建立搅拌摩擦焊S线特征模型，阐述了S线特征产生的规律及其在焊核中的分布形态。将S线特征处母材简化成刚性质点，借助XY面、XZ面内S线特征处刚性质点的运动轨迹，描述了S线特征的产生规律。在XY面内，S线特征以焊接步长μ为周期分布在焊核内。在XZ面内，轴肩影响区内S线特征不明显且刚性质点具有向前进侧运动的趋势，搅拌针影响区内S线特征呈不规则曲线形状分布在焊核内。通过6005铝合金搅拌摩擦焊S线特征的试验研究，验证了S线模型的合理性。利用该模型分析了S线特征与板厚的相关性、搭接界面上翘等工程问题，并提出解决措施。