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Al-Li合金是近年来航空、航天领域发展势头非常强劲的一种高性能轻量化结构材料，但应用较成熟的主要是变形铝锂合金，铸造铝锂合金的应用很有限。铸造铝锂合金和变形铝锂合金一样具有弹性模量高、比特性高、疲劳裂纹扩展率低等优点。此外，铸造铝锂合金的Li含量允许值更宽，密度更低，且铸件各向同性，具有更高的应力腐蚀抗力，在制造形状复杂零件上优势明显。但熔炼工艺复杂、成本较高、合金流动性较差、铸件性能较低是阻碍铸造铝锂合金应用的主要原因。本文首先基于热力学分析和熔炼工艺试验，发现高纯石墨坩埚在真空或无氧的条件下是熔炼铝锂合金的理想坩埚材料，但在有氧条件下Li、C和O三者会发生剧烈反应，相比之下，碳化硅坩埚是最适合用于小批量熔炼Al-Li合金的低成本坩埚。采用75%LiCl+25%LiF复合熔剂，在用量为熔体总重的0.8~1%时覆盖熔炼，可控制Li的烧损率低于20%。随后，进行了Al-Li合金挤压铸造成形工艺探索，重点分析了挤压压力和浇注温度两个重要工艺参数对合金组织和性能的影响。压力对挤压铸造Al-2.47Li-1.49Cu合金组织和性能影响的研究发现：压力下凝固可以显著改善铸锭的表面质量，抑制柱状晶区的发展，获得致密无缩松、晶粒细小且第二相分布更加均匀的铸锭组织。挤压铸造条件下，Li和Cu元素的分布均表现为正偏析特征，50MPa时获得的铸锭在Cu元素分布以及密度分布上都最为均匀，力学性能最高。压力继续增大到75MPa以后，偏析程度加剧，力学性能略有下降。浇注温度对挤压铸造Al-2.75Li-1.52Cu组织和性能影响的研究结果表明，浇注温度对合金的宏观组织影响较大。700℃以上浇注，挤压铸造合金铸锭由表层柱状晶和心部等轴晶组成。浇注温度降低到670℃时可获得全部为等轴晶组织的铸锭。浇注温度过高，容易出现柱状晶组织，加剧挤压铸件中的晶界偏析，降低合金性能。浇注温度为670℃时，在铸锭半径为27mm和15mm两处的综合力学性能均最好，分别达到屈服强度246MPa、抗拉强度336MPa、伸长率4.8%和屈服强度267MPa、抗拉强度350MPa、伸长率5.0%。