镁合金以其重量轻、比强度高而日益广泛地应用于汽车、电子、航空航天等领域.细晶强化是提高镁合金综合力学性能的一种有效途径.功率超声是一种无污染的物理场细晶方法,与传统的变质方法相比有其一定的优越性,是一种新型而有前景的应用技术,本文应用功率超声处理镁合金是一种全新的研究方法.为了避免传统导入方式的弊端,本文首先设计并制造了自吸式变幅杆,为采用侧部导入功率超声提供了基础,并测定了该装置换能器的效率.本文研究了400W、600W和800W等几种不同功率的功率超声对于AZ81镁合金组织和性能的影响,在此前提下,确定了最佳实验功率,并和传统的"碳"变质法的处理效果进行对比.结果表明:在本实验条件下,当输出功率为600W时功率超声对AZ81镁合金具有最佳的细化效果,力学性能得到较大改善,其中抗拉强度σ <,b>提高了30﹪,延伸率δ提高了近3倍,并且稍优于"碳"变质法的处理效果.为了进一步探讨功率超声细化镁合金的机理,本文测定了400W、600W的功率超声下AZ81镁合金的热分析曲线:在600W的功率超声下通过高温液淬,获得520℃和420℃高温状态下的AZ81镁合金的金相显微组织,并且和未处理状态下的合金进行对比.研究结果表明:经过功率超声处理后合金的凝固开始时间和凝固结束时间都比未处理的合金提前,而且合金凝固所需的时间比未处理的大为缩短.功率超声处理后,高温液淬的显微组织中α(Mg)相和β(Mg<,17>Al<,12>)相得以细化,从而改善了AZ81镁合金的显微组织结构,提高了力学性能.