论文以超声外场对铝合金凝固过程与组织性能的影响为研究目标,通过测试分析得到了超声处理对铝合金凝固过程温度变化及凝固组织与力学性能的影响规律,结合理论分析对超声细化铝合金凝固组织的机制进行了探讨。研究工作主要包括如下几个部分：1.建立了超声铸造的实验系统,分别测试了工业纯铝和7050铝合金凝固过程的温度变化,对比分析了超声波功率对工业纯铝和7050初始凝固温度和凝固时间的影响。实验结果表明：随着超声功率的增加,凝固初始温度下降,凝固时间缩短。2.实验研究了超声功率对纯铝和7050铝合金晶粒度、抗拉强度及硬度的影响,并分析了超声功率对抗拉强度和硬度的变化趋势。实验结果表明超声处理细化了纯铝和7050铝合金的凝固组织,提高了抗拉强度和硬度,且超声处理对7050铝合金的晶粒细化效果更加明显。3.理论分析了超声波对铝合金熔体凝固过程理论结晶温度、形核速率、晶核长大速度及过冷度的影响,并建立了相应的数学模型,从凝固热力学的角度定性分析了超声波细化凝固组织的主要机制,并结合实验测试结果对超声细化机制进行分析。本论文的研究工作,可以为超声波应用于铝合金连续铸轧及航空航天用高性能大规格铝合金铸锭的半连续铸造过程中细化凝固组织,提高力学性能提供理论参考,期望对铝合金超声铸造技术的发展有所稗益。