挤压AZ31镁合金具有成熟的生产工艺以及十分广阔的应用前景。但由于镁合金具有密排六方晶体结构，滑移系少，塑性变形能力差，应用范围受到限制。超塑性是提高AZ31镁合金塑性加工能力的重要途径。本文系统研究了AZ31合金的超塑性性能，深入分析了超塑性变形机理及其本构方程，建立了变形机制图。结果表明：当应变速率=5×10-4 s-1时，420℃时具有最大伸长率。当应变速率较高时，应变速率敏感指数m值是影响超塑性的主要参数；当应变速率较低时，空洞是影响超塑性的主要因素。AZ31镁合金的超塑性变形机制随温度和应变速率不同而发生变化。温度为400℃-420℃，应变速率较低时属于溶质拖曳的位错蠕变机制。当应变速率较大时，属于攀移控制的位错蠕变机制。温度为420℃-440℃时，以晶格扩散控制的位错蠕变为主。 提出了采用间断变形工艺提高AZ31镁合金超塑性的思路。实验研究了间断变形工艺参数对AZ31镁合金超塑性的影响，结果表明：温度为400℃-420℃，应变速率小于5×10-4s-1时，间断变形工艺可以显著提高AZ31镁合金的超塑性。420℃，应变速率2.5x10-4 s-1时，AZ31镁合金的超塑性伸长率可达300％。计算了AZ31镁合金的空洞临界半径；分析了DIF，SPD和PLA三种空洞长大模型的空洞体积分数与应变、应变速率敏感指数以及空洞密度的关系。结果表明：间断变形工艺减少了空洞数量，因此减少了空洞体积，结果提高了超塑性延伸率。