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镁合金以其比重小、比强度高、比刚度高、导热性好、易回收等众多优点被广泛应用于航空航天、汽车及电子产业等众多领域,其中工业态AZ31镁合金获得了目前最为广泛化的商业应用。但是由于其密排六方的晶体结构及较为粗大的晶粒尺寸,导致其塑性成形能力较差,室温条件下很难直接利用锻造等方式进行塑性成形。而利用预处理的方法对工业态AZ31镁合金晶粒进行细化,同时利用镁合金超塑性成形的特点,可以克服其难以成形的缺点。本文以工业挤压态AZ31镁合金为研究对象,着重进行以下两方面的研究。首先利用正交试验方法,对工业挤压态AZ31镁合金的预处理工艺进行优化研究。结果表明,预处理过程中发生的静态回复与再结晶可以达到细化晶粒的目的。在预处理方案为加热温度为325℃、保温时间20min、空冷的条件下,其晶粒尺寸由原始的45.4μm细化为26.3μm;晶粒尺寸随加热温度的提高及保温时间的延长均呈现出先细化而后逐渐粗大的变化规律。其次,利用Gleeble3800热力模拟试验机对经预处理后的工业挤压态AZ31镁合金压缩超塑性进行研究。分析其在高应变速率条件下的压缩超塑性成形性能,并结合应力应变曲线及变形后的显微组织分析其在高应变速率条件下,变形温度对压缩流变应力及压缩变形后显微组织分布的影响;最后对其压缩超塑性变形机制进行了探讨。结果表明,在高应变速率(1.0×10-2s-1)条件下,变形温度为150℃～200℃范围内时,其压缩超塑性性能较差,而变形温度为250℃～300℃范围内时其外缘圆周伸长率均超过175.94℅,实现了在较低温度高应变速率条件下进行超塑性压缩成形;在相同的应变速率及应变量的条件下,随着变形温度的升高其流变应力值逐渐降低,且峰值应力也随变形温度的升高而降低;在变形温度为150℃条件下压缩变形后其显微组织呈断裂分散状,并存在大量位错、孪晶及孪晶群,无明显动态再结晶组织分布;在变形温度为200℃～300℃条件下压缩变形后其显微组织均具有明显的动态再结晶组织分布,且随温度的升高动态再结晶进行的更为完全;工业挤压态AZ31镁合金压缩超塑性变形机制为动态再结晶协调下的晶界滑移机制。