本发明公开了一种厚板铝合金预热搅拌摩擦焊接方法，包括：(1)将厚板铝合金置于工装上，完成待焊接件的装夹固定；(2)先采用定位搅拌头对焊接件进行定位焊；(3)在铝合金厚板定位焊缝的起始位置采用钻头加工盲孔，作为焊接预制孔；(4)对铝合金表面进行预热，使厚板铝合金表面的温度控制在100℃～120℃；(5)焊前调整焊接用搅拌头的中心使其与预制孔的中心重合并旋转扎入其中，进行行走焊接，焊接完毕后搅拌头在收焊匙孔位置停留预定时间；(6)焊接完毕后，将厚板铝合金在200℃～230℃的温度下进行退火处理，即可完成焊接。本发明解决了厚板铝合金焊接过程中搅拌头折断、焊缝质量无法保证的难题，提高了厚板铝合金搅拌摩擦焊焊缝质量和生产效率。