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Mg-Al镁合金随着其铸件薄壁化和复杂化的发展，热裂已成为影响合金成材率和综合力学性能的最常见且严重的缺陷之一。本课题基于铸造过程的数值模拟结果，对合金热裂倾向曲线、热裂断口的显微组织、断口形貌和第二相进行了观察与分析，并探索合金化和冷却速度对合金热裂的影响机理。对不同冷却方式下的AZ91D镁合金铸造过程进行了数值模拟研究。结果表明空冷和浇口对应的双向保温这两种情况下的合金液充型行为相似，只是后者的液面前沿充填不平稳现象更明显，但较之整体保温中的液面前沿流体波动要弱。凝固时铸件内部的“孤立熔池”数量按整体保温模式、浇口对应的双向保温模式和空冷模式的顺序依次增加。通过对合金化后的合金热裂断口显微组织、断口形貌和第二相的观察与分析，讨论了合金元素对热裂形成的作用机理。在Al元素的作用下，Mg-xAl-1Zn合金的热裂倾向与合金的晶粒尺寸成正比，与Mg17Al12相的不连续分布关系不明显。在Ce元素作用下，Mg-9Al-1Zn-xCe（0≤x≤1.0）合金的热裂倾向不仅与合金的晶粒尺寸成正比，还与Al11Ce3的不连续成对团聚析出密切相关。合金热裂倾向与冷却速度之间的关系是随着冷却速度的降低，合金的晶粒尺寸有所长大，组织中的第二相含量有所增加，热裂倾向增大。同时，低冷却速度下得到的合金热裂断口上除了自由枝晶面、富溶质的第二相和裂纹外，还出现了大量的显微缩松。