镁合金管材室温塑性低,难以成形复杂结构件。热态内压成形可改善材料塑性,提高成形极限,但是采用均匀温度场的热态内压成形送料区增厚严重,壁厚均匀性差,因此本文开展镁合金管材差温内压成形研究,旨在减小送料区增厚,促进材料进入模具型腔,提高壁厚均匀性。本文首先对所采用的AZ31管材进行了力学性能测试和显微组织分析。沿管件轴向取拉伸试样,分别在不同温度和应变速率下进行拉伸试验,测试的温度范围为室温至260℃,应变速率分别为0.1 s-1、0.01 s-1、0.001s-1,并对管材原始显微组织和不同条件拉伸变形后试样的显微组织进行了分析。发现随着温度升高,材料屈服强度和抗拉强度均明显下降,虽然总延伸率显著提高,但均匀延伸率有所下降。管材沿轴向、环向组织比较均匀,但经过不同条件的拉伸变形后,试样的显微组织也有所不同。根据镁合金管材不同温度和不同应变速率下拉伸性能的研究结果,开展了AZ31镁合金管材差温内压成形的实验研究。设计了差温内压成形模具,沿管材轴向建立了具有不同温度梯度的温度场。研究了加载曲线、成形区温度、温差、轴向补料速度等参数对管材成形性的影响规律。所成形的膨胀率30%的管材送料区最大增厚率为5%,比均匀温度场的热态内压成形减小了一半以上。通过差温内压成形所获得的最大膨胀率达到66.2%。对成形后管材的微观组织进行了分析,发现由于变形过程中存在温度梯度,最终管件的显微组织有一定差别,温度较低的送料区和过渡区存在孪晶,而成形区则是完全再结晶组织。