镁合金有低密度、高比强度、高比刚度、电磁屏蔽等优点,在电子工业、汽车工业、航天工业、国防工业等领域广泛应用。镁合金板带材是轻合金材料领域重点发展的产品之一,其发展方向是开发满足更高性能要求,大卷重、高精度、宽幅的产品。镁合金板材头尾焊接为连续的板卷,可增加镁合金单卷带材的长度,能够提供连续不间断的薄板轧制坯料,从而实现镁合金薄带的长尺轧制。镁合金板带的接头部位在焊接后性能低于母材,焊接接头不合适承受过大载荷,不利于塑性变形。对镁合金焊接板带的轧制,特别是不同轧制压下量的焊接接头变形行进行系统研究,既具有工程应用价值,又有理论研究意义。本课题针对AZ31镁合金薄板的焊接接头在轧制中的变形行为,利用搅拌摩擦焊和轧制两种实验,重点探究了焊接接头塑性变形的组织演变与性能变化。先获得初始的AZ31镁合金搅拌摩擦焊连接板带,再采用220℃-240℃多道次温轧工艺对焊接板进行加工。通过观察不同压下量的轧制-焊接板的金相组织、力学性能和取向织构,分析了搅拌摩擦焊接接头在轧制过程中的变形行为。并基于以上结果讨论了连接镁合金卷板带增加卷重及实现无头连续轧制的可行性。主要研究结果如下:(1)焊接参数:搅拌头转速1400rpm,焊接速度15mm/min,轴肩压力2-4kN,倾斜角度2°的搅拌摩擦焊得到的焊接接头形状规则,表面平整,内部无缺陷;(2)在不降低轧制速度,减少轧制力的前提下,AZ31焊接薄板在张力轧制过程中未发生断带,焊接接头与母材同时进行塑性变形。焊接接头热影响区粗大的晶粒破碎,并再次长大,焊缝区域和母材通过轧制后能够再次获得均匀的组织及稳定的力学性能。(3)焊接接头的单向拉伸断裂位置在前进侧的热机影响区,焊接区前进侧比后退侧有更强的织构,受应力作用时更容易变形。经过轧制后,焊接位置的晶粒各向异性减弱,提高了焊接区各组织的均匀性,轧制变形的焊接接头抗拉强度达到母材80%。(4)摩擦搅拌焊接能够应用于镁合金连续轧制工艺,从而生产大卷重长尺镁合金板带材,提高生产效率。