本文研制了用于实验的大能量脉冲电源装置.为该装置选择了合适的充电方式、脉冲电容器和引燃管.自制了连接负载的铜排传输线以及电流测量线圈罗果夫斯基线圈.测量了脉冲电源装置的峰值电压、电流波形和脉冲频率.并且比较了不同电容量和不同传输线对放电电流参数和波形的影响.利用该装置研究了脉冲电流对工业纯铝和灰铸铁HT150凝固组织的影响.实验结果表明,在纯铝凝固过程中施加脉冲电流能够改善纯铝的凝固组织,增加等轴晶区,减小柱状晶区.当浇注温度为750℃、处理电流峰值2×10<4>A时作用效果十分显著.电流峰值不变时,增加脉冲电流的脉宽也有利于凝固组织的细化.脉冲电流孕育处理加快了纯铝熔液的凝固速度,处理试样的凝固时间比不处理试样的凝固时间缩短了约50s.实验结果表明,在灰铸铁HT150凝固过程中施加脉冲电流能够细化石墨片,减小共晶团的尺寸,峰值电流越大,作用效果越明显.当峰值电流不变时,脉宽的增加同样能起到细化凝固组织的效果.根据实验结果,对脉冲电流影响金属凝固组织的机理进行了初步的探讨.分析认为脉冲电流提高了金属熔液的形核率,一方面脉冲电流减小了形核热力学势垒,增加了相同温度下的晶胚数,另一方面脉冲电流作用所产生的电磁力增加了原子的扩散自由能,阻碍了原子的扩散.两者的综合作用效果,促进了金属熔液的形核,增加了熔液中的晶核.脉冲电流通过使金属熔液发生振动,在金属熔液中产生剪切力,给熔液带来更多的晶核从而细化凝固组织.