区别于传统的镁合金板材成形工艺,本文基于普通挤压工艺,通过在挤压过程中加入两次剪切,设计了一种新型的板材成形工艺——挤压-剪切工艺,用于弱化板材的基面织构、改变其室温塑性等。同时采用镁/铝合金包覆挤压-剪切的方式制备了双金属复合板材,既优化了镁合金的力学性能、细化晶粒,又借助铝合金本身的特点,强化了镁合金的耐腐蚀性能。本文使用Deform-3D有限元模拟软件,对镁合金板材、镁/铝双金属复合板材的成形过程进行了模拟,并对成形过程中网格、速度场、温度场和等效应力的分布及变化情况进行了分析。通过对板材的微观组织、显微织构和元素分布情况与力学性能的分析,得出结论如下:一、通过对数值模拟的结果分析可知,板材在挤压-剪切过程中,温升较高和等效应力较大的区域主要集中在I区（剪切阶段）,并且板材成形时的速度场模拟结果显示,复合板材外层铝坯料在成形时要滞后于内层镁坯料。挤压过程中的挤压温度、挤压速度、摩擦因子等工艺参数对复合板材行程-载荷曲线影响规律的分析,发现挤压温度越高、挤压速度越慢、摩擦因子越小板材成形时所需要的最大挤压力越小。根据以上结论推算出板材的最优挤压参数是:挤压温度为410℃、挤压速度为2mm/s、摩擦因子为0.1。二、通过对AZ31镁合金板材的挤压-剪切实验,得到了表面较为平整的镁合金板材,通过对不同挤压区域和不同挤压温度板材的金相组织分析发现,随着挤压-剪切过程的进行,板材的晶粒不断减小,且晶粒大小分布逐渐均匀,板材不同位置的晶粒尺寸依次是:35.25μm、14.72μm、9.37μm,而温度升高会导致成形板材晶粒略有长大,但是温度升高有利于板材塑性的提高,而随着晶粒尺寸的增大,导致镁合金板材的截面硬度逐渐减小,挤压温度为330℃、370℃、410℃时,硬度依次是77.59HV、75.32HV、71.76HV。较高的挤压温度会降低镁合金板材的基面织构强度,增大其弥散性。三、通过对AA6063铝合金和AZ31镁合金的复合挤压得到了结合性能较好的双金属复合板材,实验发现:温度升高对复合板材中镁合金晶粒的再结晶有促进作用,晶粒尺寸明显增大,挤压温度为410℃板材的平均晶粒尺寸为14.33μm;通过对复合板材截面的电子背散射衍射分析可知,由于剪切力的作用两种金属发生了冶金结合,并且温度越高,结合层的厚度越大,挤压温度为410℃的结合层厚度为16.94μm。利用XRD图谱对两种金属基体结合界面的断面进行分析,发现结合界面处产生了Mg2Al3相和Mg17Al12相,这两种相均为脆硬相,因此导致结合界面处硬度较大,约为127Hv,断口界面多为河流状花纹和撕裂棱,确定为脆性断裂。四、挤压温度为370℃时,随着挤压-剪切过程的进行复合板材中镁合金的晶粒取向发生改变,但大部分晶粒的（0001）基面与ED方向平行,且（0001）基面的基面织构有所减弱;施密特因子的平均值相较于镦粗区域有所增大,SF值大于0.2的部分增多;成形区域中再结晶区域所占比例相较于镦粗区域增加了将近一倍,从最初的的15.9%增加到了31.1%。五、温度对复合成形板材中镁合金的影响也较为明显。首先,随着温度的升高,板材中镁合金的晶粒取向发生了偏转,基面织构显著减弱,挤压温度分别为330℃、370℃、410℃时最大织构强度依次是:24.89、18.27、16.27;而温度升高也使得镁合金的施密特因子值有所增加,促进了镁合金滑移的进行,提高了其塑性;温度的升高使位错攀移的难度降低,亚晶更容易移动、聚合进而发展成再结晶的形核核心,使再结晶晶粒所占比例有所增加,依次是:16.2%、31.1%、50.5%。