自冲摩擦铆焊（F-SPR）工艺在连接镁合金和铝合金方面显示出优于传统自冲铆接（SPR）工艺的优势。铆钉旋转产生的摩擦热对铆接低塑性材料时的裂纹抑制和固相连接的形成起着重要作用。然而，当前的F-SPR工艺需要一个匹配的模具，以促进铆钉变形和在下片和铆钉之间形成机械联锁，这对铆接难以使用匹配模具的大型薄壁结构提出了很大的挑战。本研究提出单面F-SPR工艺连接2.2 mm厚的铝合金AA6061-T6至3.0 mm厚铝合金AA6061-T6。实验研究了转速和进给量对接头形貌和力学性能的影响。结果表明，较高的转速和较低的进给量（即较高的热输入）可以有效地减少缺陷，但会导致咬边不足。因此，提出了一种两阶段工艺，以减少下板中摩擦热的产生，从而增加作用在铆钉尖端的变形阻力。初步研究表明，与一阶段工艺相比，两阶段F-SPR工艺分别将拉伸剪切强度和交叉拉伸强度提高了约25%和81%。