双金属复合材料是军工、航空航天、勘探、民用等领域急需的材料,也是近年来国家新材料发展规划的优先项目。本课题根据我国复合铝材发展的需要,对铸造复合进行了深入的研究。主要研究铸造设备和工艺对复合锭坯的冶金质量和铸造过程稳定性的影响,旨在获得界面清晰平直,无气孔和夹杂,界面结合强度较高且为冶金结合的复合锭坯。本文利用有限元软件ANSYS中的FLUENT软件建立了一个描述铸造复合的数学模型,根据模型进行数值模拟,研究了300mm×500mm7A52/7B52铝合金两层锭坯复合铸造的温度场、流场以及热量传输,详细考察了不同分流方式、不同二冷水分布、石墨板位置、铸造温度、铸造速度及二次冷却水量对铸造复合过程中温度场和流场的影响。通过模拟计算获得了适合300mm×500mm7A52/7B52铝合金两层锭坯复合铸造的设备参数：获得确保复合界面温度较均匀的分流方式为,采用窄槽,分流槽靠近铸锭边部；确定了缓解三向冷却区温度过低的二冷水分布方式为,二冷水连续堵孔：确定了固态支撑层温度均匀时石墨板进入石墨环的深度为20mm；获得了铸造工艺对界面温度分布的影响规律：浇铸温度在953K-993K范围内,随着浇铸温度提高时,复合界面处温度有少量提高；提高铸造速度或降低水量时,液穴深度增加,界面处回热温度提高。确定了界面处温度适当时的工艺参数为：浇铸温度为973K,铸造速度为45mm/min,二次冷却水量为90L/min;根据模拟结果所确定的设备和工艺参数进行铸造实验,获得了界面清晰平直,无气孔、夹杂的复合铸锭。且界面两侧的Zn、Mg两种合金元素均存在一定程度的扩散,说明两种合金的结合是一种冶金结合。