7xxx超高强铝合金有着高的比强度和硬度,较好的韧性和耐腐蚀性。双辊铸轧工艺具有短流程,高效节能等优点。7xxx系铝合金由于合金元素多,结晶范围广,铸轧板材存在裂纹和偏析等问题。为了改善铸轧板的组织和表面质量,进行工艺参数及成分设计,以浇注温度、铸轧速度、铸轧厚度三个工艺参数和五种Zn含量成分的铸轧板材为对象。通过光学显微镜、DSC热分析、XRD衍射分析、扫描电镜及能谱分析、常温条件下拉伸实验和硬度测试等实验手段,分别研究了工艺参数及Zn含量对7xxx系铝合金铸轧板裂纹和偏析的影响规律。同时为了消除偏析和改善合金的性能对7xxx系铸轧板进行后续热处理研究。(1)研究了工艺参数对7xxx系铝合金铸轧板裂纹和偏析的影响。结果表明:浇注温度为670℃时出现“轧卡”现象;浇注温度为710℃时板材开裂严重;温度为690℃时铸轧板材板型完整。随着铸轧厚度的减小,铸轧板材裂纹减少,偏析程度越轻。铸轧条带的裂纹随着轧速的增加而有所减少,轧速过高时超过了合金的凝固极限速度,裂纹增加。最终确定了铸轧工艺参数,浇注温度690℃,铸轧板厚4 mm,铸轧速度14 m/min。(2)研究了Zn含量对7xxx系铝合金铸轧板裂纹和偏析的影响。结果表明:随着Zn含量增加,7xxx系铝合金铸轧板偏析加重,枝晶轴粗化。Zn含量为3.5wt%,5 wt%时铸轧合金析出少量共晶相,从6.5 wt%持续增加到10 wt%时铸轧合金析出粗大的非平衡共晶相,并且粗相尺寸随之增大。铸轧板中心低熔点共晶析出带变宽。随着Zn含量增加7xxx系铸轧合金的裂纹数量增加,7xxx系铸轧合金的凝固区间变大,Zn含量从3.5 wt%上升到10 wt%增加了30℃左右。(3)研究了热处理工艺对不同Zn含量7xxx系板材的影响。结果表明:随着均匀化时间延长,枝晶逐渐溶解,非平衡相溶入基体中。均匀化处理后偏析基本消除。对合金进行固溶处理,较低固溶温度合金中的高熔点第二相不能完全溶入基体,490℃的固溶处理会导致合金出现过烧。460℃,1h+480℃,1h的双级固溶既能消除合金中的难溶相又不会出现过烧现象。合金经过双级固溶和峰值时效后,合金的强度、硬度和塑性都得到了大幅提升。经过峰值时效后7xxx系铸轧条带合金的抗拉强度从180MPa～240MPa提升至360MPa～520MPa。