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籽晶法是制备任意取向单晶高温合金的重要工艺方法，其籽晶回熔转变区的组织演变直接决定了能否成功获得单晶组织。本文采用高偏析高温合金DD5、低偏析Ni-W合金以及纯Ni为籽晶材料，系统研究了籽晶回熔转变区的组织演化、裂纹形成以及杂晶形核等关键问题，可为籽晶法制备单晶高温合金叶片的工程应用提供理论指导和技术支持。 对高偏析高温合金籽晶的研究结果表明，异质和同质高温合金籽晶的回熔初始界面均存在沿界面分布的Al2O3氧化膜，该氧化膜在金属液浇注后破碎但无法熔化从而易于导致铸造裂纹。籽晶外延生长过程中，树枝状籽晶回熔平衡界面的枝晶轴可以尖端开裂的方式萌生胞状树枝晶，并能通过高次分枝的方式遮挡淘汰原籽晶的一次枝晶轴。随着凝固界面的推进，当树枝晶遇到氧化膜阻挡时会停止生长，但外延生长仍可由氧化膜破裂处完成，与此同时，氧化膜上侧的凝固界面则会出现平面状-胞状-树枝状失稳转变。在凝固后期，位于氧化膜下侧的枝晶间和枝晶-氧化膜间隙均会因补缩不足而出现疏松、孔洞和微裂纹。现有结果表明，高温合金籽晶的回熔转变区杂晶形核机制主要为:籽晶-型壳间隙激冷形核、枝晶碎片形核、氧化物形核和裂纹扩展诱发形核等。 对低偏析异质籽晶研究结果表明，籽晶回熔转变区的凝固界面会经历平面状-胞状-树枝状失稳转变过程，其组织演化机制包括竞争淘汰、尖端分裂和高次分枝三种。其中，籽晶熔合区是平界面凝固区，也是籽晶与高温合金的连接过渡区，提高籽晶合金中的W元素含量或凝固速度均可促进籽晶熔合区的失稳转变，导致熔合区宽度缩小，但凝固速率的影响更加显著且可作用于整个籽晶回熔转变区的失稳转变过程。然而，籽晶中过高的W含量会导致回熔初始界面析出纯W相，进一步导致杂晶生成，故Ni-W籽晶中W含量应低于35wt.％。研究结果表明低偏析籽晶回熔转变区的主要缺陷有:籽晶回熔初始界面的氧化膜与裂纹、纯W析出相、杂晶等，其中，杂晶的形核机制主要为:籽晶-型壳间隙激冷形核、非金属夹杂物形核、氧化物形核以及纯W析出相形核。以上缺陷均可通过合理的型壳设计和工艺流程消除，所以低偏析异质籽晶比高偏析的高温合金籽晶更适于用作制备单晶高温合金。