航空航天等领域的高端装备正朝着大运力、高机动、长寿命、低能耗的方向发展,这就要求其关键零部件具有高性能、轻量化、高可靠性的特点。采用镁合金等轻质高强材料和带内筋的复杂薄壁筒形结构是提升零部件整体性能并实现轻量化的重要途径。热强旋是制备镁合金等难变形材料薄壁筒形件的一种有效方法。但由于镁合金的流变特性对温度、应变速率及应变等变形条件极度敏感,且热加工窗口狭窄,导致其热塑性变形行为十分复杂、热加工性能难以精确表征;且带内筋筒形件的壁厚因纵向内筋的形成沿圆周方向呈齿形分布,这使得旋压过程壁部和筋部的成形规律更为复杂。同时,在热力耦合的作用下,镁合金热强旋过程还存在加工硬化、动态回复及再结晶等复杂的微观组织演变,而微观组织直接决定了制件的服役性能。因此,揭示镁合金热塑性变形行为并表征其热加工性能,预测其带内筋筒形件热强旋过程壁部和筋部的宏观成形及微观组织演变规律,对于探明镁合金带内筋筒形件热强旋宏微观耦合变形机理,实现其成形成性一体化制备具有重要的理论价值和指导意义。本文以挤压态ZK61镁合金为研究对象,着重研究了ZK61镁合金热塑性变形行为及热加工性能表征方法、ZK61镁合金带内筋筒形件热强旋宏观成形及微观组织演变规律等问题。针对带内筋筒形件热强旋对物理模拟试验的要求,开展了镁合金热压缩试验,揭示了镁合金热压缩微观组织演变规律,构建了镁合金高温本构模型。结果表明,镁合金流变应力-应变曲线对温度及应变速率的变化十分敏感,并随着应变的增加呈现三种不同的变化趋势;镁合金动态再结晶平均晶粒尺寸与Z参数的关系满足davg=16.807Z-0.081;修正的Arrhenius高温本构模型能更为精确地预测镁合金峰值流变应力。以热压缩试验结果为基础,分别建立了镁合金热加工图理论模型、三维功率耗散图和流变失稳图;基于镁合金高温本构模型,构建了其三维激活能图;结合微观组织观测及验证,建立了镁合金热加工窗口。结果表明,镁合金的功率耗散系数η、流变失稳参数ξ（ε）及激活能Qact具有高的温度、应变及应变速率敏感性;修正的动态材料模型（DMM）和Murty判据更适合于构建镁合金三维热加工图;镁合金最优安全变形区的η较高且Qact较低,而流变失稳区的η较低且Qact较高。利用子程序二次开发技术,建立了耦合三维热加工图的带内筋筒形件热强旋有限元模型;预测了带内筋筒形件热强旋过程的物理场分布规律以及不同工艺参数下旋压件的η分布规律;开展了热强旋成形试验。结果表明,热强旋过程,壁部和筋部温度沿厚度方向变化较小;壁部和筋部与旋轮接触区域材料均处于三向压应力状态,沿厚度方向从外层至内层压应力绝对值逐渐降低;壁部和筋部外层及内层材料均处于一向压应变和两向拉应变状态;壁部和筋部的等效应变及应变速率沿厚度方向从外层至内层均逐渐降低;旋压件材料η随温度的增加会发生明显改变;小的进给比和大的减薄率有利于获得较大的η（≥30%）且分布均匀;在适合的旋压工艺参数下,制备出了具有合格成形质量,且微观组织相对细小、均匀的镁合金带内筋筒形件。基于镁合金热压缩试验,建立了考虑第二相粒子对再结晶影响的微观组织演变元胞自动机模型;采用宏-微观耦合建模方法,建立了带内筋筒形件热强旋过程宏-微观耦合模型;预测了壁部和筋部的微观组织演变规律;结合EBSD分析了壁部和筋部的动态再结晶机制;研究了壁部和筋部微观组织演变对硬度的影响规律。结果表明,从壁部和筋部的内层至外层,平均晶粒尺寸逐渐降低,而再结晶体积分数逐渐增加;相比坯料而言,壁部和筋部沿厚度方向各位置均发生了明显的晶粒细化,且晶粒尺寸分布接近;壁部和筋部均以晶界弓出形核为主,并伴随连续动态再结晶形核;壁部和筋部各位置硬度相比坯料均有所提升;壁部和筋部平均晶粒尺寸与硬度的关系满足Hv=34.44+46.03davg-1/2。