镁及其合金作为最轻的结构材料之一,因其具有高比强度和比刚度等优点,目前在众多领域中已广泛应用,但较差的耐蚀性极大地阻碍了其进一步的应用。因此,提高镁合金材料的耐蚀性能具有重要的研究意义。本文研究了ZE21B合金搅拌摩擦加工（FSP）制备纯镁和纯锌覆层的工艺。通过对制备工艺的优化,提供一种易加工的镁合金表面改性的新思路,获得了覆层良好的耐蚀性能。对其显微组织和界面形貌进行表征,对合金成分进行标定,利用电化学工作站对其腐蚀性能进行测试分析,研究了不同工艺参数对两种覆层的组织及性能的影响。主要研究结果如下:通过改变不同的工艺参数制备出ZE21B合金纯Mg覆层。固定主轴转速1500 rpm,通过改变搅拌头行进速度得到表面质量优良、界面结合良好的ZE21B合金纯Mg覆层。随着行进速度的增加（25 mm/min,50 mm/min,100 mm/min）,Mg层搅拌区平均晶粒尺寸分别为8.45μm、8.37μm、8.14μm;界面缺陷随行进速度的降低逐渐消失,界面处上层Mg和下层ZE21B混合程度越好;FSP后,下层ZE21B晶粒尺寸较上层Mg小,再结晶程度大,随着行进速度的降低,搅拌区金属更容易发生再结晶。为扩展应用范围采用二道次FSP,研究了二道次对样品重叠区的影响,对比单道次和二道次FSP,二道次加工的样品耐蚀性与单道次样品相差不大。所有制备出的ZE21B合金纯Mg覆层试样的耐蚀性均较FSP加工后的ZE21B镁合金有所改善,在3.5wt.%Na Cl溶液中的腐蚀形貌表现为局部腐蚀。制备ZE21B合金纯Zn覆层。首先,采用1.1 mm搅拌头制备的ZE21B合金纯Zn覆层,焊缝表面质量良好、无缺陷,在Zn层存在由Zn和细晶Mg组成的带状结构,Zn层平均晶粒尺寸为24.57μm。Zn/Mg界面平整且结合良好,界面上未形成新的金属间相过渡层,仅表现为Zn、Mg元素的互扩散。其次,采用1.0mm搅拌头进行加工。焊缝表面质量良好,Zn层中带状结构消失,随着转速从900 rpm增加至1100 rpm,Zn层中搅拌区的平均晶粒尺寸从26.77μm逐渐增加至32.58μm,在界面附近的基体Mg受到的搅拌作用逐渐增大,界面结合良好。较低转速制备的试样界面保持平整,较高转速制备的试样界面出现凹凸不平的现象,在界面处形成一层很薄的Mg-Zn中间相层。所有制备出的ZE21B合金纯Zn覆层在3.5wt.%Na Cl溶液中的电化学腐蚀性能均有较大提升,低转速的两组ZE21B合金纯Zn覆层试样,腐蚀电流密度依次为2.41×10-6A/cm2和2.45×10-7A/cm2,均优于FSP后的ZE21B试样(2.01×10-5A/cm2),且电化学腐蚀形貌表现为均匀腐蚀。