双金属复层材料作为一种新型材料,因具有高强度、耐腐蚀性以及良好的导电导热等综合性能,而在航天、石油、机械化工、汽车、造船等领域得到了广泛的应用,是近年来材料科学的研究热点之一。本文采用电磁制动技术控制金属液的流动和凝固,使不同成分的两种铝合金液（3003/4004）直接凝固在一起,最终制得左右两层性能不同的复层铝合金铸坯。为了验证直流磁场对金属液流动的制动效果,借助Fluent^TM软件数值模拟了直流制动作用下双流浇注过程的流场情形。结果表明:水平电磁场可以有效抑制浇注入口金属液流速度,减少其射流深度,同时还可以有效控制铸型中心处出现的回流区。借助ANSYS^TM软件数值计算直流电磁发生器的三维磁场分布,结果表明:磁感应强度随着电流的增大而增大,当电流强度为136A时最大磁感应强度达到0.3T;磁感应强度在板坯宽度（X）方向上分布比较均匀;磁感应强度在拉坯（Y）方向呈现出“山峰”状的分布,磁感应强度峰值点出现在磁极中心处,并向两边衰减;磁感应强度在垂直板坯宽度（Z）方向呈抛物线形分布,磁感应强度在结晶器壁有最大值。同时用特斯拉计对结晶器区域磁感应强度做了相应的测量,测量结果和数值计算结果吻合程度高。为确定连铸工艺参数,借助Fluent^TM软件VOF多相流模块,数值计算分析了水冷挡板热流密度、浇注温度以及拉坯速度对复层铸坯连铸过程的温度场、液相率分布以及速度场的影响。结果表明:当水冷挡板热流密度小于2.5×10⁵W/m²时,3003铝合金侧水冷挡板附近不能形壳,当热流密度过大时两侧金属液将把水冷挡板焊合使得拉坯不顺利,都无法顺利制备出复层铸坯;浇注温度应该尽量低,但是当浇注温度过低时导致拉坯不顺利;拉坯速度大于0.002m/s时两种金属液混合严重并且会有拉漏的现象出现。实验测量并数值计算了4004侧金属液的液穴形貌,测量结果与计算结果吻合较好,验证了模型的可信度。自行设计了电磁制动制备复层铸坯的浇注系统以及水冷挡板等装置。利用数值模拟结合试验探索优化设计的工艺参数,成功制得界面清晰、界面复合强度高的3003/4004铝合金复层铸坯。论文中对所制得的复层铸坯进行了金相分析,确认复层铸坯内部质量完全满足预设目标。