镁合金由于密度低、比强度高、储量大等优点受到广泛关注。目前镁合金的主要成形手段是压铸,但压铸件的性能较低,难以作为结构件使用。锻造加工虽然能有效提高镁合金制件性能,但由于镁合金的密排六方结构,室温变形困难,难以成型复杂制件。液态模锻是以铸造和模锻为基础,逐步发展起来的集两种工艺优点于一身的成形技术。既可以提高制件的性能,又能成形复杂零件。但液态模锻制件发生的塑性变形很小,其性能略低于锻件,为了进一步提高液态模锻制件的性能,本文在液态模锻技术的基础上采用活动型腔,进行变型腔液态模锻,加大塑性变形量,改善液锻件的组织和性能。本文通过液态模锻实验研究了Y元素对液态模锻Mg-Zn-Y-Zr镁合金组织性能的影响规律。研究表明:Y元素会造成成分过冷,从而起到细化晶粒的作用。当Y含量为1%（wt%）时,性能最佳,其抗拉强度为247.31MPa,伸长率为15.13%。设计制造了镁合金熔炼-充型-成形一体化输送装置。通过电控系统内部设定的PLC程序对镁液进行定量输送,最终完成金属液充型。进行了镁合金升液过程和充型过程数值模拟,结果表明升液过程中金属液上升平稳,卷气现象不明显,但温度下降很快,容易造成堵塞,需要添加保温装置;充型过程数值模拟结果表明,金属液充型过快容易卷气,产生流痕、气孔等缺陷,金属液充型较慢则造成金属液温度过低,不利于下一步实验,最终确定充型速度为20mm/s。基于液态模锻工艺和一体化输送装置进行了变型腔液态模锻实验,研究了不同变形温度对变型腔液态模锻的影响,揭示了变型腔液态模锻工艺对Mg-Zn-1%Y-Zr镁合金组织性能的影响规律。结果表明:经过变型腔液态模锻之后,原始枝晶组织被拉长,变形组织中存在大量的变形痕迹,沿变形方向铸态的枝晶基本消失,沿截面方向由于变形较少,仍存在明显的枝晶组织;合金中的第二相主要包括共晶的I相和W相以及微量的Mg-Zn二元相,在变型腔变形过程中合金中大部分第二相破碎成细小的第二相分布带,当变形温度为350℃时有少量条纹状第二相残留;合金的性能受第二相的形态和分布影响,当变形温度为350℃时,L型件具有最高的抗拉强度351.51 MPa和一定的伸长率3.92%;而变形温度为450℃时,该变形温度下的塑性最好,伸长率为7.15%。通过对变形温度为350℃的变型腔液态模锻制件进行热处理,研究其组织和力学性能的变化规律。经过固溶热处理后,合金组织发生了再结晶,晶粒得到了细化。合金中中I相完全溶解,W相大部分分解,由粗大的块状变成细小的颗粒状。在经过T6处理后,合金中W相完全分解,组织中析出了新的二元相Mg₂Y以及大量棒状的Mg-Zn二元相,这些析出相弥散地分布在基体中,从而大大提高了合金的强度和塑性。整体上看,经过热处理后制件的强度略有所下降,但伸长率显著提升。对于本实验,T6处理是最合适的热处理方式,具体参数为475℃×3.5h+200℃×48h。进行了不同Y含量的变型腔液态模锻实验,研究随着Y含量增加,组织中第二相形貌、种类、分布的变化规律以及第二相与制件力学性能的内在联系。通过添加Y元素,合金中主要第二相由单一的Mg-Zn二元相,转变为三元相;随着Y含量继续增加,三元相遵从I相—W相—LPSO相的规律改变;同时晶界处的第二相含量也逐步增加,从5.30%增长到22.32%;三种三元相在变型腔液态模锻过程中对组织造成影响不同,I相与镁基体的界面结合较好,碎裂过程几乎没有微裂纹产生。W相容易形成粗大的网状结构,变形过程中难以完全碎裂,经常会有裂纹残留,对合金产生不利影响。LPSO相是长周期有序堆垛组织,一般呈片层状,厚度不大,变形过程中碎裂成细小的第二相。整体来看,当Y含量为1%时,L型件具有最高的抗拉强度351.51 MPa和一定的伸长率3.92%;当Y含量为4%时,该变形温度下的强度和塑性都很好,抗拉强度为350.65MPa,伸长率为5.71%。