采用两种不同成分的溶液对AZ31镁合金微弧氧化(MAO)陶瓷层进行125℃+18 h的水热处理，研究了水热溶液成分对微弧氧化陶瓷层组织结构及耐蚀性能的影响，探讨了水热成膜及膜层腐蚀机理。研究结果表明：水热处理过程中微弧氧化陶瓷层表面的MgO部分溶解，释放出的Mg2+与碱性水热溶液中的OH-结合形成Mg(OH)2纳米片沉淀在陶瓷层表面及孔洞内；而在含有Al3+和Co2+的溶液处理过程中，溶液中的Al3+和Co2+取代沉淀在MgO表面及孔洞内的Mg(OH)2中部分Mg2+的位置形成双金属氢氧化物(LDH)纳米片，将微弧氧化陶瓷层表面的孔洞及裂纹缺陷闭合。润湿性与电化学测试结果表明，亲水性的Mg(OH)2/MAO复合膜层因Mg(OH)2对MAO陶瓷层的封孔效应能在一定程度上提高MAO陶瓷层的耐蚀性，而疏水性的LDH/MAO复合膜层因封孔效应和LDH离子交换能力能显著提高MAO陶瓷层的耐蚀性。