现代旋压技术是广泛应用于航空、航天、军工等金属精密加工技术领域的一种先进塑性成形工艺。随着铝合金旋压轮毂的广泛应用,镁合金旋压轮毂的研究工作逐步提上日程。为此,本文采用了具有较好的工艺性能及优异的综合机械性能的AZ81铸态镁合金进行旋压试验,通过观察该合金在强力旋压工艺下组织演变,研究镁合金铸态组织的强力旋压变形行为,为镁合金轮毂的旋压成形技术作了前期基础性准备,奠定组织性能的调控基础。本文主要研究了AZ81镁合金从铸态,均匀化态,再经各旋压态等一系列显微组织的演变规律及其内表面旋裂行为。研究结果表明:①AZ81铸态镁合金中存在大量的枝晶偏析,易导致后续热变形过程中产生微裂纹从而降低材料的塑性变形能力。为了提高后续的热加工性能,研究了均匀化处理工艺对其组织和性能的影响,得到AZ81镁合金的最佳均匀化处理工艺参数为400℃/8h。②通过有限元模拟分析可知,旋压过程中沿壁厚方向的变形是不均匀的,即变形有先后次序,最先产生于旋压件外部,然后逐渐向内部扩展影响;变形程度也各不相同,靠近旋轮处达到最大,向内依次递减。③探索研究了一些关键的旋压工艺参数(旋压道次、减薄率、旋压温度)对AZ81镁合金热态旋压变形过程中显微组织的影响。结果表明:多道次旋压变形中合金晶粒细化度存在一定临界值,晶粒度不会因变形加大而有所改变;除在一定范围内增加旋压道次和道次减薄率外,变形过程中温度降低也有利于晶粒细化,然而,较高的旋压温度在变形后期会促使细化的晶粒有长大趋势,同样,道次间重加热会使得再结晶组织发生回复和软化,晶粒长大。④探索研究了AZ81镁合金热旋压变形组织特性。热旋压变形过程AZ81镁合金铸态粗晶组织发生明显的细化现象,包括“多晶形变碎化”和“动态再结晶”两种细化方式。小变形时,主要以“多晶形变强化”为主,局部区域伴随有动态再结晶发生;随着变形量的增大,“动态再结晶”逐渐占据主导地位,促使晶粒细化程度增强。此外,热旋组织还存在加工“流线”。⑤经过对AZ81镁合金热旋压过程中开裂行为进行研究,发现旋压件内表面的环形开裂是旋裂的主要表现方式,裂纹主要以沿晶裂纹为主。在旋压过程中,对道次减薄率和变形温度的准确控制是保证形变中不产生环形开裂的关键。