ZL114A合金具有高的比强度、良好铸造性和耐蚀性,被广泛应用于汽车和航空等领域的高性能结构件,其使用性能一般通过T6热处理来获得。随着科技的迅猛发展,部分ZL114A合金件的使用性能难以满足航空航天领域的服役需求。本文针对现有高性能ZL114A舱段壳体为研究对象,利用工艺实验与数值模拟相结合的方式,探讨了精炼、变质、细化及充型等熔铸工艺参数对合金组织和力学性能的影响规律,改进了低压铸造工艺并调整了附铸试样的补缩通道;另外,设计了低温-高温双级固溶处理工艺,在保证热处理质量的前提下,提高了Mg溶解度并实现含Fe杂质相与共晶硅的形貌调控,达到整体提升ZL114A合金性能的目的。主要研究结果如下:通过对精炼温度、精炼时间、细化变质剂加入量和加入温度等熔炼工艺的调控,消除了金相组织中100μm以上的气孔及夹杂物,并获得了良好的变质细化效果。通过数值模拟,掌握充型过程中液面波动以及铸件凝固情况,并由此判断出充型过程中节点处紊流产生的裹气现象和由于铸型结构不合理引起的补缩不足现象。通过降低充型速度和增大附铸试样进液口的厚度,消除了节点处的裹气现象,让原本位于铸件本体位置的缩孔缺陷转移到可以后期机加工去除的进液口处,进而改善铸件质量。熔铸工艺改进后合金的抗拉强度由135 MPa提高到153 MPa,延伸率由8.5%提升至15%。提出ZL114A合金的新型低温-高温的双级固溶处理工艺:540℃×14 h+550℃×2 h。对比单级固溶,双级固溶处理具有对第二相更强的调控能力:基体中Mg溶解度从0.43wt.%增至0.54 wt.%,进而显著提升后续时效过程Mg2Si相的析出数目密度;长条状π-Fe、板状β-Fe转变成球状β-Fe,且共晶硅形貌圆整度进一步提高。结合165℃×10 h的时效工艺,合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别达到347 MPa、287 MPa和7.7%。