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现代航空、航天、交通、通信、电子等科学技术的高速发展对复杂结构和轮廓、高精度、高质量要求的铝合金薄壁件的需求越来越迫切。因此,加快发展这类材料的处理技术、精确成形工艺和数字化控制技术对国防现代化具有重要的意义。 本文以A357合金为研究对象,利用双热电偶法对其凝固过程中的枝晶搭接点进行测定,建立了枝晶搭接点处固相体积分数理论计算模型,通过测定了A357合金的冷却曲线得到的相关数据计算其枝晶搭接点的固相体积分数,分析了各种熔体处理、凝固条件对A357合金枝晶搭接点处固相体积分数及合金凝固行为的影响,并利用低压铸造技术研究了充型压力对A357合金组织及性能的影响规律。主要结论有: 细化处理不影响A357合金的Si相形貌,但变质和过热处理使得针状Si细化,并呈细小的纤维状或者棒状沿α-Al晶界析出;随着冷却速率的提高,A357合金的晶粒尺寸和二次枝晶间距减小,Si相由链状分布变为短条状或短棒状分布。 随着冷却速率的提高,A357合金枝晶搭接点的固相体积分数fscoh增大;细化处理显著提高了fscoh值,而变质处理对A357合金的fscoh值影响不明显,过热处理使fscoh值减小。进一步分析表明,晶粒度对A357合金fscoh值的影响起决定作用:晶粒度越小,越有利于fscoh值的增大,有利于改善合金的最终质量,而二次枝晶间距和变质处理对fscoh影响不明显。 在保证合金液充型过程升液平稳且充满型腔的前提下,提高充型压力,有利于得到无夹杂、表面光滑的优质铸件。充型压力的提高显著改善了枝晶间补缩效果,提高了组织致密性,使拉伸性能提高。断口形貌由条状及块状的韧窝逐渐向细小化发展。当充型压力达到50KPa时,由于液面上升速度太快,型腔内产生了裹气现象,导致了最终铸件产生了气孔等缺陷,影响了最终的力学性能。