时，还需要一些工作人员帮助安装、拆卸、移动设备到焊接接头上。该设备也可用于管道垂直位置焊缝或各种直径的管道的焊接。对大直径管道也可以进行改进后，实施各种焊接端盖的焊接，提高焊接生产率。

　　搅拌摩擦焊是一项不断发展的技术。随着搅拌头技术上的不断进步，这项技术能够焊接更厚的钢板，也越来越引人注目。目前，FSW能够焊接的板厚还受到一定限制，但API等级的钢板种类已经达到能够焊接1英尺厚度。管道焊接所需的搅拌头比线性焊缝所需的搅拌头设计更加复杂，所需的控制系统也具有更高的复杂性，比如不同焊接参数通过控制算法都能使搅拌头温度维持恒定。

　　管道的未来发展趋势是高强钢的应用。这些新型的高强钢能够大大节约成本，然而，采用传统焊接方法对高强钢焊接时将会遇到很多困难。尽管FSW相对于其他熔化焊工艺具有很多优点，但仍然需要了解FSW焊接这些特殊钢种的实质变化，不断提高工艺质量。

　　不规则焊缝的搅拌摩擦焊，如管道焊接，在提高焊接生产率方面具有很大的优势，能降低管道制造成本。

　　在未来几十年，这种崭新的颠覆性技术将极大改变工业生产方式。