本发明提供一种搅拌摩擦焊接设备及其焊接方法，尤其适用于汽车的铝或铝合金型材的焊接。包括焊接机器人，焊接机器人包括至少一个机械臂，搅拌工具头，液压马达，液压泵，液压泵通过液压管与液压马达连通，液压马达的输出端与搅拌工具头固定连接，从而使得液压马达可带动搅拌工具头旋转，液压马达的与输出端相对的另一端与至少一个机械臂固定连接。本发明通过外形尺寸较小液压马达替代高速电机，减小了搅拌摩擦焊接设备头驱动装置的外形尺寸，结合本发明的焊接方法，可实现复杂曲面、复杂夹具机构下的焊接可达性。应用于车辆的铝合金型材的焊接，可提升整车外观精细化水平，降低成本，实现汽车车身铝合金薄板三维复杂焊缝搅拌摩擦焊焊接。