本发明公开了一种实现纳米颗粒增强相在铝基复合材料中弥散分布的方法，包括如下步骤：S1：将待加工的复合材料板材水平放置于垫板上并装夹固定；S2：将搅拌摩擦焊的搅拌头以50～2000rpm的转速插入所述复合材料板材的表面，直至轴肩的下端与复合材料板材的上表面紧密接触，对复合材料板材进行预热；S3：将所述搅拌头以10～500mm/min的走速从复合材料板材的一端开始沿复合材料板材的纵向方向前进，达到终点后使搅拌头保持走速不变向起点移动；S4：待搅拌头移动到起点后，将搅拌头向复合材料板材的另一端平移1～10mm，再次沿复合材料板材的纵向方向前进；S5：重复步骤S3和S4的操作，直至整块复合材料板材加工完毕。本发明解决了纳米增强相团聚的问题，使其强度和塑性同时得到了提高。