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基于对空心涡轮叶片精密铸造过程中存在的问题进行深入分析，应用金属铸造和结晶理论及材料(主要是型芯材料)物理、化学特性等相关技术，研究了蜡模制造及叶片浇注过程中影响质量的关键因素，给出了空心涡轮叶片精密铸造的解决方案，解决了叶片铸造过程中出现的模具加工误差、型芯热应力及脱芯困难、蜡模变形和叶片壁厚测量等问题。
涡轮叶片是整个航空发动机的心脏，是决定飞机性能的关键零件之一。通常采用熔模精密铸造方法成型。其工艺过程为先用易熔材料制作模型，再将模型浸涂上特制的耐火涂层，经干燥硬化、脱模和高温焙烧后形成一个坚硬的整体型壳，型壳的内腔具有零件所要求的几何形状和尺寸精度，最后将熔融金属液浇注入型壳内腔，经冷却凝固和脱模，即可获得精密铸件。
在空心涡轮叶片精密铸造中，蜡模的制造精度对成型叶片的尺寸与形状精度影响很大。为提高叶片蜡模的制造精度，通过对模具加工过程的深入研究和分析以及合理使用工装，解决了影响模具加工精度问题，找出了模具加工中引起模具变形的主要原因，保证了叶片蜡模制造质量。
叶片精密铸造用的型芯常用氧化硅系列陶瓷材料。这种陶瓷型芯工作时易引发内部产生微裂纹，严重影响型芯强度。为解决这一问题，提出用氧化铝基材料代替硅基材料制造型芯，有效地避免了型芯内应力，提高了叶片浇注温度，使叶片浇注过程满足单晶结构的形成条件，实现了单晶叶片的浇注成型。同时，通过使用混合脱芯剂，解决了铝基型芯无法脱芯的难题。
针对蜡模壁厚检测中采用“热探针法”存在的精度低、速度慢等问题，通过采用工业CT测量方法，较好地解决了蜡模壁厚测量精度和质量问题，并提高了测量速度。
本文通过对蜡模制造及叶片浇注过程的深入分析与研究，成功解决了单晶无余量空心涡轮叶片蜡模制造及浇注成型工艺问题，保证了发动机叶片的浇注质量。为制造质量合格、性能优异的航空发动机提供了有力的技术支持。