作为航空发动机燃烧室上重要的高温复杂薄壁构件,M951高温合金浮动壁瓦片的精确成型关键技术亟待突破。最常用的成型工艺为精密铸造,但由于浮动壁的复杂薄壁的结构特点,经常会出现蜡模变形严重、薄壁充型过程阻力大、铸件成品残余应力与变形严重等质量问题。因此,基于精密铸造成型的各个工艺环节进行工艺探索和优化显得十分重要。本文采用反重力调压铸造工艺,利用Moldflow软件和ProCAST软件,对M951合金浮动壁瓦片蜡模的注射成型过程、浮动壁瓦片铸造过程进行了数值模拟,并对M951合金的微观凝固组织进行仿真预测与实验验证,为高温合金调压铸造的工程应用和装备研制奠定了基础。本文的主要工作如下:（1）通过蜡料的导热、粘度、熔体的可压缩性能的测试为浮动壁瓦片蜡模提供可信的蜡料的热物性能数据。借助Moldflow软件对蜡模成型的填充+保压+翘曲过程进行了数值模拟,并通过讨论不同的浇口位置、保压压力对蜡模的充型与变形的影响,优化浮动壁瓦片的蜡模的成型过程。（2）利用ProCAST软件的温度场、流场、微观组织模块,通过仿真手段实现了M951合金浮动壁瓦片重力铸造与调压铸造的充型和凝固过程的模拟。通过比较不同的铸造方式下M951合金熔体的充型能力与铸件的铸造缺陷、晶粒尺寸等,为选择调压铸造作为浮动壁瓦片的铸造工艺手段提供理论支持。（3）通过相图计算等手段建立M951合金的热弹塑性本构模型,并对实际的调压铸造过程进行简化。利用ProCAST的应力分析模块,分析了浇注温度、模壳换热状况、充型升压速度、凝固保压压力对浮动壁瓦片铸件的残余应力与变形的影响,为浮动壁瓦片调压铸造工艺实施提供了模拟的理论指导。（4）建立了M951合金的多组元叠加的枝晶生长动力学的KurzGiovanada-Trivedi模型,采用ProCAST的CAFE模块分析了体形核参数和凝固保压压力对M951合金铸锭的凝固组织的影响,并用加压凝固实验与宏观腐蚀、金相观察验证了模型的准确性,为建立M951合金的微观组织与宏观力学性能的关联预测模型奠定了基础。