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具有强烈基面织构的AZ31镁合金轧制板材塑性成型性能差，限制了其大规模应用。本文选用具有强烈基面织构的AZ31镁合金板材，进行轧制变形（普通轧制、交叉轧制）和不同温度退火，较为系统的研究了镁合金板材轧制过程中的孪生行为及其对退火组织与性能的影响，以期探索轧制结合静态再结晶退火工艺提高镁合金轧制板材塑性成型性能的可能性及机理。研究结果表明：①通过轧制结合静态再结晶退火工艺可以提高镁合金轧制板材的塑性成型性能。与初始板材比较，300℃、400℃退火后的轧制板材拉伸均匀延伸率提高幅度大于20%，杯突值增大幅度大于50%。延伸率提高归因于晶粒细化和基面织构弱化。杯突值提高则主要是基面织构弱化引起的。②轧制工艺对轧板中的孪晶类型无影响。交叉轧制板材和单向轧制板材中最多的孪晶都是与基体取向差为38°的二次拉伸孪晶，占比达~80%。该孪晶与母体一次压缩孪晶第一不变面间的夹角是所有二次孪晶变体中最小的。轧制板材内含有少量的一次拉伸孪晶和一次压缩孪晶。一次压缩孪晶不稳定容易再次孪生，生成二次拉伸孪晶，因此其含量少。③单向轧制板材内的孪晶（二次孪晶、一次压缩孪晶）取向具有择优性。与单向轧制板材相比，交叉轧制板材内的孪晶取向更随机，择优性更弱。可以利用轧制过程中孪晶的取向择优性调控轧板的组织和性能。④一次压缩孪晶和二次拉伸孪晶容易诱导发生静态再结晶，是退火过程中的主要形核点。一次拉伸孪晶内形变储能低，不易诱导发生静态再结晶。随着退火温度的提高，二次拉伸孪晶逐渐消失。300℃以上退火后，二次拉伸孪晶全部发生再结晶，轧制板材内不含二次拉伸孪晶。⑤退火后的轧制板材织构为基面织构。与轧制板材比较，150℃、200℃退火后的轧制板材织构强度基本没有改变，300℃、400℃退火后的轧制板材基面织构强度下降。不同轧制工艺板材300℃、400℃退火后织构稍有差异：交叉轧制板材{0001}极图呈圆形，单向轧制板材{0001}极图呈椭圆状（长轴平行于轧制方向）。织构的改变与孪晶诱导生成的再结晶晶粒相关。