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挤压可以有效细化晶粒，从而改善镁合金的塑性，其工艺相对比较成熟；等径角挤压（ECAE）是在挤压的基础上发展的一种新型挤压工艺，在细化晶粒的同时能够改善金属的力学性能。本课题将两种工艺相结合，发挥各自的优点，开发一种挤压-剪切工艺，简称ES工艺。本研究选取AZ61镁合金作为研究对象，通过在Gleeble1500热-力学模拟试验机进行数据测量，在DEFORM-3D软件中导入AZ61镁合金的材料特性，在此基础上，针对每个影响因素进行有限元模拟并分析其结果，得到符合实际生产的挤压成型AZ61镁合金的工艺参数，其中包括挤压温度、挤压速度、摩擦条件、挤压比等。根据模拟进行实际生产，并对挤出的棒材进行试验验证。最后将有限元模拟和试验结果相结合，分析AZ61镁合金的微观组织和力学性能，我们可以得到如下结论：（1）利用DEFORM-3D有限元模拟软件模拟AZ61镁合金经过ES挤压变形，得到挤压变形的工艺参数如挤压温度、挤压速度、摩擦条件都会对材料的变形抗力产生一定的影响，针对本次实验我们选取：挤压温度为400℃，挤压速度为10mm/s，摩擦因子为0.4；（2）经过ES挤压变形后分析模具结构对AZ61镁合金性能的影响，得到：ES模具的转角越小、挤压比越大，其晶粒尺寸更加细小均匀，硬度、屈服强度及室温强韧性等都有很大的提高；（3） AZ61镁合金的表面的二次相主要有Mg17Al12和Al8Mn5，它们分别分布在晶粒内和晶界处，且均匀化后二次相部分得到了溶解；（4）对AZ61镁合金的不同棒料的不同部位进行XRD分析，得到：所有棒料头部的最强峰是{10—11}的晶面衍射，次强峰是{0002}的晶面衍射，而中部和尾部的最强锋和次强峰对应的晶面衍射则正好相反；（5） ES模具不同挤压比的AZ61镁合金棒材进行有限元模拟和实验的共同验证，得到挤压比越大，应变和应变速率值越大，动态再结晶更严重，得到的晶粒越细小，其力学性能越好。