铝/镁双金属铸件兼具铝和镁的优点,在电子3C、汽车、航空航天等领域具有广阔的应用前景。消失模铸造是一种适合低成本制备复杂铝/镁双金属铸件的近净成形工艺,但是消失模铸造过程存在固-液-气三相交互作用,充型、凝固过程及界面行为复杂,且界面脆性相多,明显削弱铝/镁双金属铸件的结合强度。因此,如何有效调控及强化铝/镁双金属的界面,对制备高性能铝/镁双金属铸件至关重要。本文以复杂铝/镁双金属铸件为目标,通过优化消失模铸造工艺参数、嵌体表面处理和热处理等方式调控并强化双金属的界面组织,达到提高双金属结合性能之目的,为低成本消失模铸造铝/镁双金属零件提供了理论和实践基础。（1）系统研究了浇注温度、液-固体积比和真空度三个关键工艺参数对铝/镁双金属铸件组织和性能的影响,获得了优化的工艺参数。随着浇注温度和液-固体积比的提高,双金属铸件界面层厚度逐渐增加;真空度主要影响界面区域的缺陷比例,随着真空度的增加,界面区域的缺陷先减少后增加。采用响应曲面设计方法拟合及优化,构建了浇注温度、液-固体积比、真空度和铝/镁双金属剪切强度关系模型,获得了消失模铸造工艺制备铝/镁双金属较优的参数（浇注温度730℃、液-固体积比14.6、真空度0.03MPa）。（2）通过实验研究、数值模拟、热力学和动力学计算,探明了消失模铸造固-液复合铝/镁双金属铸件界面层形成机制。实验研究表明,铝/镁双金属铸件的界面层主要由三个反应层组成,分别是靠近铝侧的Al3Mg2+Mg2Si（Ⅰ层）、中间的Al12Mg17+Mg2Si（Ⅱ层）和靠近Mg侧的Al12Mg17+δ-Mg共晶组织（Ⅲ层）。数值模拟和热动力学计算表明,界面层的形成机制是熔融和扩散共同作用。具体过程为:当镁合金液熔化泡沫模样并接触到铝嵌体后,激冷区（α-Mg）首先形成,同时,铝嵌体和镁熔体之间发生元素扩散。在结晶潜热释放、镁熔体高温及浓度梯度共同作用下,发生铝嵌体表面熔化和激冷区重熔,反应层Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次形成。此间,共晶反应释放的结晶潜热使α-Al12Mg17树枝晶发生重熔。（3）研究了AZ91D镁合金和A356铝合金作为固态嵌体对铝/镁双金属铸件界面组织和性能的影响,为选择合适的铝/镁双金属铸件嵌体材料提供了依据。A356为固态嵌体的铝/镁双金属铸件的界面层,均匀且无缺陷;而AZ91D为固态嵌体的铝/镁双金属铸件的界面层,存在裂纹缺陷。裂缝产生的原因主要有两点:一是AZ91D的线收缩大于A356;二是AZ91D作为固态嵌体的铝/镁双金属铸件界面处的应力大于A356作为固态嵌体的铝/镁双金属铸件。因此,选用A356为嵌体制备的铝/镁双金属铸件,其剪切强度显著高于AZ91D为嵌体的双金属铸件。（4）系统研究了不同嵌体表面涂层对铝/镁双金属铸件界面组织和性能的影响,揭示了不同涂层对双金属铸件界面组织调控及强化机制。Zn涂层能消除铝合金表面的氧化层并改善镁液与铝嵌体之间的润湿性,但由于Zn熔点较低且涂层厚度较薄,浇注时容易溶解并降低铝合金熔点,使界面区域最后凝固得不到补缩而产生缝隙缺陷,降低了双金属铸件的剪切强度。电镀Ni、化学镀Ni和等离子喷涂Ni三种不同的Ni涂层都能抑制Al-Mg金属间化合物的产生并降低界面层厚度,界面层主要由Mg2Ni、镍基固溶体（SS）和Al3Ni组成。等离子喷涂Ni的铝/镁双金属铸件的剪切强度优于电镀Ni和化学镀Ni,较未处理双金属铸件的剪切强度提高了69%。Ni-Cu复合涂层能够明显降低双金属构件界面层的厚度,界面层的相组成主要是Al3Ni、Ni（Cu）、Cu（Ni）、Mg2Cu和Al7Cu3Mg6。含有Ni-Cu复合涂层的铝/镁双金属铸件的剪切强度,较未处理时剪切强度提高了20.3%。（5）系统研究了不同热处理方式对铝/镁双金属铸件组织和性能的影响,获得了适于铝/镁双金属铸件的热处理强化方法。固溶处理后的双金属铸件,铝基体和反应层I之间产生了一个由Al（Mg）固溶体+Mg2Si组成的新扩散层。但是由于固溶处理采用淬火的方式快速冷却,温度的急剧变化,造成在界面区域产生了缝隙缺陷。均匀化退火的降温方式为空冷时,双金属界面处容易产生裂缝缺陷,而炉冷降温则不会。随着均匀化退火时间的增加,Al基体和Al3Mg2+Mg2Si反应层之间的扩散层厚度不断增加。多级均匀化退火+时效可以使双金属界面层的组织和成分更加均匀化,并促使镁基体中的Al12Mg17相呈细小层片状析出,有利于提高双金属剪切性能。