镁合金板材在航空航天、汽车、3C等领域都有着十分广泛的应用前景。但由于镁合金室温塑性差,传统的轧制必须在较高温度下进行,而且轧制工序长,成品率低,成本高。本论文建立了AZ31B镁合金铸轧凝固过程有限元模型,对铸轧过程中的热-流-组织耦合问题进行了有限元模拟,同时通过实验确定了合适的AZ31B镁合金超声铸轧工艺条件,并利用Leica1500M金相显微镜、室温拉伸等实验手段详细研究了铸轧板材的微观组织及力学性能,主要工作如下：1、应用熔池内镁液传热、流动、微观组织的形核与生长的有限元模拟理论,建立了凝固过程三维热-流-组织的有限元模型,确定了热-流-组织模拟的边界条件。2、基于有限元模拟软件PROCAST对AZ31B镁合金铸轧凝固过程进行热—流—组织有限元模拟分析,得出了温度场、液穴、微观组织变化规律,重点研究了AZ31B镁合金凝固组织的形核与生长规律,系统地分析了不同工艺参数对AZ31B镁合金凝固组织的影响规律,定量阐明了铸轧过程的主要工艺参数(浇铸温度、铸轧速度、超声功率)对AZ31B镁合金铸轧薄带凝固组织晶粒尺寸、树枝晶区比例及晶粒取向度的影响,为工艺优化和实现对薄带质量的最佳控制提供了理论依据和指导。3、在有限元模拟的基础上,进行了AZ31B镁合金超声铸轧实验研究,对带坯进行组织观察和力学性能测试,分析了超声能场对AZ31B镁合金铸轧带坯组织、性能的影响,结果表明超声铸轧带坯较普通铸轧带坯晶粒细小、均匀,力学性能显著提高,240W超声铸轧带坯较普通铸轧带坯的轧制方向、45°方向以及横向的抗拉强度分别提高了21.5%、25.8%和26.7%；屈服强度分别提高了27.6%、31.8%、32.8%；延伸率分别提高了79.3%、77.8%、66.7%。