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本文以定向镍基高温合金DZ417G为研究对象，采用实验、数值模拟和理论分析三者相结合的方法，研究了具有变截面特征的模拟件在定向凝固过程中缺陷形成过程。同时，借助荧光检测、金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)等多种分析手段，探讨了浇注温度和抽拉速率等工艺参数对DZ417G定向高温合金变截面模拟件疏松缺陷的影响。主要结果如下: 在1480-1580℃的浇注温度范围内，随着浇注温度的升高，变截面内侧（靠近中柱侧）疏松含量先增加后减小，在浇注温度为1550℃时显微疏松含量最高;而在变截面外侧（靠近炉壁侧）显微疏松含量基本不变。此外，随着浇注温度的升高，变截面处一次、二次枝晶间距逐渐减小，γ/γ共晶尺寸逐渐减小，含量先增加后减少，在1550℃时γ/γ共晶含量最高。而随着浇注温度的升高，碳化物形貌从小块状、细针状逐渐变为大块状，尺寸先变大后减小，在1550℃时碳化物尺寸最大。再者，随着浇注温度的升高，变截面处的枝晶干偏析元素A1偏析程度先减小后增大，枝晶间偏析元素Cr、Co和Mo的偏析程度先减小后增大，而枝晶间偏析元素Ti的偏析程度先增加后减小，当浇注温度在1520℃时，枝晶干和枝晶间的元素偏析程度最轻。 在1-10mm/min的抽拉速率范围内，随着抽拉速率的升高，变截面内侧疏松含量逐渐增加，在拉速为10mm/min时疏松含量最高，而变截面外侧疏松含量逐渐下降。此外，随着抽拉速率的升高，变截面处一次、二次枝晶间距逐渐减小，γ/γ共晶尺寸先减小后增加，含量逐渐减少。而碳化物的形貌由块状向针片状过渡，且碳化物的尺寸减小，含量减少。再者，随着抽拉速率的升高，枝晶干偏聚元素Al偏析程度先增加后减小，枝晶间偏析元素Cr、Co、Mo、Ti的偏析程度先增加后减小，当抽拉速率为10mm/min时，在枝晶干和枝晶间的元素偏析程度最轻。