W 1973 roku został mianowany na stanowisko docenta, a w 1990 roku uzyskał tytuł profesora nauk technicznych. W latach 1991–2000 był pracownikiem naukowym Centralnego Laboratorium Naftowego w Warszawie, jednocześnie prowadził zajęcia dydaktyczne na Politechnice Warszawskiej oraz w Wojskowej Akademii Technicznej.
Profesor Andrzej Wachal był w Polsce głównym twórcą dyscypliny naukowej nazwanej tribologią. Opracowane przez niego programy wykładów z tribologii oraz z doboru i zastosowania materiałów pędnych i smarów nie miały pierwowzorów na żadnej innej polskiej uczelni. Dorobek naukowy profesora obejmuje ponad 250 publikacji krajowych i zagranicznych, 10 podręczników akademickich (autorstwa i współautorstwa), 5 książek (w tym trzy podstawowe pozycje naukowe z zakresu paliw, olejów, smarów oraz trybotechniki) i 5 patentów.
Andrzej Wachal należał do takich organizacji naukowych jak: Komitet Budowy Maszyn PAN – Sekcja Podstaw Eksploatacji, Polskiego Towarzystwa Tribologicznego, International Tribology Council oraz Prezydium Międzynarodowej Komisji ds. Oceny Gospodarowania Płynami Eksploatacyjnymi. Andrzej Wachal był promotorem 9 prac doktorskich i 75 magisterskich.