半固态流变成形技术具有工艺流程短、生产成本低等优点,在近年来受到越来越多的关注与重视。半固态合金在流变工艺中具有良好的充型能力是流变成形技术的应用前提,因而有必要对半固态合金的充型能力进行研究。本文设计了一套用于测量铝合金半固态流变压铸充型能力的实验模具。模具型腔为蛇形结构,尺寸为3×12×2250mm,可以反映不同压铸参数下铝合金半固态流变压铸的充型能力。用正交实验法和极差法研究了采用高能超声制备半固态浆料ZL101和AlSi20两种铝合金流变压铸时充型能力随浇注温度、充型压力和充型速度的变化规律。结果表明:ZL101流变压铸时,充型速度对充型能力的影响最大,浇注温度的影响次之,充型压力的影响最小;AlSi20流变压铸时,充型压力对充型能力的影响最大,充型速度的影响次之,浇注温度的影响最小;ZL101和AlSi20两种材料在半固态流变压铸时的充型能力都低于在液态压铸时的充型能力;AlSi20在液态压铸和半固态压铸时的充型能力都高于ZL101的充型能力。以充型试样的三个不同部位金相组织为研究对象,揭示了充型过程中金相组织沿充型长度的变化规律:ZL101的初生α(Al)相和α(Al)晶粒尺寸沿充型长度都有较明显细化;AlSi20的共晶组织晶粒尺寸沿充型长度都有较明显细化,但初生Si晶粒尺寸变化不大;半固态流变压铸中,不同工艺参数的试样其同一取样部位的组织有所不同,而且具有充型长度越长,晶粒尺寸相对越小这一规律。