镁合金宽幅板带材是变形镁合金应用的主要产品形式,也是镁合金可以大量应用的潜在高附加值产品。扁锭铸造-热轧开坯-薄带卷轧是其工业化规模化低成本生产的最佳工业路线,其中大规格高质量镁合金扁锭半连铸生产是该技术路线的主要工序,也是实现宽板带卷轧制生产的前提。目前,热裂是大规格镁合金扁锭铸造面临的主要技术问题,因此对铸造过程中的应力场与应变场开展数值模拟研究对半连铸结晶器结构优化设计与铸造工艺窗口的初步确定均具有十分重要的现实意义。AZ31B是目前镁合金板带材轧制的主要合金牌号,本文研究了 Ca对AZ31B热裂敏感性的影响,同时研究了具有较大热裂敏感性的ZK60合金及其添加Y对热裂敏感性的影响,在此基础上研究了规格为400mm×1450mm的扁锭半连铸工艺在铺底和启车初始阶段的非稳态应力与应变行为及其热裂倾向性,研究取得以下主要结论:Clyne-Davies模型预测结果表明,在测试合金中AZ31B-3Ca合金和ZK60-0.5Y合金的热裂敏感性最低;热收缩实验的结果表明,随着Ca含量的增加,AZ31B镁合金的热裂敏感性先降后升,随着Y含量的升高,ZK60镁合金的热裂敏感性升高,热裂纹敏感系数CSC（Cracking Susceptiblity Coefficient）预测结果和热收缩实验结果基本吻合;铺底阶段的数值模拟结果表明,对Φ160mmAZ31B圆锭来说,铺底保留时间为40s,液面高度为50mm时铺底阶段的热裂倾向性最小;铺底阶段三种不同合金的热裂倾向性顺序为:ZK60>AZ31B>AZ80;添加3%Ca时AZ31B的热裂倾向性最小;添加0.5%Y时ZK60的热裂倾向性最小;对横截面尺寸为400mm×1450mm的AZ31B扁锭来说,铺底保留时间为60s,液面高度为150mm时合金热裂倾向性最小;启车阶段的数值模拟结果表明,对400mm×1450mmAZ31B镁合金大扁锭来说,铸造速度对热裂的影响很大,提高铸造速度,熔体流动速度加快,液穴加深,铸锭的等效应力、等效应变和裂纹断裂指数CDI均变大,但是合金凝固危险点的CDI均较小,因此,启车的最大安全速度可以达到36mm/min;提高浇注温度（温度范围:930K～970K）,液穴加深,尽管等效应力和等效应变变化不大,但CDI最大值先降后升,因此,浇注温度为950K时热裂倾向最小;当电磁场频率增加（频率范围:10～30Hz）时,尽管趋肤效应明显增加,但液穴区域的磁感应强度和洛伦兹力分布均匀程度明显提高,熔体磁致强制对流程度沿宽向差别显著减小,且沿厚向对流程度减弱,铸锭中心的等效应变和CDI最大值都明显下降,铸锭表面等效应力差别减小;增加电磁场强度（线圈安匝数范围:12～36kAt）,磁感应强度渗透深度增加,洛伦兹力增大,对熔体的流动方向影响不明显,熔体流动的最大速度增大,液穴内的磁感应强度、洛伦兹力和熔体流动的分布均匀程度下降,同时液穴变深,铸锭中心的等效应变和CDI最大值都明显升高,线圈安匝数为12kAt时,热裂趋势最小。