镁合金最为世界上最轻的金属材料之一,具有较高的比强度、耐磨性高、良好的阻尼减震性能等优良性能,具有很好的应用前景。目前,镁合金为密排六方结构,低温时独立滑移系较少,塑性变形能力较差,研究镁合金新的变形方式及加工方法对镁合金的利用有重要意义。本文对AZ31镁合金在不同的工艺参数下的复合形变进行数值模拟和实验研究,取得了如下研究成果:(1)利用DEFORM-3D软件对AZ31镁合金复合形变进行多场耦合模拟。分析了镁合金在复合形变过程中的温度场、应变场和动态再结晶百分数的分布规律,得到了复合变形中下压量、变形温度、模具齿间距、模具齿高对镁合金板材的影响规律。(2)采用DEFORM-3D软件中的元胞自动机方法(CA法)对复合形变过程中的组织演变规律进行研究,得到了变形温度、模具齿间距、模具齿高及变形量对组织演变的变化规律(3)对复合形变后的板材进行力学性能测试。分析不同参数对力学性能的影响,显微硬度、抗拉强度、延伸率相比初始板材都有一定的提高。(4)通过复合形变实验对板材组织演变研究,得到在复合形变过程中的压痕阶段,变形量达到20%左右时,组织内部开始产生动态再结晶晶粒,晶粒出现的位置随温度的变化而变化。平均晶粒尺寸随着齿间距的增加而增加,平均晶粒尺寸最小为8μm;齿高对平均晶粒尺寸影响不大,齿高较低时,晶粒较为均匀。(5)采用EBSD测试技术对复合形变板材织构强度进行检测,得到镁合金复合形变后,{11-20}、{10-10}晶面上的织构强度弱化程度较低,而{0001}晶面上的织构强度随齿间距的减小而降低,随着齿高的增大降低幅度减弱,齿高为6㎜下,织构强度降低了60%。