镁合金具有比强度高、导热性能好及容易回收等优点具有广泛的应用前景。但是室温下由于其独立的滑移系少，塑性成型能力差，极大地阻碍了镁合金的普遍应用，因此需要深入研究低温下镁合金的孪生变形行为，探索激活非基面滑移的途径，这对工业生产中镁合金成型能力的提高具有重要的指导意义。本文利用电子背散射衍射技术(EBSD)结合显微硬度点法，深入研究了应变状态、应变路径对AZ31镁合金孪生行为的影响，探讨了AZ31镁合金变形机制由孪生向滑移转变的变形条件，并在此基础上深入研究了样品取向对AZ31镁合金静态再结晶行为的影响。取得的主要结论如下：(1)利用显微硬度点法测量了试样表面应变分布；深入研究了不均匀变形对孪生分数及显微组织的影响，结果表明，随着宏观应变增加不均匀变形对孪生分数的影响逐渐减小。统计分析了不同应变状态区域变体的斯密特因子(SF)及应变张量，发现{101|-2}拉伸孪生变体激活均满足斯密特定律，提出了考虑局部区域应变状态的SF计算模型。宏观上来说孪生变体与局部区域变形是相协调的。(2)设计了两种压缩路径，跟踪研究了两向压缩路径以及三向压缩路径下的变形行为，发现沿板材横向(TD)压缩中以{101|-2}拉伸孪生为主，中间道次压缩中以基面滑移为主，沿板材法向(ND)压缩中以退孪生为主，且完全退孪生所需应变比原始孪生所需应变要小，而滑移和孪晶的交互作用加速退孪生行为。(3)切取与板材法向成不同角度的样品进行压缩实验，结果表明，在150℃和200℃之间发生了拉伸孪生主导向柱面滑移主导变形转变行为，且80°样品是最敏感取向，文中利用迹线分析法和晶粒内取向差轴分析法确定滑移为柱面<a>，也对此协调转变行为进行了模拟计算；基于应力应变曲线以及平均SF计算，计算得到多晶AZ31镁合金材料拉伸孪生和柱面<a>滑移临界分切应力比值。(4)基于上述变形机制的探讨，采用沿板材ND(N样品)及TD(T样品)切取的两种试样进行形变退火试验。结果表明，由于微观变形机理的差异，与N样品相比，相同压缩应变下T样品形变储存能要小，因而相同退火参数下静态再结晶开始及结束都被推迟。