镁合金的性能优势使得其在新能源汽车、生物医学等领域应用十分广泛。但常规的轧制方法生产板材时极易产生严重的边部裂纹和性能差异,极大的制约了镁合金板材工业化生产及推广应用。因此,本文在课题组“边部预制凸度抑制边裂”研究思路的指导下,采取理论分析、数值模拟、实验研究三维一体的研究方法,通过对以下内容的研究,以期检验边部预制凸度抑制镁合金轧制边裂的可行性,并探明其预控机制。主要研究内容如下:(1)AZ31镁合金边部凸度预制工艺。在350℃下对10mm厚的平板、预制边部凸度的AZ31镁合金板材进行单道次轧制数值模拟和实验。结果表明,预制凸度对损伤的弱化效果非常明显,损伤减小40%左右。平板轧制后边部出现了大量微裂纹,晶粒较为粗大,其变形能力与中部存在较大差异;预制适量的凸度板坯轧制后边部无裂纹萌生,晶粒有所细化,变形能力基本与中部达到一致。板材边部基面织构强度减幅达26.9%,再结晶晶粒比例提高。根据金属塑性变形规律建立了10-30mm板坯边部预制凸度的基本模型。(2)异步凸度轧制对边部损伤的抑制效应。在上辊与下辊速度比分别为1、1.1条件下,对温度为400℃的平板和边部预制凸度AZ31镁合金板材进行异步轧制数值模拟。结果表明,平板轧制后沿板宽最大损伤值由0.281增大至0.289;边部预制凸度板材轧制后沿板宽最大损伤值由0.187增大至0.197。边部预制凸度导致轧制力增大,异步轧制又能够明显降低轧制力,异步凸度轧制能够有效控制损伤及弱化轧制力。(3)立轧压下量对边部损伤的弱化效应及边部凸度形状对轧制损伤抑制作用的影响。对10mm厚的铸态AZ31镁合金板材进行立轧+平轧,以及仅改变边部凸度形状观察最大损伤的弱化规律。结果表明,在立轧与平轧压下量相同时,对轧制损伤的弱化效果最明显,在保持凸度区域内金属量不变的条件下,当最大凸度位于边部且有一定宽度时对损伤的弱化效果最好。根据损伤及应力分布规律,推测在边部凸度金属量一定时,通过非立轧预制边部凸度的最佳形状为直角梯形。