搅拌摩擦加工(Friction stir processing, FSP)是Mishra等人在搅拌摩擦焊基础上发展起来的一种新型的固相加工技术。本文采用了X射线探伤、光学显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、拉伸实验等分析手段,研究了搅拌摩擦加工参数对5083-0合金显微组织、力学性能的影响,主要结果有：在不同的搅拌头轴肩直径,转速及行进速度下,对2.7mm厚5083-0铝合金进行了搅拌摩擦加工。本文着重研究搅拌摩擦加工工艺参数对5083-0铝合金的组织结构和组织性能的影响。探明了FSP加工5083铝合金板材加工区域的搅拌区、热机影响区和热影响区的微观组织演变规律。母材区为薄片状晶粒,沿轧制方向拉长。搅拌区呈不对称的“碗”状,具有较明显的显示材料流动形态的“洋葱环”状塑性流线。搅拌区的显微组织是细小等轴的再结晶晶粒,热机影响区的晶粒组织与母材的晶粒组织不同,晶粒发生了较大变形并被拉长。动态再结晶及剧塑性变形是搅拌区与热机影响区组织细化的主要原因。分析了5083铝合金经搅拌摩擦加工后加工区的显微组织特征以及可能形成缺陷的原因。该合金经搅拌摩擦加工后加工区横截面呈现完整的搅拌区、热影响区及热机影响区三个区域。热量传输的合理是获得无缺陷加工区的根本条件,否则易形成飞边缺陷和贯穿整个加工区内部的隧道缺陷。研究表明,加工区由细小的再结晶组织组成,随着搅拌头轴肩直径和转速的增加,晶粒尺寸逐渐增大；随着行进速度的增加,晶粒尺寸减小。力学性能测试结果表明：合金经过搅拌摩擦加工后,显微硬度值得到明显的提高。在大轴肩直径(16mm)低行进速度下,加工区强度最低,随着搅拌头轴肩直径和转速的减小,加工区强度上升,最高强度可达340MPa,延伸率约为母材的122%。分析表明,与弧纹凹陷处对应的内部组织相比,弧纹凸起处对应的内部组织晶粒更小,Mg原子含量更高,位错更多,导致弧纹凹陷处对应的内部组织硬度较低,其内部硬度差异随热输入量的增加而减小。