镁合金是一种能够满足轻量化要求、极具发展潜能的“绿色工程材料”，而较差的表面性能极大限制了其在工程中的应用范围。本课题尝试采用强流脉冲电子束对镁合金表面进行改性处理，考察处理后的镁合金试样表面形貌及性能。建立了脉冲电子束流改性过程的动态温度场数学物理模型，利用有限元软件模拟分析了脉冲电子束流辐照纯镁过程的温度场演化，得出了纯镁在能量为25KeV的单次脉冲电子束流的轰击下，材料表层约有13μm被熔化，表面能达到的最高温度约为1130℃，脉冲电子束流对纯镁材料的加热速率及冷却速率分别为109℃/s和106℃/s，产生的热影响区范围在43μm左右。而后采用能量为25KeV的脉冲电子束流对纯镁及镁合金材料进行了脉冲次数分别为10、15和20次的辐照实验。经过脉冲电子束流的轰击后，纯镁和AZ31镁合金表面都形成了典型的“熔坑”形貌，且随着脉冲次数的增加，表面熔坑的数目逐渐增多，宏观表现为团球状向长条胞状的演化。结合模拟实验分析可知，熔坑的形成是由于照射过程中，次表层材料温度超过材料沸点，发生汽化、沸腾，进而气泡由次表层喷发造成“火山喷发状熔坑”。观察辐照后的试样截面形貌，可以看到明显的重熔层，约为15μm，这与模拟的结果基本一致，而脉冲次数的增加对重熔层的深度无影响，重熔层与基材交界处有晶粒细化现象。XRD分析可知，照射后材料表面存在残余应力，应力值超过了材料的屈服强度，为压应力，随着脉冲次数的增加应力值有一定提高。照射后，表面硬度纯镁提高了70%，AZ31镁合金提高了20%；磨损体积减小；自腐蚀电位升高。强流脉冲电子束照射对提高镁合金表面性能是行之有效的。尝试了热喷涂铝与强流脉冲电子束辐照相结合的AZ31镁合金表面改性新方法，改性后涂层与基体之间形成冶金结合，涂层与基体的结合力增强，表面显微硬度提高；进行了磁控溅射铝膜与脉冲电子束辐照相结合的AZ31镁合金表面改性方法，在表面形成镁铝的过饱和固溶体，实现了快速合金化，表面显微硬度提高了130%，改性后的试样自腐蚀电位增大，自腐蚀电流减小，耐蚀性提高。