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英国拉夫堡大学 Kong 等人通过大量试验分别得出了 0．1 mm 厚 3003 与 6061 这 2 种铝合金薄片各自最佳的滚焊焊接工艺参数范围， 并结合线性焊接密度真实焊接连接区域占整个焊接面积的比例）与焊接试样剥离强度以及微观组织分析来评价试样的焊接质量。试验表明， 在超声波振动与施加静压力的双重作用下，焊接接口产生摩擦与塑性流， 使得焊接接口铝合金薄 片表面的氧化膜破碎而逐渐形成连接点； 随着振动的持续， 氧化膜将被阻挡在焊接接口外， 并在较大的振幅下被驱散， 而得到较高的线性焊接密度与焊缝强度。由于 6061 铝合金薄片的表面存在氧化膜， 在焊接过程中不能有效产生摩擦来破碎驱散氧化膜， 使其薄片间难以产生焊接连接点； 通过焊前对 6061 薄片表面进行预处理， 可以有效提高其焊接线性密度。
另外， 为了探索利用超声波固接技术来制造智能金属结构， Kong 等人尝试在铝合金薄片间埋入形状记忆合金纤维与光学纤维。 试验表明， 在优化焊接工艺参数范围内， 对温度敏感的 SMA 和易破碎的光学纤维都被成功埋入到铝合金薄片中，没有出现明显的变形与损坏。 在埋入 SMA 的焊件接口发现了明显的未连接痕迹， 认为可能是由于 SMA 具有较高的阻尼率， 在焊接过程中吸收了部分超声波振动能量， 因此需要更大的超声波能量来获得更完全的焊接； 并分析了焊件的热机械响应情况， 发现在焊件温度高于 SMA 相变温度后， 热膨胀率开始偏离线性状态。 在埋入多模光学纤维试验中采用了 2 种方案，即直接埋入带聚合物保护层的光纤与埋入去除保护层的裸光学纤维。 第 1 种方案由于部分聚合物保护层被熔化并驱散分布于焊接接口周围， 降低了焊接接口强度； 在第 2 种方案中， 通过测量埋入于铝合金中光纤的透射光强度来衡量光纤的完整程度， 得出了最佳埋入处理参数， 为今后的进一步研究提供了依据。
美国俄亥俄州立大学的 De Vries 通过红外线摄像机测量了铝合金薄片超声波焊接过程的温度， 在不同焊接工艺参数条件下， 一般为金属熔点的 40％～80％。Cheng 等人通过微传感阵列对铜合金与镍 2 种金属的超声波焊接过程中热量产生与温度分布情况进行了研究， 认为焊接过程温度一般为 100～250 ℃。
Gunduz 等人研究了在高温条件下 （513 K） 铝与锌 2 种金属超声焊接的情况， 发现焊接过程中焊接接口内扩散加剧， 焊接金属出现部分熔化。 认为材料空穴聚集将增加到 0．1 左右， 材料扩散率也将变大。
Zhang 等人对 3003－H18 铝合金薄片超声波焊接的摩擦行为进行了研究， 发现焊接过程中摩擦系数与区域温度呈现出非线性关系， 它随着温度的上升先变大再下降至室温时的水平， 滑动速度对铝合金的摩擦系数影响很小。
Jeng 等人研究了不同焊接条件对超声波金属线焊接的结合强度产生的影响， 试验表明， 连接温度对焊接初期的结合强度有着极大的影响， 而焊件表面的粗糙度在焊接最后阶段成为决定焊点强度的主导因素； 对于在不同焊接压力与粗糙度的焊接条件下， 最大的结合强度出现在焊接初期。