镁合金是目前工业装备实现结构轻量化的关键材料,主要通过轧制工艺制备成形;铝合金是现有应用范围最广、加工塑性最好的金属材料之一。通过轧制工艺可将镁、铝合金板材进行复合成形,制备出兼具两种金属材料优点的新型复合材料──镁铝层合板。镁铝层合板多采用热轧复合,而传统的等温热轧工艺在轧制温度设定上存在一定困难,轧制温度不够高时则容易导致镁合金产生严重的裂纹,而轧制温度过高时,由于变形初期镁、铝板尚未形成紧密的结合,使得待复合表面易发生氧化、烧蚀,或导致界面处形成过厚的脆性相削弱其结合可靠性,致使在工艺参数设定时难以做到板型与性能兼得,制约了镁铝层合板的制备及工业应用。双温段热轧工艺是一种通过道次间温度差以协调铝、镁板变形特性的轧制工艺,在前期采用较低的温度轧制,使质软的铝板率先变形,在待复合面形成预复合后再升高温度,实现镁板的大变形轧制,同时降低铝板由累积变形引起升高的变形抗力。本文采用双温段热轧工艺制备了镁铝层合板,并对其热轧道次间的边裂分布、表面残余应力、铝层组织演化、镁层晶粒、界面形成过程、拉伸性能、断裂特性等方面进行了研究,从铝层的塑性变形与表面组织的动态回复与再结晶行为入手对表面残余应力的平面分布与道次间的分布规律进行了分析;发现层合板在双温段热轧过程中的界面结合模式的演化过程与N.Bay理论相吻合;通过道次间镁层组织晶粒的形态演化对其动态再结晶行为进行解释。通过拉伸试验,对镁、铝单板、层合板的拉伸曲线及断裂特征进行分析,并对造成层合板力学性能降低的热轧缺陷形成原因与工艺参数的联系进行了分析。退火处理通常可以消除板材的残余应力,促进异质金属元素的固溶扩散。为对层合板退火演化机制进行研究,对热轧镁铝层合板进行了150-350℃、0.5-3 h范围的退火处理,并对不同退火工艺下层合板的表面残余应力消除规律、组织静态再结晶行为、Mg/Al界面的扩散演化及拉伸曲线与性能的变化特征进行了分析与研究,发现层合板在高温短时退火下的残余应力消除效果较好,其铝层表面晶粒的再结晶比例与位错密度的消除比例较高,镁层晶粒在退火中的再结晶时间随退火温度的升高而降低,其界面的退火相变与层合板的轧制变形量同样存在关系,变形程度较低的R2板在退火中并未发生相变,而R3板在250℃及以上退火时发生界面相变且相变时间随温度升高而降低,而在界面相变所需退火温度下镁层的再结晶晶粒通常已发生长大,因此易形成粗晶组织导致抗拉强度下降。此外,通过两组共7种不同工艺对层合板的双温段热轧的工艺参数进行改进试验研究,发现减少低温段变形量、提高高温段变形温度两种思路均可以有效改善边裂、提高界面元素的扩散距离;采用350℃+450℃的轧制温度的工艺可以在控制界面氧化的同时获得较高的界面扩散程度及拉伸性能。此外,对层合板界面IMC（金属间化合物,intermetallic compound）的热轧形成条件进行了分析,发现层合板于合适的压下率与轧制温度下,所受热力耦合作用越充分,越可能于界面处形成IMC。