双辊薄带铸轧工艺属于近终型生产技术手段之一,与传统生产工艺相比它不仅能够缩短生产流程、降低能源消耗、减少商业投资,在改善铸轧薄带产品质量方面也具有较大潜力。双辊薄带铸轧工艺中轧制速度、薄带厚度、浇铸温度等工艺参数之间关系紧密,与常规工艺生产的薄带相比铸轧薄带晶粒度较大、微观组织不均匀、柱状晶发达,合金元素分布严重不均并在中心层部位偏聚形成中心层偏析缺陷,中心层偏析降低了铸轧薄带的力学性能并影响后续加工工艺。研究表明,双辊薄带铸轧工艺参数对中心层偏析有较大影响,本文以实验室双辊薄带铸轧机为实验平台,根据其铸轧流程研究了工艺参数对6061铝合金铸轧薄带中心层偏析的影响。本文通过双辊薄带铸轧过程系统传质、凝固行为的分析,首先建立起完全耦合溶质场、流场、温度场的二维数学模型,在数学模型中首次将液固相线判断准则引入连续介质模型控制方程。根据所建数学模型,对铸轧熔池中液相-液固两相-固相同时存在的物理现象进行耦合求解,研究分析了铸轧熔池中Mg、Si元素溶质场与流场分布特征,从流场与溶质场相结合的角度系统地分析了铸轧薄带中心层偏析的成因。同时,利用所构建的数学模型对比研究了不同工艺参数(铸轧速度、辊缝宽度、浇铸温度、熔池高度)下熔池流场、Kiss点高度对铸轧薄带中心层偏析的影响规律。根据实验室双辊薄带铸轧设备自主设计6061铝合金薄带铸轧实验方案,该实验验证了双辊铸轧6061铝合金薄带的可行性并确定了最佳工艺参数范围,铸轧6061铝合金薄带在宏观缺陷、微观组织以及力学性能方面比常规工艺生产的6061铝合金薄带有较大改善,通过将Mg、Si元素沿薄带宽度方向分布检测结果与数值模拟值对比验证了所建模型的准确性。本文为未来研究和实际生产6061铝合金铸轧薄带提供了一套有价值的研究方法和值得借鉴的研究成果。