本文选用成分为Ti46Al0.5W0.5Si0.3Y和Ti46Al0.5W0.5Si0.2Gd两种钛铝基合金材料,在不同工艺参数下,利用冷坩埚定向凝固技术制备宽厚比3:1的钛铝合金板坯。观察和分析了板坯的表面质量、宏观组织和显微组织。实验制得的板坯表面容易存在一定的缺陷,如表面褶皱、横向波纹、浇不足等。通过深入分析缺陷的形成机理和影响因素,调整抽拉速度、加热功率两个参数,制得了表面光滑、缺陷较少的钛铝合金板坯。观察和分析了抽拉速度对定向凝固区柱状晶生长方向及晶粒数量的影响,考察了加热功率和抽拉速度对凝固界面形状的影响,还分析了初始凝固区长度与抽拉速度的关系。观察和分析了两种钛铝合金凝固界面和定向凝固区的微观组织。凝固界面分为糊状区和液相区,糊状区的晶体形态为胞晶,液相区为树枝晶。在稳定生长的定向凝固区域,组织基本为由γ板条和α2片层交错组成的全片层组织。在抽拉速度较低时,组织中大部分片层方向与生长方向约成0°或45°夹角,随抽拉速度增加,组织中将出现片层方向与生长方向约成90°夹角的片层团。另外随着生长速率的增加,片层间距减小。最后对成分均匀性和析出相进行了分析,发现定向凝固区横向成分均匀,通过能谱分析推断Ti46Al0.5W0.5Si0.2Gd晶内析出相为GdAl2和Ti5Si3相,而Ti46Al0.5W0.5Si0.3Y晶界析出相为YAl2和Ti5Si3相。并且发现添加稀土元素Y明显细化了晶粒和片层结构。