过共晶铝硅合金是很重要的一种工业合金,在汽车、航空航天、船舶、国防军工等领域具有广泛的应用空间,它具有铸造性能好、比强度高、热膨胀系数低、价格低廉等优点。但过共晶铝硅合金在铸造凝固过程中常产生热裂行为,热裂缺陷的存在严重影响着合金组件的质量和使用寿命,是导致成品报废以及在运行环境中失灵失效的主要原因之一。因此研究过共晶铝硅合金在凝固过程中的热裂行为和机理对实际生产中合金铸件性能的提高有着重要作用。本文通过双热电偶差热分析法对不同铝硅合金的凝固过程进行了分析,用自制的“T”型模具对其热裂行为进行了研究,并用Clyne和Davis模型对合金热裂敏感性进行了预测,同时运用Pro CAST模拟软件采用基于有限元（FEM）的数值计算和综合求解的方法,对合金铸件充型、凝固和冷却过程进行模拟,预测合金浇注过程产生的热裂应力以及热裂指标（HTI）等参数,探讨了合金成分、模具预热、合金元素添加、变质对铝硅合金凝固过程以及热裂敏感性的影响。研究结果表明:对比Al-12Si合金,过共晶Al-20Si合金的热裂敏感性明显更大,铝硅合金的热裂敏感性与枝晶凝聚时的温度(Tcoh)、枝晶凝聚时的凝固分数fscoh以及合金糊状区的宽度密切相关,枝晶凝聚时的温度(Tcoh)越高,枝晶凝聚时的凝固分数fscoh越小,合金糊状区的宽度越大,合金的热裂敏感性越高;且对模具预热也影响铝硅合金的热裂倾向,预热后其热裂倾向降低。对Al-20Si-x Cu（x=1,2,3,4）合金研究发现,合金元素Cu的添加严重影响了铝硅合金热裂倾向,热裂敏感性主要由合金糊状区的宽度与分布在β-Si相四周及晶界的上第二相θ（Al2Cu）共同决定。随着Cu元素含量增加,合金热裂敏感性呈先增后减的趋势,当Cu元素含量为3wt.%时,合金的热裂敏感性最大。为了验证实验结果,我们用Pro CAST模拟软件对实验进行模拟,计算的热裂指标（HTI）分别为0.00852、0.0121、0.0165、0.00841,与实验预测的热裂敏感性系数趋势一致。我们还研究了稀土元素Y变质对过共晶Al-20Si合金热裂敏感性的影响,发现稀土元素Y变质铝硅合金的机制主要为抑制生长机制与杂质诱导孪晶机制,粗大尖锐的Si相在经过Y元素变质后会生长为细小均匀的Si相,从而减小铝硅合金的热裂敏感性。对比不同含量（0.5,1,1.5,2wt.%）变质元素Y的合金实验结果与模拟计算的热裂指标（0.00691、0.00105、0.00473、0.00219）,发现当Y元素含量为1wt.%时,变质效果最佳,合金的热裂敏感性最小。