برای هر فرآیند جوشکاری، به طور کلی، افزایش سرعت حرکت و به حداقل رساندن حرارت ورودی مطلوب است، زیرا این کار باعث افزایش بهره وری و احتمالاً کاهش تاثیر جوش بر روی خواص مکانیکی جوش می شود. در عین حال، لازم است اطمینان حاصل شود که دمای اطراف ابزار به اندازه کافی بالا است تا جریان مواد کافی را فراهم کند و از نقص یا آسیب ابزار جلوگیری کند.
وقتی سرعت تراورس افزایش مییابد، برای یک گرمای ورودی معین، زمان کمتری برای هدایت گرما جلوتر از ابزار وجود دارد و گرادیانهای حرارتی بزرگتر هستند. در برخی مواقع سرعت آنقدر زیاد می شود که مواد جلوی ابزار خیلی سرد و تنش جریان خیلی زیاد می شود تا امکان جابجایی مواد کافی را فراهم کند و منجر به نقص یا شکستگی ابزار شود. اگر «منطقه داغ» بیش از حد بزرگ باشد، امکان افزایش سرعت عبور و در نتیجه بهرهوری وجود دارد.
چرخه جوشکاری را می توان به چند مرحله تقسیم کرد که طی آن جریان گرما و مشخصات حرارتی متفاوت خواهد بود:
ساکن شوید. این ماده توسط یک ابزار ثابت و چرخان از قبل گرم می شود تا به دمای کافی جلوتر از ابزار دست یابد تا امکان تراورس فراهم شود. این دوره ممکن است شامل فرو رفتن ابزار در قطعه کار نیز باشد.
گرمایش گذرا. هنگامی که ابزار شروع به حرکت می کند، یک دوره گذرا وجود خواهد داشت که در آن تولید گرما و دمای اطراف ابزار به طرز پیچیده ای تغییر می کند تا زمانی که اساساً به حالت ثابت برسد.
شبه حالت پایدار. اگرچه نوسانات در تولید گرما رخ می دهد، میدان حرارتی اطراف ابزار حداقل در مقیاس ماکروسکوپی به طور موثر ثابت می ماند.
پست حالت ثابت. نزدیک به انتهای جوش، گرمای جوش ممکن است از انتهای صفحه منعکس شود که منجر به گرمایش اضافی در اطراف ابزار می شود.
تولید گرما در طول جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی از دو منبع اصلی ناشی میشود: اصطکاک در سطح ابزار و تغییر شکل مواد اطراف ابزار. تصور میشود که تولید گرما عمدتاً در زیر شانه اتفاق میافتد، زیرا سطح آن بیشتر است. و برابر با توان لازم برای غلبه بر نیروهای تماس بین ابزار و قطعه کار باشد. شرایط تماس زیر شانه را می توان با اصطکاک لغزشی، با استفاده از ضریب اصطکاک و فشار سطحی P، یا اصطکاک چسبنده، بر اساس مقاومت برشی سطحی در دما و نرخ کرنش مناسب توصیف کرد. تقریب های ریاضی برای کل گرمای تولید شده توسط شانه ابزار با استفاده از هر دو مدل اصطکاک لغزشی و چسبنده ایجاد شده است:
سرعت زاویه ای ابزارها شعاع شانه ابزار و شعاع پین است. چندین معادله دیگر برای محاسبه عواملی مانند پین پیشنهاد شده است، اما رویکرد کلی یکسان است.





