目前，针对搅拌摩擦焊接的温度场测定方面的研究多是利用热电偶测温技术来测量试板的温度分布，但对于搅拌工具的温度场分布则鲜有系统性的研究。了解搅拌工具的温度场对于利用模拟软件来模拟搅拌摩擦焊接过程中各边界参数选择具有指导性意义。而对于搅拌工具温度场测量的主要问题在于其在高速旋转下温度数据的测量与获得问题。本文在前人设计的搅拌工具测温系统的基础上进行了改进并校准，提高了测温系统的准确度及实验数据的可靠性。本文设计了多种不同类型的搅拌摩擦工具，分别与不同材质的试板进行焊接，通过热电偶测温技术，结合改进后的搅拌头测温系统及试板温度记录仪，测量了不同材质、不同几何特征的搅拌工具在不同散热条件下，搅拌工具及铝合金焊接试板的温度场分布，分析了各种边界条件对搅拌摩擦焊工具及铝合金焊接试板温度场分布规律的影响，并对各种不同材质的试板温度曲线的异同点做了初步的探索。研究结果表明，搅拌头与试板测温点温度曲线都具有明显的阶段性规律。利用不同材质搅拌头进行焊接时，材料比热小的搅拌头在焊接过程中整体温度高，温度变化速率也较快，对应的试板测温孔距离焊缝越近时，温差越明显；不同几何特征的搅拌针由于挤压塑性金属的作用不同，造成在相同外径条件下，圆柱针形搅拌头温度最高，螺纹针形次之，圆台针形最低。圆柱形搅拌针下试板的温度上升最快，圆台形次之，螺纹形则上升较慢；搅拌头距轴肩摩擦面距离相同的截面上，远离轴心的点的温度较轴心处的高，位于轴肩边缘的点应考虑在高速旋转过程中与空气的对流换热的影响；对圆柱针形搅拌头在特定焊接参数下，试板上距焊缝不同距离的测温点温度进行拟合，得到了拟合曲线的解析式，结果显示与实测值较为吻合。