本发明公开了一种随焊制备涂层用双轴肩搅拌摩擦焊接装置及焊接方法，其中焊接装置包括双轴肩搅拌头、轴向推杆、轴向压盘和盖板；所述双轴肩搅拌头内设有内孔和与内孔相通的立体通道，所述立体通道包括上通道、下通道和过渡通道，所述上通道的上端与内孔连通，所述上通道的下端延伸至双轴肩搅拌头的上轴肩的下端面；所述下通道的下端通过过渡通道与内孔连通，所述下通道的上端延伸致双轴肩搅拌头的下轴肩的上端面；所述盖板安装于内孔的上端，所述轴向压盘设置于内孔，所述轴向推杆的下端穿过盖板后与轴向压盘连接。本发明可实现焊缝涂层的同步制备，与喷涂、镀膜、激光处理等焊后二次处理方法相比，降低时间成本，提高生产效率。