随着经济的发展,世界能源危机、资源危机与环境污染等问题日趋严重,镁合金以其资源优势和良好的物理性能引起了人们普遍关注,全球掀起了镁合金开发应用的热潮。然而,镁合金的室温塑性低,耐腐蚀性能差严重阻碍了镁合金产品的应用与发展。采用包覆挤压的方法是一条解决上述两大难题的新思路。有限元分析方法是目前比较流行的工程问题分析方法之一,将现有的有限元分析技术应用于金属等温或等速挤压过程进行数值仿真模拟,可以方便地分析、研究材料的挤压变形过程,从而得出有利于指导挤压工艺的参数。本文采用包覆挤压技术将AZ31镁合金和纯铝在不同工艺条件下挤压形成包覆棒材,挤压过程中纯铝包覆在镁合金外侧,铝镁间形成结合界面,实现了铝镁的复合。首先通过Deform-3D完成了不同工艺条件下铝包镁棒热塑性成形过程的数值模拟分析,包括零件整体的变形情况、金属材料在零件成形过程中的流动情况以及关键工艺参数对零件成形过程中成形载荷的影响,并利用正交试验,以成形载荷为评判指标确定了最佳的成形工艺参数。挤压完成后使用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM,配备EDS)对铝镁包覆挤压合金结合界面的显微组织及化学成分分布进行研究分析,并通过显微硬度计测试了铝镁结合界面的显微硬度。结果表明,通过反向热挤压工艺可以得到表面光洁、无明显缺陷的铝镁包覆挤压制品。铝镁基体的主要元素发生了相互扩散形成冶金结合,结合界面形成约350μm厚金属间化合物层,靠近镁合金一侧是富镁相Al12Mg17,靠近铝一侧是富铝相Al3Mg2。显微硬度测试结果表明,铝镁结合界面的硬度可达200HV以上,说明了结合界面金属间化合物可能为脆性相生成。