镁合金是目前金属结构材料当中最轻的金属，具有较高的比强度，较高的阻尼性能，在航空航天、汽车和各种消费类电子产品上具有广泛的应用前景。然而由于镁合金塑性加工特别是冷塑性成型性较差等原因的影响导致其应用受到一定限制。尽管目前仍有90%的镁合金构件是铸造而成，但是锻造镁合金以其晶粒细化、组织均匀、各种缺陷较少等优点开始越来越受到企业和研究者的重视。通过组合多组热变形条件，借助Thermec-master-Z热压缩模拟机以及EBSD取向角分析技术等手段，来开展AZ31镁合金挤出棒材在热塑性变形过程中组织和织构的变化机理方面的研究，重点分析了微观组织和织构在不同热变形条件下如何变化以及变化的机理。此外，本文对镁合金拉伸孪晶进行了重点的分析研究，特别详细的介绍了高温下不同应变速率对镁合金拉伸孪晶的影响，以及镁合金的拉伸孪晶在不同应变速率下对晶粒细化和织构变化的不同影响。通过热压缩试验可以得到的一系列不同热变形条件下的应力-应变曲线，这些原始曲线通过摩擦补正和温度补正之后便用于绘制镁合金的塑性加工图，通过分析加工图来预测最佳热加工区域以及加工失稳区。此外通过材料的本构方程分析计算材料在各个应变条件下的激活能Q值，并绘制出Q值分布的等高线图。最后借助数值模拟的方法分析了在热变形过程中由于摩擦引起的变形不均匀以及发热的影响，并指出最能反映样品变形条件的最佳观测点。之后通过组织观察验证了由于变形不均匀所引起的组织不均和织构不均匀。