6061铝合金属于Al-Mg-Si系合金,具有成型性好,耐腐蚀强,密度小等优势,在汽车及航空航天领域运用广泛,是未来可持续发展最具前景的材料之一。随着人们对高强度的轻量金属材料的需求增大,近年来大塑性变形技术发展较快,尤其是等通道转角挤压法(ECAP,Equal channel angular pressing)和多向压缩法(CCDC,Cyclic channel die compression),大塑性变形通过细化晶粒的方法有效地提高材料的强度,而且具有制备工艺简单,成本低廉等优势,越来越多的学者对其进行深入的探索和研究。本论文在等通道转角挤压和多向压缩的基础上,将两种方法结合起来,进行不同路径的复合镦挤,并通过力学性能、X射线衍射、和EBSD方法分析及断口观察,研究复合镦挤工艺对6061铝合金组织和性能的影响。研究结果表明:(1)在35mm/min的挤压速度下,6061铝合金的抗拉强度、显微硬度达到最大,并且随着挤压道次的增加,材料的抗拉强度得到明显提高。(2)试样的道次应变量为60%时,经3道次多向压缩试样的抗拉强度达到293.410 MPa,综合力学性能最好。(3)6061铝合金最佳复合镦挤工艺是镦挤镦,抗拉强度比单独的多向压缩、单独等通道挤压抗拉强度提高了 1.4倍,延伸率也有所提高,晶粒大小从110-130μm细化到了 0.98μm,细晶强化效果最明显,从宏观上表现为抗拉强度和伸长率的增加。