电磁搅拌技术的发展历程虽然很短,但对合金熔体的凝固过程和凝固组织影响极大,且具有非接触、无污染和可控性强等优势与广阔的应用前景,在制造工业领域得到了广泛应用。把握电磁搅拌作用下半固态合金熔体的流动规律,研究其对合金凝固组织演变和组织细化的影响,对能否获得优质浆料并提高合金性能极为重要。本文通过实验与数值模拟相结合的方法,研究了电磁搅拌下非圆坩埚中合金熔体的电磁场、流场及温度场的分布情况,旨在阐明电磁搅拌参数和非圆坩埚长短轴比例参数对半固态A356合金的凝固过程和凝固组织的影响,为制备出性能优良的半固态A356浆料提供技术支撑。研究了非圆坩埚长短轴比例对半固态A356合金固-液相变的影响。随着坩埚长短轴比例的增长,长短轴端点处完全凝固所需时间越来越少,长轴端点处完全凝固所用时间比短轴少。且由于合金熔体内部热传导与热对流的影响,熔体的最高和最低温度都呈现出下降的趋势,下降的幅度较小,但熔体内的最高温度与最低温度的差值随着坩埚长短轴比例的增加而逐渐增大。当熔体完全凝固后,合金只进行热传导,此时合金的温降速度大幅度提高。研究电磁搅拌频率和电流强度对半固态A356合金内电磁场、流场和温度场的影响。非圆坩埚中长短轴上的最大电磁力随着不同的电流强度和电磁频率增加,在径向上逐步增大,到0.8-0.9倍的坩埚半径处的电磁力达到最大值,超过该距离后,电磁力又开始急剧降低。在搅拌时间一定的情况下,电磁频率为30Hz,电流强度为5A时,熔体内部的组织形貌达到最佳。此时,半固态合金初生相的平均等积圆直径为106.1μm,平均形状因子为0.72。在适当电磁频率和电流强度的研究基础上,研究非圆坩埚长短轴比例对半固态A356-Y合金的影响。随着坩埚长短轴比例的增加,长轴上的最大电磁力呈现出先上升后下降的趋势,而短轴上的最大电磁力则呈现出先下降后上升的趋势;当非圆坩埚长短轴比例为1.3时,长轴上的最大电磁力达到最大,而短轴上的最大电磁力达到较小值,合金熔体内的最大流速比其他比例下的最大流速都要大,且流速差值的变化规律整体上与长轴上的最大流速的变化趋势一致,整体上均呈现出先上升后下降的趋势,并且长短轴比例为1.3时熔体的流速差达到较大值。通过实验研究,获得了制备半固态A356合金浆料的适合的工艺参数:电流强度为5A,电磁频率为30Hz,坩埚长短轴比例为1.3。