镁合金因其比强度高、比刚度高、密度低以及具有良好的切削加工性、阻尼性和电磁屏蔽性等多种性能。其在我国航空航天、汽车生产制造、电子器件与轨道交通等领域有着深远的应用和发展前景。但是由于镁是密排六方晶体结构,强度低,塑性变形能力差,化学反应活性高,导致其疲劳性能及腐蚀性能差,这制约了镁合金的广泛应用。本文从微观组织、残余应力以及疲劳性能等角度,研究了超声冲击对镁合金组织及性能的影响机制。特别是在实际使用中发现超声冲击会造成材料表面损伤,出现微裂纹,本文创新性提出二次超声冲击技术,因为二次超声冲击可以消弭初次冲击可能诱发的微裂纹的有害影响。因此,本文分别对未处理试样、一次超声冲击试样、二次超声冲击试样进行疲劳试验以及浸泡腐蚀试验,研究了二次超声冲击对镁合金的疲劳性能以及腐蚀性能的影响,获得以下结果:超声冲击处理后,AZ31B镁合金焊接接头焊趾部位形貌获得改善,呈现圆滑过渡,应力集中减少,表面组织细化;ABAQUS有限元模拟结果表明:焊趾表面应力状态由拉应力转变为压应力;疲劳试验结果表明,超声冲击后AZ31B镁合金焊接接头疲劳寿命约为未处理接头的1.6-4.7倍,在2×10~6循环次数下,疲劳强度提升28%。二次超声冲击处理后,一次超声冲击诱发的表面高粗糙度及微裂纹被消除,进一步提高了疲劳性能。未处理试样、一次超声冲击试样、二次超声冲击试样疲劳试验结果表明:一次超声冲击处理的AZ31B镁合金母材疲劳寿命约为未处理试样2.1-2.3倍,在2×10~6循环次数下,疲劳强度提升9.4%;二次超声冲击试样疲劳寿命约为未处理试样19-26倍,在2×10~6循环次数下,对未处理母材试样疲劳强度提升31.3%,二次超声冲击对一次超声冲击后试样疲劳性能有明显改善。腐蚀试验结果表明:一次超声冲击试样腐蚀速率最高,二次超声冲击试样腐蚀速率最低。一次超声冲击使得耐蚀性变差的原因为更大的表面粗糙度以及表面微裂纹,使得腐蚀反应易于在表面起伏处及微裂纹萌生处发生;二次超声冲击对耐蚀性的提高归因为微裂纹的消弭以及更为细化的晶粒。数理分析结果表明,y=y1+Aex/t一阶指数函数模型可以较好地拟合与预测AZ31B镁合金腐蚀坑直径/深度分布动力学变化规律。