Este trabalho teve por objetivo analisar os resultados de um experimento de soldagem por fricção, em inglês friction stir welding (FSW), e descrever um modelo otimizado e representativo das variáveis de saída de acordo com cada variável de entrada do processo de solda. A determinação da melhor combinação de parâmetros de entrada garante a boa qualidade da solda, atendendo às especificações técnicas do processo. Isso foi possível a partir da utilização da metodologia de superfície de resposta, amplamente usada no âmbito industrial e de pesquisa, quando os processos que envolvem mais de uma variável de entrada, demandam alta qualidade e confiabilidade dos resultados. Para estimar o modelo de segunda ordem mais adequado, algoritmo genético foi usado para a busca da solução ótima, sendo este uma alternativa mais robusta quanto ao encontro do mínimo global. O desenvolvimento teve como base a utilização do MATLAB, versão R2020b, onde foram estimadas as equações dos modelos e construídos os gráficos de superfície e de contorno. A validação da modelagem e otimização passou pelo uso da análise de variância (ANOVA), sendo ainda verificados o coeficiente de determinação (R2), os gráficos de regressão e de resíduo. Os resultados mostraram comportamentos interessantes relacionados à combinação das variáveis de entrada – rotação da ferramenta e velocidade de soldagem - principalmente quando analisadas no início do processo e ao longo de todo o percurso de soldagem. Após estimar os modelos para as respostas de entrada e percurso da ferramenta, foi possível realizar a sobreposição das curvas de contorno e analisar em quais regiões ocorria a maximização dos esforços mecânicos. Dessa forma, podemos indicar como a intensidade da rotação e da velocidade influenciam em cada etapa, o que possibilita determinar a melhor faixa de trabalho para cada fase do processo de soldagem, reduzindo os efeitos das forças resultantes. Isso é importante para evitar desgaste precoce da ferramenta, aumento da eficiência e também controlar os parâmetros da qualidade da solda.