Kitkasekoitushitsaus, Cambridgen TWI:ssä keksitty prosessi, sisältää metallien liittämisen ilman sulatusta tai täyteaineita. Sitä käytetään jo rutiini- ja kriittisissä sovelluksissa alumiinista ja sen seoksista valmistettujen rakenneosien liittämiseen. On todellakin vakuuttavasti osoitettu, että prosessi tuottaa vahvoja ja sitkeitä liitoksia, joskus järjestelmissä, jotka ovat osoittautuneet vaikeiksi perinteisiä hitsaustekniikoita käyttäen. Prosessi soveltuu parhaiten litteisiin ja pitkiin komponentteihin (levyt ja levyt), mutta se voidaan mukauttaa putkiin, onteloprofiileihin ja paikkahitsaukseen. Hitsaukset syntyvät kitkalämmityksen ja pyörivän työkalun aiheuttaman mekaanisen muodonmuutoksen yhteisvaikutuksesta. Saavutettu maksimilämpötila on suuruusluokkaa 0,8 sulamislämpötilasta.
Työkalussa on pyöreä poikkileikkaus paitsi päässä, jossa on kierteinen anturi tai monimutkaisempi ura; sylinterimäisen osan ja anturin välinen liitoskohta tunnetaan olakkeena. Anturi tunkeutuu työkappaleeseen, kun taas olkapää hankaa yläpinnan kanssa. Lämmön muodostuu pääasiassa pyörivän--käännöstyökalun välisestä kitkasta, jonka olkapää hankaa työkappaletta vasten. Adiabaattisesta kuumennuksesta aiheutuva lämmöntuotanto on tilavuudellista, mikä johtuu muodonmuutoksesta tapin lähellä. Hitsausparametrit on säädettävä siten, että kitkan ja tilavuuden aiheuttaman muodonmuutoksen suhde{1}}vähenee, kun työkappale paksunee. Näin varmistetaan riittävä lämmöntuotto pituusyksikköä kohti.
Thekitkasekoitetun hitsin mikrorakenneriippuu yksityiskohtaisesti työkalun rakenteesta, pyörimis- ja siirtymisnopeuksista, käytetystä paineesta ja liitettävän materiaalin ominaisuuksista. Alueita on useita. Lämpöalue (HAZ) on sama kuin tavanomaisissa hitsauksissa. Keskimmäinen kimpalealue, joka sisältää sipulirenkaan virtauskuvion, on vakavimmin epämuodostunut alue, vaikka se usein näyttääkin dynaamisesti uudelleenkiteytyvän, joten yksityiskohtainen mikrorakenne voi koostua tasaakselisista rakeista. Kerrosrakenne (sipulirengas) on seurausta tavasta, jolla kierretyökalu laskee materiaalia hitsin etuosasta takaosaan. Näyttää siltä, että työkalun jokaisen kierroksen aikana puristetaan sylinterimäisiä materiaalilevyjä, jotka antavat hitsin poikkileikkaukselle ominaiset sipulirenkaat.
Termomekaaninen vyöhyke sijaitsee HAZ:n ja nuggetin välissä; alkuperäisen mikrorakenteen rakeet säilyvät tällä alueella, mutta epämuodostuneessa tilassa. Hitsin yläpinnalla on erilainen mikrorakenne, mikä johtuu pyörivän työkalun olkapään aiheuttamasta leikkauksesta.
Tarkemmat tiedot prosessista löytyvät osoitteestaKaupallisten alumiiniseosten liittäminen, kansainvälisen alumiinikonferenssin (INCAL 2003) julkaisussa julkaistu asiakirja.
Prosessi siirtyi nopeasti kaupalliseen tuotantoon, ja se on ollut valtavan menestyksekäs alumiinin ja sen seosten hitsauksessa. Alla olevassa kuvassa on laiva, jossa on kaksikymmentä mailia kitkasekoitushitsauksia, liittäminen on tehtyFriction Stir Link, Inc.ja Marinette Marine.
