GH984G镍基高温合金因其良好的热稳定性、耐腐蚀性成为先进超超临界电站用高性能新型耐热合金备选材料。镍基高温合金的熔炼工艺通常选择VIM+ESR或者VIN+VAR双联熔炼,电渣重熔和真空自耗重熔在熔炼过程中会出现黑斑偏析,严重影响材料的机械性能,因此,熔炼工艺和熔炼参数的选择变得尤为重要。近几十年来,随着计算机技术的快速发展,数值模拟技术也越来越成熟,已经成为实际生产中的重要支撑点。本文建立了 GH984G合金电渣重熔过程和真空自耗重熔过程的数值模拟,基于麦克斯韦方程组、N-S方程和能量守恒方程,以渣池和钢锭为研究对象,求解得到两种工艺下电磁场、温度场、速度场和熔池深度的分布,揭示两种工艺下多物理场的分布规律和内在联系。同时结合相对瑞利数黑斑判据,对钢锭中黑斑偏析的形成趋势进行预测,为工业制备GH984G镍基高温合金提供理论依据。针对电渣重熔过程,首先建立了电渣重熔GH984G数学模型,将模拟结果与实验测得钢锭熔池形状及深度作对比,验证该模型的准确性。然后,在模拟中分别改变电流大小和渣池深度,探究电流和渣池深度对电磁场、流场、温度场和熔池形状的影响规律。在真空自耗过程中,建立真空自耗重熔GH984G的数学模型,对比分析真空自耗与电渣重熔多物理场的分布规律。其次,改变熔炼电流,探究电流对真空自耗多物理场的影响规律。实验室中,通过VIM+ESR双联工艺,在熔炼参数为2.3 kA、35V下,制备了电渣重熔钢锭。通过对钢锭进行宏观组织、化学成分及微观组织的分析,结果发现其宏观组织均匀细密,晶粒细小,无疏松、缩孔等明显缺陷;通过对钢中各化学元素进行检测分析可以表明,氮氧含量控制较好,元素烧损率低,元素含量稳定。通过对其枝晶间距的统计发现,一次枝晶间距、二次枝晶间距从中心到钢锭边缘,先增大再减小,最大值出现在中心到1/2半径处该熔炼条件下,钢锭凝固较好。根据模拟的结果采用枝晶间距计算公式求得模型中沿径向分布的枝晶间距,将实验测量值与模拟值相对比,结果表明,模拟值与测量值沿径向分布趋势相同,都是从中心到钢锭边缘枝晶间距先增大后减小,实验值与模拟计算值吻合较好,说明枝晶间距经验公式选取正确。其次,将枝晶间距计算值与相对瑞利数黑斑判据相结合,求得不同工艺参数下沿径向分布的相对瑞利数,结果表明,VIM+VAR双联工艺,参数为2.3 kA、35V下的黑斑形成趋势小。