本文在温轧和电致塑性轧制的基础上，提出了一种复合轧制工艺——热电耦合轧制。对比研究了热电耦合轧制与温轧、热电耦合轧制与电致塑性轧制对AZ31镁合金力学性能和显微组织的影响；并通过改变轧制参数，系统研究了三种轧制工艺条件下，不同温度和道次压下量对AZ31镁合金力学性能和显微组织的影响规律。研究表明：（1）热电耦合轧制作为一种复合轧制工艺，是可行的、有效的。在轧制温度不低于150℃的情况下，热电耦合轧制实现了AZ31镁合金的低温、单道次大压下量轧制；且轧后试样的延伸率和抗拉强度均得到了不同程度的提高；相比轧前试样，轧后试样延伸率最大提高了94%，抗拉强度最大提高了34%。（2）热电耦合轧制存在明显的、特殊的自身规律。在轧制温度不低于150℃的热电耦合轧制中，当轧制温度不变的条件下，随着道次压下量的提高，AZ31镁合金的试样延伸率不但没有下降，反而不断提高；同时试样显微组织中动态再结晶晶粒的分布比例也不断提高，直至发生了近乎完全的动态再结晶。（3）热电耦合轧制与温轧对AZ31镁合金力学性能和显微组织的影响对比差异显著。在相同入辊温度和道次压下量条件下，相比温轧，热电耦合轧制能获得塑性更强、强度更高、软化效果更好的AZ31镁合金带材；温轧条件下，AZ31镁合金在200℃才发生初始动态再结晶现象，而热电耦合轧制条件下，AZ31镁合金在150℃就能发生近乎完全的动态再结晶现象。这一显著差异验证了高能电脉冲的非热效应是存在的，也是明显的。（4）热电耦合轧制与电致塑性轧制对AZ31镁合金力学性能和显微组织的影响对比差异显著。在相同入辊温度和道次压下量条件下，相比电致塑性轧制，热电耦合轧制能获得塑性更强、软化效果更好、强度略微更低的AZ31镁合金带材；电致塑性轧制条件下，AZ31镁合金均未发生动态再结晶现象，而热电耦合轧制条件下，AZ31镁合金在150℃就能发生近乎完全的动态再结晶现象。这一显著差异验证了：只有在足够温度的基础上，高能电脉冲的非热效应才能得以发挥。