本发明提出一种铝合金厚板搅拌摩擦焊焊接工艺，用以解决现有的中厚板铝合金搅拌摩擦焊焊接技术中存在焊接热输入过大导致焊接变形大、焊接犁沟倾向大以及前期热输入过小导致焊接效率低、搅拌针容易断裂等技术问题。本发明包括焊接试板的装配定位、焊接区域的清洗、样冲冲点、小尺寸搅拌头定位焊接、大尺寸搅拌头行走焊接等关键步骤，将两块焊接试板预压紧后，利用样冲将焊接试板点冲在一起，然后先利用小尺寸搅拌头进行定位焊接使两块焊接试板形成刚性连接，再利用大尺寸搅拌头进行行走焊接，通过调节其焊接转速和焊接速度，实现焊接初始阶段热量的积累，降低焊接过程中大尺寸搅拌头断针以及焊接过热而导致焊接犁沟和塌陷的风险。