采用双辊连铸法可直接从镁合金熔体制备出接近最终使用厚度的薄带坯,具有短流程低成本的特点。本文通过AZ31镁合金薄带坯双辊连铸过程中布流水口的设计与优化、组织分析和XRD测试等手段,研究了高坝熔池系统下,AZ31镁合金薄带坯的浇铸工艺特性,合金成分和工艺参数对凝固组织的影响,以及浇铸过程中凝固组织的演变过程,并采用物理模拟方法对熔池中组织演变进行了初步研究。结果表明:Q235钢板制成的g型水口具有较好的布流效果。高坝熔池系统提高了熔体液面高度,改变了弯月面形状,稳定了初始凝固点,使薄带坯组织更加均匀化,薄带坯表面质量得到改善。根据在不同浇铸温度、浇铸速度以及添加元素条件下,薄带坯在浇铸过程中的厚度变化,初步建立了浇铸过程中的三个阶段,即0~1m时的初始阶段,1~3m时的过渡阶段和3m以后的稳定阶段。通过对薄带坯组织分析,可将浇铸过程分为非稳定阶段和稳定阶段,薄带坯组织在25.5s后进入稳定阶段,薄带坯的组织趋于稳定。通过分析不同浇铸速度下薄带坯的凝固系数,认为当浇铸速度达到12r/min后,薄带坯的凝固系数基本保持不变。通过分析浇铸速度和浇铸温度对凝固组织的影响,结果表明,浇铸速度为12r/min和浇铸温度为675℃时,浇铸过程稳定,薄带坯表面质量较好,组织均匀。浇铸速度和浇铸温度的共同作用,将对全凝固点的位置变化产生显著影响。在AZ31镁合金熔体中分别添加微量Ce和Ca元素后,薄带组织在一定程度上得到细化。当Ce添加量为0.4%时,AZ31-xCe薄带坯组织具有最佳细化效果,并生成了新相Al4Ce;Ca加入量为0.08%时,AZ31-xCa薄带坯组织具有最佳细化效果,并生成了新相Al2Ca。通过对熔池系统内凝固组织的研究分析,浇铸过程中凝固组织的演变规律为由低冷却速度下形成的粗大树枝状晶组织,转变为具有快速冷却效应的细小枝晶组织,最后在铸轧应力作用下形成细小的铸轧态组织。通过对凝固组织的物理模拟的初步研究,揭示了在熔池区域晶体主要以树枝晶方式沿辊面法向生长;铸轧过程中,在凝固冷却和铸轧应力的共同作用下,树枝状晶转变为球形晶体。