镁合金在全球的轻量化热潮中极具应用前景,但由于其密方六排的晶体结构,变形时可以开动的滑移系较少,镁合金的加工成型能力较差,镁合金的塑性不高制约了镁合金的发展,此外,镁合金强度不高也是制约镁合金发展的因素之一。因此,改善镁合金的力学性能,提高镁合金的强度与塑性对于镁合金的工业化应用推广意义重大。细晶强化可以同时提高镁合金的强度和塑性。常规塑性加工方式可以细化镁合金的晶粒,但是细化效果有限,而剧烈塑性变形（SPD）技术虽然细化晶粒效果好,但是SPD技术成本较高,设备要求高,对超细晶变形镁合金材料的推广应用有明显的局限性。因此发展晶粒细化效果佳且工艺简单的塑性加工工艺对镁合金的大规模应用具有重要的意义。本文在常规挤压的基础上,创新地将常规挤压发展成锻造+挤压的非对称锻造挤压累积塑性变形加工工艺。亦即利用锭坯直径小于挤压筒直径,在挤压筒中对合金进行预锻造,随后连续的进行常规挤压,实现连续累积变形,达到最大限度的细化晶粒的效果;同时在非对称锻造过程中,剪切应力能够更好的细化晶粒和弱化基面织构。本工作采用金相显微分析（OM）和电子背散射衍射分析（EBSD）等手段,对非对称锻造挤压工艺进行研究,研究其挤压后AZ31镁合金的微观组织以及织构演变,研究变形量下镦粗过程和挤压过程的组织演变机制,研究非对称锻造挤压的等效应变表达方式;对力学性能测试,探讨合金强化机制。旨在研究非对称锻造挤压工艺中AZ31系镁合金的微观组织演变以及遗传机制,弄清工艺参数对合金力学性能的影响,并优化非对称锻造挤压工艺参数,为该工艺的工业化推广提供理论依据。得到的主要结果如下:（1）在非对称锻造+挤压工艺中,随着锻造应变的增加,AZ31镁合金的再结晶程度得到提高,强度和塑性得到提高,各向异性得到改善。其中锻造等效应变为0.25的铸锭挤压成品效果最佳,抗拉强度到269MPa,延伸率达到18.7%。（2）非对称锻造挤压工艺与预变形挤压相比,非对称锻造挤压更好的利用镦粗后累积挤压的效果,提高了挤压过程中的再结晶形核率,使挤压后的组织更加细小均匀,基面织构弱化,合金塑性和强度极大提高。其中锻造等效应变为0.39的铸锭挤压成品性能提升最为明显,平均晶粒尺寸为3.60μm,抗拉强度达到312MPa,延伸率到达了25.4%。（3）在非对称锻造挤压工艺中,挤压比越大,挤压过程初期的孪晶产生越多,出现的时间也更早,随后的动态再结晶程度也越高,AZ31镁合金的塑性提升越明显,各向异性得到明显减弱。