A356合金是目前工业上应用比较广泛的铸造铝合金之一。然而，由于铸造生产过程中易产生显微疏松缺陷限制了其铸件产品在很多苛刻环境下的应用。通过数值模拟技术对A356合金铸件中显微疏松缺陷进行模拟预测有助于加深认识和掌握显微疏松缺陷形成机制和规律，为优化工艺和设计以控制和减少显微疏松的形成提供指导，具有重要的学术和实际意义。本论文针对Al合金铸件中显微疏松的重要组成部分——凝固过程中气体析出形成的显微气孔开展模拟研究，完成的主要工作如下:　　 本文首先对课题组前期工作所建立的二元合金枝晶耦合显微气孔模型中用元胞自动机(Cellular Automaton，CA)模拟气孔和枝晶生长的算法、以及浓度场的质量守恒等方面进行改进。应用改进后的模型对Al-7wt.％Si合金在凝固过程中形成的显微气孔进行了模拟研究，分析了初始氢含量、冷却速度及变质处理对显微气孔形成的影响。结果表明:模型不仅可以模拟出与实验结果较好吻合的枝晶和气孔耦合生长的显微形貌，而且可以较合理地模拟预测各种因素对显微气孔形成的影响趋势。随初始氢含量增加，气孔体积分数、气孔平均半径和最大半径均增大;随冷却速度降低，气孔体积分数增大，气孔开始长大所对应的温度升高，气孔密度呈现下降的趋势。降低氢在铝合金熔体的溶解度可以促使显微气孔更早地形核，最终的气孔体积分数也会增加;降低共晶凝固温度也会导致气孔体积分数的增加。　　 将二元合金的显微气孔生长模型与前期工作所建立的二维三元合金的枝晶生长模型相耦合，建立起包括液、气、固三相系统的三元铝合金显微组织和气孔生长的模型和程序。在模型中用CA方法模拟枝晶和气孔生长，用CALPHAD方法计算三元合金的热力学相平衡。应用建立的三元合金枝晶耦合气孔模型分析模拟A356合金(Al-7wt.％Si-0.4wt.％Mg)中等轴晶、柱状晶生长和气孔形成之间的相互作用与竞争生长关系，分析了初始氢含量、冷却速度及变质处理对显微气孔形成的影响。结果表明:定向凝固条件下不同择优取向柱状晶之间竞争的生长会对最终的枝晶形貌产生影响;气孔的形核位置不仅对气孔的最终形貌有影响，也会对枝晶的形貌产生影响。初始氢含量和冷却速度对显微气孔形成的影响趋势与二元合金枝晶耦合显微气孔模型的模拟结果相一致;随着表面张力的减小，气孔的体积分数、平均半径及最大半径均不断增大;随着气孔最大形核密度的增加，气体的体积分数增加，但气孔的平均半径降低，最大半径呈现降低的趋势但变化不是特别明显。模拟结果所反映出的规律与实验结果有着较好的一致。