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本文借助物理模拟和数值模拟技术,采用Gleeble-1500热模拟实验机和MARC有限元分析软件,对AZ31B镁合金热塑性变形行为进行了研究。本文以AZ31B镁合金高温等温压缩变形的真应力一真应变曲线的特征分析为基础,研究了变形温度、变形速度对流变应力的影响规律,建立了AZ31B镁合金流变应力本构方程；利用热力耦合弹塑性有限元法对合金的轧制过程进行了数值模拟分析；并对AZ31B镁合金多道次热轧变形进行了实验模拟。得出以下结论：1.AZ31B镁合金在变形温度为200～500℃、应变速率为0.01～10 s-1范围内变形时的真应力—真应变曲线为动态再结晶型,流变应力随变形温度的升高和变形速率的降低而减小。该合金高温变形时的本构方程为：其中,2.对AZ31B镁合金在热压缩变形过程中的组织演变进行了观察,发现热变形过程的动态再结晶是主要的应变软化机制。AZ31B镁合金在变形温度300℃时开始发生动态再结晶,温度升高或应变速率降低有利于再结晶的加快和再结晶晶粒的长大。3.二维有限元模拟研究结果表明：AZ31B镁合金板材从表面到心部,在一定厚度范围内出现明显的温度梯度；在整个轧制过程中AZ31B板材内部节点的温度变化缓慢,而板材表面节点的温度变化较为剧烈。轧制完成后,表面温度最低点为400℃,心部温度为460℃左右。轧制变形区内拉、压应力的转折处约为板材厚度的1/4处。最大拉应力分布在板材中心位置,最大压应力分布在板材表面。轧制过程最大应变均发生在板材的次表面,从次表面至板材中心部,塑性应变依次降低,最小等效应变发生在板材中心部芯部。其结果与实验情况吻合较好。4.本文对AZ31B镁合金热轧过程进行三维模拟,由于研究条件限制,三维轧制过程仅进行了四个道次的有限元模拟。对轧制过程中板材成形规律进行了分析,对板材温度和轧制速度对变形的影响进行模拟。结果表明,适当提高轧制温度可以减轻变形不均匀性并降低温升；提高变形速度使温升加剧。5.在Gleeble-1500热模拟机上,对AZ31B镁合金多道次热轧进行实验模拟。经流变应力分析发现,AZ31B镁合金在多道次热轧变形过程中流变应力表现出加工硬化——应变软化——二次加工硬化的特征。