本文是国家重点基础研究发展规划资助项目(973)“大铸锭能量传输与宏微观缺陷的产生及控制”中的部分内容，目的是开发高合金化大尺寸铸锭的高效经济铸造技术，解决我国高强铝合金生产中的瓶颈问题。 本文开发了7055铝合金大尺寸板坯的低频电磁铸造(LFEC，Low-FrequencyElectromagnetic Casting)工艺，成功解决了该合金常规铸造(DC，Direct ChillCasting)中铸锭开裂、疏松及合金元素偏析等难题，获得了铸态组织显著细化、晶粒细小均匀、合金元素分布均匀、无裂纹的高质量铝合金板坯铸锭。 通过系统地试验获得600mm×200mm7055铝合金板坯LFEC最佳工艺条件：磁场频率为15Hz，磁场强度为20000At，铸造速度为55mm/min，铸造温度为710℃，大面冷却水为160L/min·m，小面冷却水为25L/min·m。在该条件下铸造的铸锭晶粒细小、均匀、呈球形或近球形组织，铸锭边部和中部的晶粒尺寸差别较小。铸锭中Zn、Mg和Cu元素无明显宏观偏析。LFEC提高铸锭质量的主要原因是低频电磁场与金属熔体的交互作用，在熔体中产生电磁力驱动的强制对流，显著改变结晶器内流场和温度场，使液穴中熔体迅速过冷而且温度均匀，从而提高了熔体中的晶核形核数量并且限制了晶粒长大。同时，强制对流加强了搅拌作用，有效地减轻了合金元素的宏观偏析。 由于7055铝合金的Cu、Zn、Mg含量比较高，铸锭极易开裂，这是该铝合金产业化的瓶颈问题。本文考察了在铸造过程中出现的裂纹形式，并分析其形成原因以及提出防止的措施。在LFEC铸造过程中，施加合理的电磁参数能够有效地抑制裂纹。LFEC抑制裂纹的原因主要可归结为以下两个方面。一方面电磁场改善了合金的铸造条件，使得铸锭熔体内的可补缩区间加大，不可补缩区间减小，降低铸锭内部应力和应变，改变金属高温脆性区的受力状态，细化晶粒和改变晶粒形态，从而减少了热裂发生的诱因；另一方面，电磁场使得合金材料在铸造过程中，合金脆性区缩小，固液状态的伸长率增大，液膜在高温脆性区的强度提高，有效结晶区的线收缩变小，从而提高了合金铸锭的抗热裂能力，降低了其热裂倾向性。疏松是7055铝合金铸造中的另一个严重问题。本文分析了疏松形成的机理以及影响疏松形成的因素，并且提出了提高熔体洁净度，优化熔体处理，改善凝固条件，改进浇口和分流，以及提高熔体液面来抑制疏松的措施。通过施加低频电磁场和调整工艺条件，成功地抑制了铸造过程中的疏松。