本文针对6mm厚7050铝合金板材,采用数控搅拌摩擦焊专用设备,进行空气、热水和冷水三种条件下,正转和反转工艺的焊接试验。使用八通道温度采集系统对反转时三种工艺条件下的焊接温度场进行测量;使用维氏硬度计对其显微硬度的分布进行测试,并结合温度场测试和第二相粒子溶解析出温度的DSC分析结果,深入分析显微硬度的分布规律与第二相粒子分布规律的关系。此外,对空气和冷水中使用正、反转焊接后的焊缝进行金相观察及焊缝成形质量分析。温度场测试结果表明:在不同的冷却条件下,各特征点的温度都经历了“升温—峰值—冷却”的温度变化过程。横向分布的特征点距焊缝中心越远,温度越低,到达峰值温度所用时间越长,整体上呈中间高两端低的分布特征。在空气和冷水中焊接时,各特征点的升温速率高于降温速率,热水中焊接时,升温和降温速率几乎相同;此外,热水中焊接时的升温速率要高于空气中焊接时的升温速率,冷水中焊接时最低;降温速率方面,热水中焊接大于冷水,空气中最低;焊接行进速度不变,在冷水中焊接时,随着主轴旋转速度的提高,峰值温度逐渐上升,在空气和热水中焊接,当旋转速度提高到800r/min时,温度出现下降趋势。硬度测试结果表明:焊缝的硬度值既受到强化相尺寸大小及其分布的影响,也与焊缝晶粒尺寸大小相关,但强化相对硬度值的分布起主要的作用。焊缝成形质量分析表明:焊接压力过大,会在焊缝表面形成飞边。如果焊接压力不足,焊缝底部会形成未焊透,内部会产生孔洞缺陷;当主轴处于高转速、低行进速度或低转速、高行进速度等极限条件时,都容易出现焊缝缺陷;搅拌头反转时焊缝成形质量优于正转。水下焊接时焊缝成形质量优于空气中。