7000系铝合金具有高强度、高硬度,以及良好的焊接性能、热加工性、耐腐蚀性、韧性等特点,被广泛应用到飞机、航空航天及军工领域。双辊铸轧技术实现了铸造和轧制合二为一,缩短了工艺流程,降低了生产成本,实现了连续高效稳定的生产。但用双辊铸轧工艺生产7000系铝合金薄板坯时,表面容易出现裂纹,导致成材率低。本课题应用有限元法建立熔池内铝液流动和传热的耦合模型和应力行为模拟模型,模拟双辊铸轧7000系铝合金薄板坯凝固过程中铸轧区的温度场、热应力场和在铸轧力作用下的变形区应力场,以及铸轧板空冷时的应力场。分析不同铸轧参数对7050铝合金立式和水平式双辊铸轧铝液凝固过程温度场的影响,研究合适的工艺参数;对比立式和水平式铸轧工艺特点,对比铸轧不同成分的合金凝固过程中的温度场;探讨铸轧7050铝合金薄板过程中裂纹的形成机理;研究随铸轧速度变化,7050铝合金铸轧板表面的裂纹倾向性;进行铸轧区出口处温度测试实验,与模拟结果比对,验证模型有效性。结果表明:铸轧参数对立式铸轧与水平铸轧铸轧区温度场影响规律一致,提高浇注温度、提高铸轧速度、增大辊缝宽度,铸轧区出口处温度升高,铝液完全凝固点的位置加深。对于轧辊直径为300mm的7050铝合金立式双辊铸轧,最佳的浇注温度为963K、铸轧速度为12r/min(11.304m/min)、辊缝宽度为1.8mm。立式铸轧比水平式铸轧的铸轧区合金更加均匀化,而水平式铸轧在铸轧连续性和稳定性方面比立式铸轧更好。最佳工艺条件下,铸轧7050铝合金比7075铝合金铸轧区出口处温度低,凝固温度范围越小、传热率越大、比热越小的合金越容易获得良好板型的铸轧板。铸轧区合金心部承受压应力,表面承受拉应力。在铸轧区,合金表面拉应力形成裂纹萌生的条件,随后空冷过程中拉应力增大,裂纹扩展到表面形成热裂。适当的提高铸轧速度,不但可降低铸轧板热裂倾向。而且可使晶粒更细小。但过快的铸轧速度会升高合金温度,使之无法成型。