飞机制造技术朝着整体结构轻量化、长寿命、短周期、低成本及绿色先进制造技术方向发展，大型运输机、空中加油机、舰载飞机等的研制成功，成为国家意志实现的有力保障，是空中力量的倍增器，彰显大国综合实力。

连接技术在飞机薄壁铝合金整体化结构制造过程中影响飞机性能，而铝合金作为飞机主要材料，其连接工艺及性能是焊接专业老师及学生必备的重要知识。但是回填式搅拌摩擦点焊（RFSSW）焊接作为铝合金连接新型的加工方法，在焊缝成形过程难以对大批量本科生进行开放教学，主要有以下几个原因：（1）实验直观性差，无法观察焊点金属搅拌过程和搅拌工具工作过程，焊点金属位于搅拌工具内部，从搅拌工具外侧无法直接观测焊点金属成形过程；（2）金属晶粒尺寸小，难以直接从微观角度认识金属变化，固相的金属形成连接，无法直观展示微小的金属原子间形成原子键的过程；（3）焊缝成形时间短，实验过程属多实验交叉完成等。因此，常规实验无法使焊接技术与工程、材料成型及控制工程等相关专业学生得到回填式搅拌摩擦点焊的基本技能训练和切身体会，受限于实验性质，该类实验多为理论讲解和演示性，学生难以直接参与整个实验过程，制约了学生综合能力的培养。

为克服上述问题，结合生产实际案例，利用虚拟仿真技术，以“能实不虚”、“以虚补实”为原则，使学生直观认知铝合金回填式搅拌摩擦点焊焊点成型工艺过程和设备工作过程，并通过交互操作、自主分析典型缺陷成因，优化工艺方案，达到提高学生工程实践和创新能力的目的。

通过本虚拟仿真实验，学生可以获得以下：

（1）能够理解掌握回填式搅拌摩擦焊搅拌工具的组成和结构；

（2）能够回填式搅拌摩擦点焊焊工艺设计，深入理解回填式搅拌摩擦点焊原理；

（3）能够分析回填式搅拌摩擦点焊缺陷产生原因；

（4）能够设计焊接工艺参数，分析其对回填式搅拌摩擦点焊焊点质量的影响规律；

（5）通过自主设计、实验操作及其验证，结合生产实际，深入理解和领会课堂所学的理论知识。