镁合金作为最轻的工程结构材料越来越受到广泛应用，但由于镁是活性金属，在熔融状态下氧化快，容易燃烧，传统的成形方法难以控制，而采用半固态成形，液相比例小又能低温作业，氧化燃烧的危险性明显减少，半固态加工技术是近年来金属成形加工技术研究的热点之一，与传统的铸造工艺相比，具有独特的技术优势和广阔的应用前景。其突出的特点是易于近终成形，可以提高材料利用率和节约能源。另外，可以减少宏观偏析、防止内部缺陷，减少气体夹杂，降低气孔率，从而提高成形件的性能。同时还能减少对模具的热冲击，有利于提高模具的寿命。因此，综合半固态加工技术的特点和镁合金的优缺点，开发适合半固态成形的镁合金材料具有很好的发展前景。Al是镁合金中最常用、最有效的合金化元素，在Mg-Al合金中加入Cu可改善铸件的韧性及固溶处理特性，可在室温和高温下表现较为良好的力学性能。Cu的加入能够显著提高Mg-Al合金的固相线温度，能够在更高的温度下进行固溶处理，使较多的合金化元素固溶于合金基体中，增强了随后的时效强化效果，而且Cu还能显著提高合金的延展性。因此，本论文选取不同Cu、Al含量的9种合金作为试验合金，利用等温热处理法制备半固态浆料，观察并分析其半固态非枝晶组织的演变过程。研究结果表明：经过等温热处理，Mg-Cu-Al合金枝晶状组织均有熔断并向球状组织转化的趋势，但Cu、Al元素含量的不同使得组织形态差别较大，对9种Mg-Cu-Al合金的半固态重熔非枝晶组织及其演变规律进行分析研究，可以看出，在Al含量相同时，随着Cu元素含量的增加，合金半固态重熔组织中的初生固相颗粒的平均等积圆直径逐渐减小，而当Cu含量相同时，随着Al元素含量的增加，初生固相颗粒的圆整度逐渐提高，即形状系数逐渐减小。本试验得出最佳的Cu、Al元素含量各为5%、5%，即Mg-5%Cu-5%Al合金相对其他合金具有较好的半固态非枝晶组织。比较Mg-5%Cu-5%Al合金在不同等温温度和等温时间下的组织照片，可以得出：在不同的保温温度下分别保温15min时，随着保温温度的升高，初生固相颗粒的平均等积圆直径逐渐减小，形状系数先减小后增大，固相率也逐渐减小；在600℃进行不同时间的保温处理，随着保温时间的延长，合金组织的转变过程为：小碎块组织+近球形组织—球状组织—粗化的球状组织，从15min到60min的保温过程中，初生固相颗粒的平均等积圆直径逐渐增大，形状系数先增大后减小。综上所述，在600℃保温15min后得到的半固态初生固相颗粒的平均等积圆直径为47.40μm，形状系数为1.34，固相体积分数为48.93%。当等温温度达到610℃时，Mg-5%Cu-5%Al合金随保温时间延长枝晶状组织已不再存在，但非枝晶组织并未球化，只是出现极少的（近）球形颗粒，初生固相颗粒的形态各异，保温时间达到45min时组织已全部转变为液相，通过组织比较，Mg-5%Cu-5%Al合金的最佳半固态保温温度及保温时间分别为600℃、15min。