在传统热顶铸造基础上，开发了一种新的热顶铸造结晶器，并在铸造过程中施加了低频电磁场，得 出了稳定铸造φ500mm7050高强铝合金铸锭的工艺条件；当电磁场频率为15Hz、磁场强度为10000 At时，铸造出了表面光滑的铸锭．采用偏光显微镜（Leica DMI）观察试样，分析试样的微观组织．实验结果表明：铸造过程中施加低频电磁场能提高铸锭的表面质量，细化铸锭的内部组织，以及抑制铸锭内部裂纹的产 生．总结了低频电磁铸造改善表面质量和细化组织的原因以及低频电磁场对液穴形状的影响．
热顶电磁铸造技术即充分发挥了普通电磁铸造和电磁连铸的优点，又增强了系统的可操作性，其磁场强度和电磁压力分布合理，能有效控制铸锭夹杂，提高铸锭表面和内部质量。
热顶电磁铸造法与普通电磁铸造法的区别在于采用特制的屏蔽罩结构，并在其内部用耐火材料制成热顶约束液柱顶部熔体成型，也就是热顶兼有屏蔽罩的功能。
热顶电磁铸造技术具有如下优点：
（1）与电磁铸造技术相比，热顶具有约束部分液柱成型的作用。金属液面位置的控制相比之下更为容易，并有利于液柱高度的稳定。
（2）热顶截面由于由下到上逐渐增大，在铸造过程中金属液浇注量的增减对液柱高度的影响明显减弱，从而增强了液柱高度和铸锭尺寸的稳定性。
（3）热顶有利于金属液的浇注，减弱了浇流对金属液柱的冲击力。
（4）由于液-固界面处的液柱仍依靠电磁力约束成半悬浮状态，保证了铸锭侧表面在自由表面状态下凝固，并未削弱液穴内的电磁搅拌作用，继承了电磁铸造铸锭表面光亮、内部组织致密的优点。
热顶电磁铸造技术即充分发挥了普通电磁铸造和电磁连铸的优点，又增强了系统的可操作性，其磁场强度和电磁压力分布合理，能有效控制铸锭夹杂，提高铸锭表面和内部质量。
电磁铸造过程中金属液柱在自由表面：状态下凝固，是真正的无模铸造，极大地改善了铸锭的表面质量。但是，由于电磁铸造中的电磁搅拌作用以及浇注冲击使液柱表面氧化膜被破坏并不断形成新的氧化膜，导致电磁铸造铸锭表面和内部产生氧化夹杂，并增加了铸锭的含气量。本文在铝板坯电磁铸造中应用热顶电磁铸造思想，进行了实验和模拟研究，得到具有～定指导意义的研究结果：
１．设计了一整套铝板坯热项一电磁铸造装置．设计了多种屏蔽罩结构，测量了相关条件下的磁感应强度分布，研究了磁场的分布规律，确定了实验所需的电源功率以及实验的凝固界面位置：
２．实验表明，对开式屏蔽罩与整体式屏蔽罩相比，既有效地抑制了液柱顶部磁场，保证液柱的稳定，又不明显削弱液～固界面区域的磁感应强度，有利于实现半悬浮成型条件：
３．进行了大量的拉坯实验，确定了浇注温度、液柱高度和冷却水量等相关工艺参数，铸造出光滑的铸锭，发现夹杂均被热顶滞留在铸锭的顶面，被阻止进入铸锭内部和表面，证明热顶确实有效消除了铸锭的夹杂缺陷；
４．对热顶一电磁铸造铸锭试样进行含气量分析，发现试样的含气量比普通连续铸造、电磁铸造和电磁连铸的试样的含气量均低，从另一方面证明了热顶增强了系统的稳定性，起到了截留夹杂的效果：
５．对铝圆锭热顶～电磁连铸技术进行了相关实验研究，确定了合理的工艺参数，制作出表面优于电磁连铸的铝圆锭；
６．利用有限元软件，对铝扁锭热项一电磁铸造系统磁场进行了数值模拟计算。
