本成果属于材料合成与加工科学技术领域，是制造业的一个重要分支。集成化、整体化、轻量化、精密化是现代航空航天、高速铁路、汽车、输变电设备等工业领域对铸件铸造技术的发展提出的新目标。因此，复杂结构的整体精密铸造为铸造这一传统工业领域带来新的机遇和活力。

金属的凝固特性决定着铸件的质量，凝固过程的溶质分凝和收缩是导致缩松、偏析、裂纹等各种铸造缺陷，以及铸件的尺寸偏差的根源。传统的铸件通常采用大冒口、大加工余量的方法，这些措施效果有限，并造成金属材料的浪费。本成果将凝固基础理论研究和工程应用相结合，开发出大尺寸结构件的石膏型精密铸造技术，在精密铸件尺寸上实现了突破，最大可生产轮廓尺寸达到3000mm的精铸件，在国际上无先例。其次，突破了石膏型精密铸件的致密度控制问题，铸件X射线透视达到一类铸件的水平，并保证了力学性能。铸件典型性能超过国标和航标的金属型铸件的性能，实现了石膏型铸件在有气密性要求的耐高压铸件上的应用。

主要发明点是：

（1）将激光快速成型蜡模制造、石膏型铸造、真空增压凝固、浇铸系统补缩原理相结合，通过技术集成，形成一种大型复杂轻合金构件的无模具数字化精密铸造技术。

（2）发明了一种改性的铸造用石膏造型材料，在保持石膏型铸造高尺寸精度的基础上，其冷却能力及尺寸稳定性显著提高。

（3）借鉴反重力铸造技术的凝固控制思路，开发出真空充型增压凝固的无冒口铸造新技术，实现了铸件凝固组织和致密度的优化控制。

（4）发明了一种铸件凝固补缩的理论分析方法，以此为基础，建立了相应的浇铸系统设计方法和工艺设计准则。

（5）开发出一种铸造铝合金熔体综合处理方法，获得极好的晶粒细化及凝固组织控制的效果。

（6）发明了一种热处理过程反变形的矫形方法，解决了大型复杂薄壁结构件的热处理变形控制难题。

（7）在开发出新型高性能铸造镁合金材料的基础上，重点解决了镁合金精铸型壳材料选择问题和防氧化燃烧问题，开发出了高致密镁合金构件精铸技术。

本成果作为一种通用的技术，可应用于航空航天以及其他国防和民用技术领域具有高致密度、高性能、高尺寸精度要求的大型复杂铝合金及镁合金结构件的铸造。该技术自研发成功以来，已经为先进飞机制造出舱门、整体舱盖、整体油箱等多个关键结构件，产生巨大的社会效益。同时，已在相关企业创造出数千万元的经济效益。

本成果已获得授权国家发明专利5项；发表学术论文39篇，专著1部，国际会议邀请报告6次；培养博士研究生5人，硕士研究生9人。