本文使用5kg坩埚下拉式定向凝固炉，对Al-Cu合金进行了大量的定向凝固试验。首先，通过改变合金中的铜含量及添加不同量的复合稀土，来研究添加这些元素对合金一次枝晶间距λ₁的影响；其次，选用Al-4.5％Cu合金在不同的温度梯度G及不同晶体生长速率V下来研究一次枝晶间距λ₁的变化规律。 试验结果表明：在其他凝固参数都相同的条件下，随着铜含量的增加，一次枝晶间距逐渐增大，但增加比较缓慢，其变化趋势符合Hunt模型，拟合结果为：λ₁=125.4+110(C₀^0.25—1.2)；当铜含量低于3.01％时，试样的热裂纹及缩松缺陷较多。当其他凝固参数固定，添加不同量的复合稀土时发现：少量复合稀土能促使合金生成发达的树枝晶，定向凝固组织并不明显；随着复合稀土加入量增大，定向凝固组织逐渐明显，枝晶分布逐渐规整，且一次枝晶间距有变小的趋势；添加复合稀土的试样和不加复合稀土的试样相比，其热裂纹和缩松缺陷明显减少。 在其他凝固参数不变时，随着温度梯度的增大，一次枝晶间距逐渐变小，变化比较显著，试验结果与Hunt模型分析结果一致，但实测值与理论计算值有误差，实测值近似符合：λ₁=26.7G^-0.5—135.9，其回归分析曲线为：y=2843478.3x²-70217.4x+543.8。当温度梯度固定，改变晶体生长速率时，当抽拉速率＜60r／min时，定向凝固组织并不理想；随着抽拉速率的增加，一次枝晶间距显著减小，拟合结果为：y=0.125x²-18.73x+802.92，最小枝晶间距为104.7um；同时，在较高的抽拉速率（V＞60r／min）下，一次枝晶间距λ₁和V^-0.25基本呈线性关系：λ₁=1000V^-0.25—229。