Ti6Al4V钛合金LBW/SPF/DB夹层结构微观组织研究 被引量：2

1

作者 盖鹏涛 吴为 +1 位作者 王飞 涂刚 《航空制造技术》 2011年第16期126-129,共4页

采用激光焊接/超塑成形/扩散连接(LBW/SPF/DB)组合工艺制作Ti6Al4V钛合金夹层结构试验件,分析超塑成形/扩散连接前后激光焊接区域及母材显微组织的变化。结果表明:超塑性变形过程中,β晶粒取向逐渐向拉伸方向转变,内部细小的片层状组织... 采用激光焊接/超塑成形/扩散连接(LBW/SPF/DB)组合工艺制作Ti6Al4V钛合金夹层结构试验件,分析超塑成形/扩散连接前后激光焊接区域及母材显微组织的变化。结果表明:超塑性变形过程中,β晶粒取向逐渐向拉伸方向转变,内部细小的片层状组织能使焊缝强硬度降低、塑性增加,从而能够承受拉伸过程中的弯曲、拉伸应力的联合作用。超塑成形后Ti6Al4V钛合金母材晶粒仍保持等轴状,其晶粒尺寸明显增大,焊缝中心区针状α相变大、变粗,焊缝中心两侧区域为粗大的魏氏组织,在热影响区内的针状马氏体α′相,形成与初生α相形态相似的短小α条。 展开更多

关键词 TI6AL4V钛合金 夹层结构 LBW/spf/db 激光焊接 超塑成形

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铝锂合金在航空业的应用及SPF/DB工艺进展 被引量：12

2

作者 张凌云 祁桂根 《金属成形工艺》 2001年第3期1-3,共3页

简述了铝锂合金材料在航空制造中的应用 。

关键词 铝锂合金 超塑成形 扩散连接 航空工业

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SPF/DB在空心叶片制造中的应用 被引量：2

3

作者 徐先懂 宋述稳 《金属成形工艺》 2002年第6期49-50,56,共3页

主要介绍了超塑性成形和扩散连接 (SPF/DB)技术在夹心结构空心叶片制造方面的应用 ,前、后缘以及局部形状设计要求 ,叶片的厚度分布、金相组织。

关键词 spf/db 空心叶片 夹心结构 超塑性成形 扩散连续 连接率 飞机发动机

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材料超塑性和超塑成形/扩散连接技术及应用 被引量：34

4

作者 于卫新 李淼泉 胡一曲 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期8-14,共7页

大量的工程材料都具有超塑性,以材料超塑性为理论基础的超塑成形/扩散连接技术是先进制造技术的一种,在航空航天等许多工业部门得到了越来越多的应用。分析了材料超塑性现象,超塑性变形机理研究进展,超塑成形/扩散连接技术的理论基础,... 大量的工程材料都具有超塑性,以材料超塑性为理论基础的超塑成形/扩散连接技术是先进制造技术的一种,在航空航天等许多工业部门得到了越来越多的应用。分析了材料超塑性现象,超塑性变形机理研究进展,超塑成形/扩散连接技术的理论基础,以及超塑成形/扩散连接复合工艺的技术优势、研究进展和应用现状,并展望了超塑成形/扩散连接技术的发展趋势。 展开更多

关键词 超塑性 超塑成形 扩散连接 超塑成形/扩散连接

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钛合金超塑成形/扩散连接的数值模拟及工艺研究 被引量：9

5

作者 黄钢华 张益华 +1 位作者 门向南 窦小丽 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期16-19,35,共5页

利用有限元软件Marc对钛合金TC4板的超塑成形/扩散连接(SPF/DB)进行数值模拟。通过模拟获得优化的压力-时间(p-t)曲线,为后续的超塑成形/扩散连接试验提供参考基础。经过试验得到钛合金TC4板超塑成形/扩散连接的最佳工艺参数为:超塑成形... 利用有限元软件Marc对钛合金TC4板的超塑成形/扩散连接(SPF/DB)进行数值模拟。通过模拟获得优化的压力-时间(p-t)曲线,为后续的超塑成形/扩散连接试验提供参考基础。经过试验得到钛合金TC4板超塑成形/扩散连接的最佳工艺参数为:超塑成形,θ=900℃、p=2.5 MPat、=790 s;扩散连接,θ=900℃、p=3.0 MPat、=80min。 展开更多

关键词 钛合金TC4 超塑成形/扩散连接(spf/db) 数值模拟 工艺研究

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TC4钛合金双层板结构超塑成型/扩散连接工艺 被引量：5

6

作者 门向南 童国权 +1 位作者 徐雪峰 黄钢华 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期86-89,93,共5页

采用先超塑成型(SPF)后扩散连接(DB)工艺对TC4钛合金双层板结构进行了加工;利用有限元软件Marc模拟了此工艺过程,获得了优化的压力-时间曲线,并预测了成型零件的壁厚和型状;并与在热成型机上的试验结果进行了对比。结果表明:最佳超塑成... 采用先超塑成型(SPF)后扩散连接(DB)工艺对TC4钛合金双层板结构进行了加工;利用有限元软件Marc模拟了此工艺过程,获得了优化的压力-时间曲线,并预测了成型零件的壁厚和型状;并与在热成型机上的试验结果进行了对比。结果表明:最佳超塑成型参数为成型温度900℃、成型压力2.5 MPa、成型时间1 000 s;在超塑成型过程中,板料周边的厚度最薄而中间区域最厚,下面板壁厚分布比上面板均匀,成型后零件壁厚与预测结果吻合较好;最佳扩散连接参数为连接温度900℃、连接压力3 MPa、连接时间80 min;连接部位具有较高的焊合率。 展开更多

关键词 TC4钛合金 超塑成型/扩散连接 焊合率

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钛合金超塑成形/扩散连接四层结构表面沟槽控制方法研究 被引量：8

7

作者 李保永 张铁军 +4 位作者 张凯锋 姚为 秦中环 刘奇 刘伟 《航空制造技术》 2020年第21期63-67,共5页

通过有限元数值模拟和物理试验相结合方法,对超塑成形/扩散连接(SPF/DB)四层结构表面沟槽形成原因进行了分析和研究,采用正交试验方法分析了应变速率έ、扩散连接宽度b、芯层与蒙皮厚度比t和摩擦系数u这4个因素对蒙皮表面沟槽深度的影响... 通过有限元数值模拟和物理试验相结合方法,对超塑成形/扩散连接(SPF/DB)四层结构表面沟槽形成原因进行了分析和研究,采用正交试验方法分析了应变速率έ、扩散连接宽度b、芯层与蒙皮厚度比t和摩擦系数u这4个因素对蒙皮表面沟槽深度的影响。结果表明,对蒙皮表面沟槽形成影响最大的因素为芯层与蒙皮厚度比t。通过试验研究,提出了一种对蒙皮表面施压背压的方法,可有效避免或控制超塑成形/扩散连接四层结构蒙皮表面沟槽的形成。 展开更多

关键词 钛合金 超塑成形/扩散连接 四层结构 表面沟槽 正交试验 数值模拟

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基于PAMSTAMP2G的四层超塑成形/扩散连接构件的数值模拟 被引量：5

8

作者 朱丽 张晓巍 王国峰 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第1期82-85,共4页

超塑成形/扩散连接(简称SPF/DB)成形技术是一种高效的整体构件成形技术,是航空航天大型复杂钛合金薄壁结构件制造的主要工艺方法之一。采用板料成形模拟软件PAMSTAMP2G对一种TC4钛合金四层板SPF/DB构件的成形过程进行了数值模拟。根据... 超塑成形/扩散连接(简称SPF/DB)成形技术是一种高效的整体构件成形技术,是航空航天大型复杂钛合金薄壁结构件制造的主要工艺方法之一。采用板料成形模拟软件PAMSTAMP2G对一种TC4钛合金四层板SPF/DB构件的成形过程进行了数值模拟。根据零件的结构特点,设计加载两条优化的压力—时间曲线。分析了SPF/DB成形过程中材料流动规律和壁厚分布情况。通过实际零件的成形实验,测量零件截面12个关键点厚度值,分别与相对应的模拟结果进行了对比。结果显示,变形过程与厚度符合实际分布规律,最大厚度误差为0.148 mm。 展开更多

关键词 TC4钛合金 四层结构 超塑成形/扩散连接 数值模拟

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基于激光预焊芯板夹层的超塑成形/扩散连接先进工艺 被引量：7

9

作者 王大刚 陈明和 +1 位作者 王宁 谢兰生 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1536-1541,共6页

针对传统多层空心整体结构在超塑成形/扩散连接(SPF/DB)工艺过程中存在的中心夹层焊接可靠性差的关键工艺问题,以某飞行器TC4(T-6Al-4V)钛合金舵体四层空心复合整体结构为对象,提出了激光预焊芯板夹层的超塑成形/扩散连接新工艺。基于... 针对传统多层空心整体结构在超塑成形/扩散连接(SPF/DB)工艺过程中存在的中心夹层焊接可靠性差的关键工艺问题,以某飞行器TC4(T-6Al-4V)钛合金舵体四层空心复合整体结构为对象,提出了激光预焊芯板夹层的超塑成形/扩散连接新工艺。基于有限元软件模拟仿真分析及相应的试验研究,采用激光预焊芯板夹层的SPF/DB先进工艺,进行某飞行器TC4钛合金四层空心复合整体舵体零件的研制。结果表明:运用SPF/DB新工艺,在920℃、真空度为5×10-3 Pa、最大气压压力为1.2 MPa条件下超塑成形/扩散连接成形出合格的舵体零件,其焊合率达95%以上,壁厚分布均匀性大于90%,晶粒尺寸长大控制在35%以内。 展开更多

关键词 TC4钛合金 激光焊接 超塑成形 扩散连接 有限元模拟 舵体

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TA15钛合金超塑及扩散连接性能 被引量：3

10

作者 刘佳佳 付明杰 +2 位作者 许慧元 韩秀全 邵成立 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期173-178,共6页

TA15钛合金是一种近α型钛合金,具有较好的综合力学性能,最高使用温度可以达到500℃,在飞机和发动机结构中有着广阔的应用前景。通过研究TA15钛合金的超塑性和扩散连接特性,揭示了温度、压力、时间等工艺参数对TA15钛合金超塑成形伸长... TA15钛合金是一种近α型钛合金,具有较好的综合力学性能,最高使用温度可以达到500℃,在飞机和发动机结构中有着广阔的应用前景。通过研究TA15钛合金的超塑性和扩散连接特性,揭示了温度、压力、时间等工艺参数对TA15钛合金超塑成形伸长率和变形后的力学性能、扩散连接接头界面焊合率和微观组织的影响规律,获得了TA15钛合金最佳超塑成形/扩散连接(SPF/DB)工艺参数及其典型结构SPF/DB制备工艺路线。通过制备典型结构件及对其组织和性能分析,验证了采用SPF/DB工艺制备TA15典型结构件的工艺可行性。 展开更多

关键词 TA15钛合金 超塑/扩散连接 焊合率 微观组织

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TA32钛合金双层结构零件超塑成形/扩散连接工艺 被引量：6

11

作者 王珏 张晓巍 +2 位作者 张英伟 王国峰 何晓健 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期53-58,共6页

为促进TA32钛合金在航空领域的应用,在温度为930~960℃,应变速率为10^(-3)~10^(-4) s^(-1)条件下对其超塑性进行研究。结果表明,TA32钛合金在温度为930~940℃,应变速率为3×10^(-3) s^(-1)时具有较好的超塑性,最大伸长率可达343.18... 为促进TA32钛合金在航空领域的应用,在温度为930~960℃,应变速率为10^(-3)~10^(-4) s^(-1)条件下对其超塑性进行研究。结果表明,TA32钛合金在温度为930~940℃,应变速率为3×10^(-3) s^(-1)时具有较好的超塑性,最大伸长率可达343.18%。通过超塑性研究,得到最优超塑成形工艺参数为:成形温度940℃,应变速率3×10^(-3) s^(-1),在此工艺参数条件下,采用超塑成形/扩散连接工艺实现了TA32钛合金双层结构零件的制备,并采用数字化测量技术对零件成形精度进行了分析,分析结果表明,零件成形精度高,满足使用要求。 展开更多

关键词 TA32钛合金 双层结构 超塑性 超塑成形/扩散连接

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Ti60/TA15合金四层结构舵面超塑成形/扩散连接技术研究 被引量：11

12

作者 李保永 刘伟 +3 位作者 秦中环 蒋少松 薛杰 李信 《航空制造技术》 2019年第8期76-80,共5页

采用有限元软件对芯板的超塑成形过程进行了分析,获得了壁厚分布规律曲线和气压加载p–t曲线。在温度为920℃时,制得Ti60/TA15四层结构舵面样件,并对舵面进行了壁厚分析。结果显示,最小壁厚为1.24mm,最大壁厚为1.80mm。采用三维扫描对Ti... 采用有限元软件对芯板的超塑成形过程进行了分析,获得了壁厚分布规律曲线和气压加载p–t曲线。在温度为920℃时,制得Ti60/TA15四层结构舵面样件,并对舵面进行了壁厚分析。结果显示,最小壁厚为1.24mm,最大壁厚为1.80mm。采用三维扫描对Ti60/TA15合金四层结构舵面的型面进行分析。结果表明,90%以上型面的公差在±0.2mm以内,整体型面的公差不超过±0.5mm。对扩散连接界面进行了金相分析。得出在温度为920℃时,TA15同种材料之间以及Ti60/TA15异种材料之间的扩散连接界面基本消失,3种扩散连接界面处已经看不出空洞。 展开更多

关键词 TI60 TA15 四层结构 超塑成形/扩散连接 舵面

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镍基合金超塑成形与扩散连接技术研究进展 被引量：3

13

作者 张凯锋 韩文波 王国峰 《塑性工程学报》 CAS CSCD 2004年第1期1-5,共5页

本文对镍基合金超塑成形与扩散连接技术的研究概况及取得的研究成果进行了综述 ,并根据镍基合金在航空航天中的应用情况 ,对镍基合金超塑成形 /扩散连接 (SPF/DB)技术在航空航天工业中的应用进行了探讨与展望。

关键词 超塑成形 扩散连接 镍基合金

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LF6铝合金的超塑性和扩散连接的组合工艺 被引量：1

14

作者 张杰 牛济泰 +1 位作者 张宝友 周友龙 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第4期219-223,共5页

研究了ＬＦ６铝合金的超塑性和扩散连接组合工艺，试验结果表明：预先采用变形再结晶的方法细化材料的晶粒，并有效地去除铝合金表面的致密氧化膜，即可成功地实现铝合金的ＳＰＦ—ＤＢ组合工艺。利用电子探针从微观观察了扩散连接接头... 研究了ＬＦ６铝合金的超塑性和扩散连接组合工艺，试验结果表明：预先采用变形再结晶的方法细化材料的晶粒，并有效地去除铝合金表面的致密氧化膜，即可成功地实现铝合金的ＳＰＦ—ＤＢ组合工艺。利用电子探针从微观观察了扩散连接接头的界面扩散行为。 展开更多

关键词 铝合金 超塑变形 扩散连接 超塑性 焊接

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基于CAE的梯度增强刚性结构超塑成形/扩散连接工艺研究 被引量：1

15

作者 王珏 王月林 +3 位作者 张晓巍 何晓健 谢洪志 付和国 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期41-46,共6页

以一种钛合金多层变厚度梯度增强刚性结构为研究对象,采用超塑成形/扩散连接技术进行了整体化结构制备。采用CAE技术对梯度增强刚性结构进行了成形有限元模拟仿真分析,通过有限元仿真结果中零件厚度变化、贴模度、是否产生成形缺陷等指... 以一种钛合金多层变厚度梯度增强刚性结构为研究对象,采用超塑成形/扩散连接技术进行了整体化结构制备。采用CAE技术对梯度增强刚性结构进行了成形有限元模拟仿真分析,通过有限元仿真结果中零件厚度变化、贴模度、是否产生成形缺陷等指标评判结构设计的合理性,对成形质量进行了评估,对结构及成形工艺进行了优化,并对整体化梯度增强刚性结构进行了成形试验验证。结果表明,采用合理的设计结构,可以实现基于超塑成形/扩散连接工艺的梯度增强刚性结构零件制造,零件成形质量良好,厚度分布满足设计和使用需求,成形试验结果与有限元分析结果一致。 展开更多

关键词 超塑成形/扩散连接 梯度增强刚性结构 结构设计 有限元仿真

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Al-Li 2091合金扩散连接工艺研究

16

作者 王长文 张凯锋 王仲仁 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期65-68,共4页

从金属扩散连接的理论出发，研究了影响Al-Li合金扩散连接质量的因素，得出了包括搭接长度温度、压力、连接表面的处理方法及状况等的最佳成形参数．采用一种新的扩散连接中间夹层处理方法，即用等离子喷涂法在连接表面上喷涂上某种材... 从金属扩散连接的理论出发，研究了影响Al-Li合金扩散连接质量的因素，得出了包括搭接长度温度、压力、连接表面的处理方法及状况等的最佳成形参数．采用一种新的扩散连接中间夹层处理方法，即用等离子喷涂法在连接表面上喷涂上某种材料，形成一个中间夹层．并且得出，喷涂不同材料（Ag，Zn，Cu）作为夹层，所得连接质量是不同的，Ag夹层质量最好． 展开更多

关键词 扩散连接 铝锂合金 最佳成形 2091合金

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超塑成形设备技术现状与发展

17

作者 李保永 周迎涛 +3 位作者 韩维群 秦中环 张铁军 陈海建 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第9期55-62,共8页

超塑成形技术是一种利用材料的超塑性大变形能力制造薄壁复杂构件的先进成形技术。超塑成形及超塑成形/扩散连接过程中的工艺参数变量多,参数同步性控制要求高,一般在专用超塑成形设备上进行,可更方便实现坯料温度、工模具温度、变形区... 超塑成形技术是一种利用材料的超塑性大变形能力制造薄壁复杂构件的先进成形技术。超塑成形及超塑成形/扩散连接过程中的工艺参数变量多,参数同步性控制要求高,一般在专用超塑成形设备上进行,可更方便实现坯料温度、工模具温度、变形区、变形速度、变形应力等关键参数控制。传统超塑成形设备压制单向性、功能集成度不够、自动化程度低等,远不能满足科研生产的需要。因此,本文重点阐述了近年来出现的多向加载、“气–液”耦合控制、自动上下料3种超塑成形设备新功能。随着先进制造技术、信息技术等的集成和深度融合,超塑成形设备将朝着大型化、清洁化、自动化、多能场复合化及专用化等方向进一步发展,并将进一步改善超塑成形技术的生产效率及应用范围。 展开更多

关键词 超塑成形设备 超塑成形/扩散连接(spf/db) 多向压力加载 “气–液”耦合控制 自动上下料

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超塑成形/扩散连接热环境对Ti-6Al-4V合金疲劳性能的影响

18

作者 韩坤 李志强 +2 位作者 韩秀全 邵杰 韩晓宁 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期45-50,共6页

采用光学显微镜研究了Ti-6Al-4V合金经超塑成形/扩散连接(SPF/DB)热影响后的微观组织演变,在室温和空气条件下进行了旋转弯曲疲劳试验,并采用扫描电子显微镜对试样断口形貌进行了观察.结果表明:Ti-6Al-4V合金经历SPF/DB热工艺后,初始的... 采用光学显微镜研究了Ti-6Al-4V合金经超塑成形/扩散连接(SPF/DB)热影响后的微观组织演变,在室温和空气条件下进行了旋转弯曲疲劳试验,并采用扫描电子显微镜对试样断口形貌进行了观察.结果表明:Ti-6Al-4V合金经历SPF/DB热工艺后,初始的双态组织转变为了等轴组织;强度有所降低,塑性略有提高,而旋转弯曲疲劳极限从420 MPa降低至405 MPa,在相同应力条件下(σ=431 MPa),SPF/DB后试样的疲劳寿命从107量级降低至106量级;疲劳断口源区附近的放射线增粗且变的不连贯,疲劳裂纹扩展区的疲劳条带间距增大,裂纹扩展速率提高.这主要是由于SPF/DB热环境使Ti-6Al-4V合金片层α数量显著减少,降低了晶界总体长度,减弱了α相晶界对疲劳小裂纹扩展的阻碍作用. 展开更多

关键词 超塑成形 扩散连接 热环境 TI-6AL-4V 钛合金 旋转弯曲疲劳

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钛合金超塑成形/扩散连接空心结构在空空导弹舵翼面上的应用

19

作者 张鹏 刘献伟 廖金华 《航空制造技术》 北大核心 2014年第3期95-97,共3页

相对于传统金属机加或蒙皮骨架焊接结构，将钛合金超塑成形/扩散连接工艺方法应用于舵翼面空心结构的设计及其制造，在满足超音速气动加热和大载荷强刚度严苛的要求下，可显著降低超音速空空导弹舵翼面的重量（30%~50%）、提高导弹性能... 相对于传统金属机加或蒙皮骨架焊接结构，将钛合金超塑成形/扩散连接工艺方法应用于舵翼面空心结构的设计及其制造，在满足超音速气动加热和大载荷强刚度严苛的要求下，可显著降低超音速空空导弹舵翼面的重量（30%~50%）、提高导弹性能；并改善钛合金加工工艺性，缩短了生产周期，降低了生产成本，同时对超塑成形/扩散连接舵翼面结构设计、成形工艺、验证试验和质量控制等问题进行了探讨。 展开更多

关键词 超塑成形 扩散连接(spf db) 舵翼面成形工艺 验证试验与质量控制

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钛合金超塑成型/扩散连接舵面颤振设计

20

作者 张鹏 赵铮 廖金华 《航空制造技术》 2015年第6期95-99,共5页

钛合金超塑成型/扩散连接结构是一种新型的结构形式。以某型空空导弹舵面结构为实例,对钛合金超塑成型/扩散连接舵面颤振建模和设计进行了研究。采用有限元软件,计算和分析了舵面气动外形、舵面重心对颤振特性的影响,确定了满足导弹颤... 钛合金超塑成型/扩散连接结构是一种新型的结构形式。以某型空空导弹舵面结构为实例,对钛合金超塑成型/扩散连接舵面颤振建模和设计进行了研究。采用有限元软件,计算和分析了舵面气动外形、舵面重心对颤振特性的影响,确定了满足导弹颤振裕度要求的舵面结构形式。 展开更多

关键词 超塑成型/扩散连接 舵面 颤振特性 颤振裕度

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