铜铜合金焊接工艺(2)
请简述铜合金焊接工艺要点。
请简述铜合金焊接工艺要点。
1. 哎呀呀，铜合金焊接工艺要点之一就是要把焊接的地方清理得干干净净呀！就像你要去见心爱的人，不得把自己收拾得整洁点嘛！比如焊接前把那些杂质、油污啥的都去掉，这样焊接效果才好哇。
2. 嘿，焊接电流和电压可得控制好哦，这就好比开车速度得适中一样，太快或太慢都不行呀！你看看，电流电压不恰当，那不就容易出问题嘛。
3. 哇塞，焊接的速度也很关键呀！不能太快像火箭一样，也不能太慢像蜗牛一样，得恰到好处才行呢！你想啊，如果太快了会怎样，太慢了又会怎样，是不是一下子就明白了。
4. 还有还有，焊接的角度也不能忽视呀！这不就跟你拍照摆姿势似的，角度对了效果就好呀！得找到那个合适的角度来进行焊接哦。
5. 哎呀呀，焊接时的保护措施也重要得很呢！就像战士上战场要穿好盔甲一样，对焊接区域得保护好呀，不然出现问题可咋办。
6. 嘿，别忘了选择合适的焊接材料呀！这可不能随便乱来，不然不就像给公主穿错了衣服一样闹笑话嘛！根据铜合金的类型来选准没错。
7. 哇哦，操作手法也很要紧呐！好的操作手法就像武林高手的招式一样厉害，得熟练掌握才能焊出漂亮的焊缝呀！你想想是不是这个道理。
铜与铜合金的钎焊工艺要点
铜与铜合金的钎焊工艺要点
1. 准备工作：清洁表面，去除油污、氧化物和其他杂质，确保焊接表面干净。
2. 选择合适的钎焊材料：钎料应与铜或铜合金相容，并具有良好的润湿性和流动性。
3. 确定适当的焊接温度：根据钎料的要求和工件的材料特性，确定合适的钎焊温度，一般在铜合金的熔点以下进行钎焊。
4. 使用适当的焊接设备：选择合适的焊接设备，例如氧乙炔焊、电弧焊或激光焊等工艺进行钎焊。
5. 控制焊接速度和压力：在钎焊过程中，要控制焊接速度和压力，确保钎料能够充分润湿并均匀地流动。
6. 注意保护气氛：在钎焊过程中，要确保焊接区域处于惰性气氛或者良好的气氛保护下，以防止氧化和腐蚀。
7. 检查焊接质量：完成钎焊后，要进行质量检查，确保焊接接头无裂纹、气孔等缺陷，并进行必要的后处理工艺，如清洗、抛光等处理。
铜及铜合金焊接施工工艺标准
铜及铜合金焊接施工工艺标准1适用范围本工艺标准适用于紫铜钨极氩弧焊、黄铜的氧乙炔焰焊以及紫铜、黄铜的氧乙炔焰钎焊。
2施工准备2.1规范性引用文件下列标准适合的条款通过本标准引用则构成本标准的条文，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
铜及铜合金焊接及钎焊技术规程》HGJ223铜及铜合金焊条》GB/T367铜及铜合金焊丝》GB9460铜基钎料》GB6418银基钎料》GB10046纯铜板》GB2024黄铜板和带》GB2041拄制铜管》GB1527挤制铜管》GB1528拄制黄铜管》GB1529挤制黄铜管》GB15302.2材料2.2.1工程中应优先选用已列入国家标准或行业标准的母材和焊接材料2.2.2工程中选用的母材和焊接材料必须具有质量证明书或合格证，无质量证明书的材料不得使用，对质量证明书或合格证中的数据有怀疑时应进行必要的检验。
2.2.3用于压力容器受压元件的铜及铜合金应为退火状态。
2.2.4母材和焊接材料应妥善保管，防止损伤、污染和腐蚀。
2.2.5施工中应按设计要求或国家现行的标准、规范中的规定选用焊丝、钎料、焊剂、钎剂。
2.2.6如果选用未列入国家标准的母材或焊接材料，应对该材料按国家有关标准进行复验，并提出满足设计要求的焊接工艺试验资料。
2.2.7手工钨极氩弧焊使用的氩气纯度不应低于96.96%,并符合GB4842《氩气》的规定，焊接或钎焊使用的乙炔气纯度不应低于96.5%，氧气纯度不应低于99.2%。
2.2.8焊丝、焊剂、钎料、钎剂选用参考表2.3作业人员：焊工、管道工2.4焊接设备及工具2.4.1手工钨极氩弧焊应采用直流正接并选用性能稳定且应附有高频引弧和电流衰减装置及满足工艺要求的其它设施。
2.4.2氧乙炔焰焊接和钎焊时应根据工件状况选用合适型号及咀头的焊枪。
2.4.3根据工件及焊丝清洁度的要求配备角向砂轮机，不锈钢丝刷及砂布等。
2.5施焊环境焊接场所应保持清洁，当焊接、钎焊区域出现下列情况之一，且无有效防护措施时应停止焊接、钎焊作业：①气温低于5°C②钨极氩弧焊时风速＞2m/s③雾、雨、雪环境3施工工艺流程3.1工艺操作过程3.1.1编制焊接工艺评定3.1.1.1施工单位应根据设计文件要求进行焊接工艺评定，如设计文件没有明确规定评定所要执行的标准时，焊接工艺评定可按HGJ223《铜及铜焊接及钎焊技术规程》的要求进行。
铜及铜合金的焊接介绍
铜及铜合金的焊接介绍1铜及铜合金的分类纯铜是紫红色，俗称紫铜。
在纯铜的基础上加入不同的合金元素，可以成为不同性能的铜合金，常用的铜合金有黄铜、青铜及白铜等。
2铜及铜合金的焊接性铜及铜合金经辗压或拉伸成不同厚度的铜板及铜合金板，不同规格的管子或各种不同形状的材料，都可以用焊接的方法制成各种不同的产品。
铸造的铜及铜合金是通过模型直接浇铸成需要形状的部件或产品，焊接只用于修复或补焊。
在焊接与补焊中易产生下列不良影响：2.1难熔合：铜及铜合金的导热性比钢好的多，铜的导热系数是钢的7倍，大量的热被传导出去，母材难以象钢那样局部熔化，对厚大铜及铜合金材料的焊接应焊前预热，采用功率大，热量集中的焊接方法进行焊接或补焊为宜。
2.2易氧化：铜在常温时不易被氧化。
但随着温度的升高，当超过300℃时，其氧化能力很快增大，当温度接近熔点时，其氧化能力最强，氧化的结果生成氧化亚铜（Cu2O）。
焊缝金属结晶时，氧化亚铜和铜形成低熔点（1064℃）结晶。
分布在铜的晶界上，加上通过焊前预热，并采用功率大，热量集中的焊接方法使被焊工件热影响区很宽，焊缝区域晶粒较粗大，从而大大降低了焊接接头的机械性能，所以铜的焊接接头的性能一般低母材。
2.3易产生气孔：铜导热性好，焊接熔池，比钢凝固速度快，液态熔池中气体上浮的时间短来不及逸出也会形成气孔。
2.4易产生热裂纹：铜及铜合金焊接时在焊缝及熔合区易产生热裂纹。
形成裂纹的主要原因：2.4.1铜及铜合金的线膨胀系数几乎比低碳钢大50％以上，由液态转变到固态时的收缩率也较大，对于刚性大的工件，焊接时会产生较大的内应力。
2.4.2熔池结晶过程中，在晶界易形成低熔点的氧化亚铜—铜的共晶物（Cu＋Cu2O）。
2.4.3凝固金属中的过饱和氢向金属的显微缺陷中扩散，或者它们与偏析物（如Cu2O）及应生成的H2O在金属中造成很大的压力。
2.4.4母材中的铋、铝等低熔点杂质在晶界上形成偏析。
2.4.5施焊时，由于合金元素的氧化及蒸发、有害杂质的侵入，焊缝金属及热影响区组织的粗大、加上一些焊接缺陷等问题，使焊接接头的强度、塑性、导电性、耐腐蚀性等往往低于母材所致。
铜合金焊接工艺要点
铜合金焊接工艺要点钎焊以前，在铜表面生成的氧化膜能够容易地被磨掉，在需要大面积钎焊的地方，推荐使用5%~15%(体积分数)的硫酸溶液清洗，工作效率会大大提高。
(1)无氧、高导电铜和脱氧铜，容易采用炉中钎焊或焊炬方法钎焊。
在高温下，有氧铜对于氧的迁移或氢脆是敏感的，甚至是两者兼而有之，因此有氧铜应在惰性气体、氮气或真空气氛下的炉中钎焊来完成。
火焰钎焊应该采用中性或微氧化焰，铜磷或银铜磷钎料在铜上有自钎剂作用。
然而在大的组件中钎剂是有作用的，大件钎焊时间延长，会引起额外的氧化。
由于腐蚀侵蚀的危险，使用的含磷钎料的钎焊接头不能长期暴露在高温的水中和含硫的气氛中。
如果使用铜锌钎料，注意操作不能过热，在接头中锌的蒸发会引起砂眼，当采用火焰钎焊时，氧化焰将减少锌的蒸发，可以使用AWS 轩剂FB3–D、FB3–1和FB3–J. RBCuZn型钎料的耐蚀性能不如铜。
(2)特殊铜合金，含有少量银、铅、碲、硒或硫(质量分数一般不超过1%)的铜容易被自钎剂钎料BCuP钎焊。
如果使用钎剂会改善润湿性。
高强度的镀铜合金(铍的质量分数为2%)能够在炉中针焊并同时在788℃时进行固溶处理，在稍低的温度(760℃)下针料凝固，然后组件在水中淬火，在343~361℃进行时效处理，银铜共品料BAg72Cu 一般与AWS中FB3-A和FB3-E钎剂配合使用。
另一个快速加热(要求低于1min)的方法是在低于固溶退火温度以下进行固溶退火材料的钎焊。
钎焊后不做重新退火的时效感应钎焊可以达到充分快速地加热。
锆铜和铬铜在482℃时效，随后在899-1010℃温度下固溶退火并冷加工。
使用含银钎料和含氟化物的钎剂钎焊，最好安排在固溶退火和冷加工之后，在时效硬化之前进行。
在这个工艺之后，母材的热处理特性低于正常值。
(3)铜锌合金(黄铜)，所有的黄铜都可以用BAg和BCuP钎料钎焊，较高熔点的黄铜低锌)也能够使用 RBCuZn钎料钎焊。
AWS的EB3-A、FB3-C和FB3-E型针剂与BAg和BCuP轩料配套使用；AWS的FB3-D和FB3-J型轩剂与 RECuZn钎料配套使用。
铜及铜合金的焊接
铜及铜合金的焊接铜合金的制造铜合金材料在运用于连接器的加工过程中，先是被加工成为薄片状的板材，然后切成条带形状以适应后面的冲压过程的需要。
线材同样应用于连接器中，但是在端子组件和其他类型的连接器中这样的材料应用得很少。
图4.1描述了一个典型的薄板和条带铜合金的制造流程。
此外在参考书目3中可以得到更详细的描述。
合金线材以同样的方式制造但具有几个显著的特点：热挤压，轧制，和通过冲模的拉拔以改变热轧制和冷轧制在板材中的应用，以及退火处理过程经常用于这种产品。
连接器技术之4.1.1 铜合金的制造溶炼和铸造铜合金是最先用于可回收的商业应用的金属之一，这是因为工业上能用经济的办法将铜合金中的杂质维持在一个较低的水平。
溶炼常用于电溶炉之中而少见于铜合金在真空和惰性气体下的溶炼和铸造过程中。
碳层能提供一足够的保护。
此外，利用真空或特殊的空气环境将会很大的增加合金制造的成本。
氢、氧和碳的污染影响由溶炼过程和热力学方法来平衡其溶炼层进行控制，其中氢能溶解于铜，氧能与铜和一些合金元素形成氧化物，而碳能与有碳化物组分的合金起反应。
溶炼控制包括纯电解阴极铜和有选择的兼容合金碎屑。
当一些纯组分如镍、锡、硅或起支配作用的合金如磷、铍、和铬合金组分增加时，都会引起合金成份改变。
板材锻造的制造过程是从不连续的铸造成大矩形横截面金属锭或薄铸片开始的。
前述大金属锭的典型尺寸为约150 毫米厚，300 到900 毫米宽，并且经过热轧制处理以有效的减少其厚度并消除在铸造过程中残余的铸造微片。
另一种铸造方法是薄铸片(常用于窄条状铸造材料)，其典型的尺寸是约15 毫米厚，150 到450 毫米宽，这些薄铸片将直接转到冷轧过程之中。
选择条形铸造是基于经济上的考虑因素(热研磨需要较高的资金成本)以及合金的特性(一些铜合金不容易在热条件下工作)。
前述半连续且大的金属锭在铸造过程中垂直利用一个中空水冷的铜模，在开始时此铜模的下底部被封住。
溶化的金属实际上并未象图4.1中所示的直接进入溶模。
铜及铜合金的焊接
铜237可用于焊接铝青铜,用这种焊条焊材的焊缝中合金元素含量高，可以说是强度、耐磨性及耐腐蚀性最高的一种铜焊条。其焊条的通用性也比较大，主要用于铜合金制的各种化工机械、海水散热器、阀门的焊接，水泵、气缸堆焊及船舶螺旋桨的修补上。
青铜具有较高的机械性能、耐磨性、铸造性能和耐腐蚀性能。常用来制造各种耐磨、耐蚀的零件，如轴套、轴瓦、阀体、泵壳、涡轮等.
青铜可分为压力加工用的青铜和铸造用的青铜,在工业上应用较多的是铸造青铜.
青铜常以字母Q编号,字母后标以主要合金元素的化学符号及平均含量,并在最后还标出其他合金元素的平均含量，余量为铜.例如QSn3-7-5—1，表示含锡3％、锌7％、铅5％镍1％的锡锌铅镍青铜.
二、铜及铜合金的焊接性
1。紫铜的导热率高。常温下紫铜的导热系数比碳钢约大8倍，要把紫铜焊件局部加热到熔化温度比较困难，因此在焊接时要采用能量集中的热源.
2.铜及铜合金焊接时常会出现裂缝。裂缝的位置在焊缝、熔合线及热影响区。裂缝呈晶间破坏，从断面上可看到明显的氧化色。
焊接结晶过程中,微量氧与铜形成Cu2O，并与α铜组成低熔点共晶（α+Cu2O），其熔点为1064℃。铅不溶于固态铜,铅与铜生成熔点约326℃的低熔点共晶体.高温下的铜及铜合金接头在焊接内应力的作用下，在焊接接头的脆弱部位形成裂纹。另外,焊缝中的氢也可 Nhomakorabea致裂纹。
HS202
流动性较一般紫铜好，适用于氧乙炔气焊、亚弧焊紫铜.
HS221
流动性能和机械性能均较好,适用于氧-乙炔气焊黄铜和钎焊铜、铜镍合金、灰铸铁和钢，也用于镶嵌硬质合金刀具。
铜及铜合金焊接施工工艺标准
铜及铜合金焊接施工工艺标准1 适用范围本工艺标准适用于紫铜钨极氩弧焊、黄铜的氧乙炔焰焊以及紫铜、黄铜的氧乙炔焰钎焊。
2 施工准备规范性引用文件下列标准适合的条款通过本标准引用则构成本标准的条文，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
《铜及铜合金焊接及钎焊技术规程》HGJ223@《铜及铜合金焊条》GB/T3670《铜及铜合金焊丝》GB9460《铜基钎料》GB6418《银基钎料》GB10046《纯铜板》GB2024《黄铜板和带》GB2041《拄制铜管》GB1527《挤制铜管》GB1528》《拄制黄铜管》GB1529《挤制黄铜管》GB1530材料工程中应优先选用已列入国家标准或行业标准的母材和焊接材料工程中选用的母材和焊接材料必须具有质量证明书或合格证，无质量证明书的材料不得使用，对质量证明书或合格证中的数据有怀疑时应进行必要的检验。
用于压力容器受压元件的铜及铜合金应为退火状态。
母材和焊接材料应妥善保管，防止损伤、污染和腐蚀。
施工中应按设计要求或国家现行的标准、规范中的规定选用焊丝、钎料、焊剂、钎剂。
、如果选用未列入国家标准的母材或焊接材料，应对该材料按国家有关标准进行复验，并提出满足设计要求的焊接工艺试验资料。
手工钨极氩弧焊使用的氩气纯度不应低于%，并符合GB4842《氩气》的规定，焊接或钎焊使用的乙炔气纯度不应低于%，氧气纯度不应低于%。
焊丝、焊剂、钎料、钎剂选用参考表作业人员：焊工、管道工焊接设备及工具手工钨极氩弧焊应采用直流正接并选用性能稳定且应附有高频引弧和电流衰减装置及满足工艺要求的其它设施。
氧乙炔焰焊接和钎焊时应根据工件状况选用合适型号及咀头的焊枪。
根据工件及焊丝清洁度的要求配备角向砂轮机，不锈钢丝刷及砂布等。
`施焊环境焊接场所应保持清洁，当焊接、钎焊区域出现下列情况之一，且无有效防护措施时应停止焊接、钎焊作业：①气温低于5℃②钨极氩弧焊时风速＞2m/s③雾、雨、雪环境3 施工工艺流程@工艺操作过程.编制焊接工艺评定施工单位应根据设计文件要求进行焊接工艺评定，如设计文件没有明确规定评定所要执行的标准时，焊接工艺评定可按HGJ223《铜及铜焊接及钎焊技术规程》的要求进行。
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铜铜合金焊接工艺(2)
铜及铜合金的焊接工艺(2)
铜具有优良的导电性、导热性、耐腐蚀性、延展性及一定的强度等特性。
在电气、电子、化工、食品、动力、交通及航空航天工业中得到广泛应用。
在纯铜（紫铜）中添加10余种合金元素，形成固溶体的各类铜合金，如加锌为黄铜；加镍为白铜；加硅为硅青铜；加铝为铝青铜等等。
铜及铜合金可用钎焊、电阻焊等工艺方法实现连接，在工业发达的今天、熔焊已占据主导地位。
用焊条电弧焊、TIG焊、MIG焊等工艺方法容易实现铜及铜合金的焊接。
影响铜及铜合金焊接性的工艺难点主要有四项元素：一是高导热率的影响。
铜的热导热率比碳钢大7~11倍，当采用的工艺参数与焊接同厚度碳钢差不多时，则铜材很难熔化，填充金属和母材也不能很好地熔合。
二是焊接接头的热裂倾向大。
焊接时，熔池内铜与其中的杂质形成低熔点共晶物，使铜及铜合金具有明显的热脆性，产生热裂纹。
三是产生气孔的缺陷比碳钢严重得多，与要是氢气孔。
四是焊接接头性能的变化。
晶粒粗化，塑性下降，耐蚀性下降等。
1、紫铜的焊接
焊接紫铜的方法有气焊、手工碳弧焊、手工电弧焊和手工氩弧焊等方法，大型结构也可采用自动焊。
（1）紫铜的气焊
焊接紫铜最常用的是对接接头，搭接接头和丁字接头尽量少采用。
气焊可采用两种焊丝，一种是含有脱氧元素的焊丝，如丝201、202；另一种是一般的紫铜丝和母材的切条，采用气剂301作助熔剂。
气焊紫铜时应采用中性焰。
（2）紫铜的手工电弧焊
在手工电弧焊时采用紫铜焊条铜107，焊芯为紫铜（T2、T3）。
焊前应清理焊接处边缘。
焊件厚度大于4mm时，焊前必须预热，预热温度一般在400~500℃左右。
用铜107焊条焊接，电源应采用直流反接。
焊接时应当用短弧，焊条不宜作横向摆动。
焊条作往复的直线运动，可以改善焊缝的成形。
长焊缝应采用逐步退焊法。
焊接速度应尽量快些。
多层焊时，必须彻底清除层间的熔渣。
焊接应在通风良好的场所进行，以防止铜中毒现象。
焊后应用平头锤敲击焊缝，消除应力和改善焊缝质量。
（3）紫铜的手工氩弧焊
在紫铜手工氩弧焊时，采用的焊丝有丝201(特制紫铜焊丝)和丝202，也采用紫铜丝，如T2。
焊前应对工件焊接边缘和焊丝表面的氧化膜、油等脏物都必须清理干净，避免产生气孔、夹渣等缺陷。
清理的方法有机械清理法和化学清理法。
对接接头板厚小于3mm时，不开坡口；板厚为3～10mm时，开V型坡口，坡口角度为60o~70o；板厚大于10mm时，开X型坡口，坡口角度为60o~70o；为避免未焊透，一般不留钝边。
根据板厚和坡口尺寸，对接接头的装配间隙在0.5～1.5mm范围内选取。
紫铜手工氩弧焊，通常是采用直流正接，即钨极接负极。
为了消除气孔，保证焊缝根部可靠的熔合和焊透，必须提高焊接速度，减少氩气消耗量，并预热焊件。
板厚小于3mm时，预热温度为150~300℃；板厚大于3mm时，预热温度为350~500℃。
预热温度不宜过高，否则使焊接接头的机械性能降低。
还有紫铜的碳弧焊，碳弧焊使用的电极有碳精电极和石墨电极。
紫铜碳弧焊所用的焊丝和气焊时一样，也可用母材剪条，可用气焊紫铜的助熔剂，如气剂301等。
2、黄铜的焊接
黄铜焊接的方法有：气焊、碳弧焊、手工电弧焊和氩弧焊。
（1）黄铜的气焊
由于气焊火焰的温度低，焊接时黄铜中锌的蒸发比采用电焊时少，所以在黄铜焊接中，气焊是最常用的方法。
黄铜气焊采用的焊丝有：丝221、丝222和丝224等，这些焊丝中含有硅、锡、铁等元素，能够防止和减少熔池中锌的蒸发和烧损，有利于保证焊缝的性能和防止气孔产生。
气焊黄铜常用的熔剂有固体粉末和气体熔剂两类，气体熔剂由硼酸甲脂及甲醇组成；熔剂如气剂301。
（2）黄铜的手工电弧焊
焊接黄铜除了用铜227及铜237外，也可以采用自制的焊条。
黄铜电弧焊时，应采用直流电源正接法，焊条接负极。
焊前焊件表面应作仔细清理。
坡口角度一般不应小于60~70o，为改善焊缝成形，焊件要预热150~250℃。
操作时应当用短弧焊接，不作横向和前后摆动，只作直线移动，焊速要高。
与海水、氨气等腐蚀介质接触的黄铜焊件，焊后必须退火，以消除焊接应力。
（3）黄铜的手工氩弧焊
黄铜手工氩弧焊可以采用标准黄铜焊丝：丝221、丝222和丝224，也可以采用与母材相同成分的材料作填充材料。
焊接可以用直流正接，也可以用交流。
用交流焊接时，锌的蒸发比直流正接时轻。
通常焊前不用预热，只有板厚相差比较大时才预热。
焊接速度应尽可能快。
焊件在焊后应加热300~400℃进行退火处理，消除焊接应力，以防止焊件在使用过程中裂缝。
（4）黄铜碳弧焊
黄铜碳弧焊时，根据母材的成分选用丝221、丝222、丝224等焊丝，也可用自制的黄铜焊丝施焊。
焊接可以采用气剂301等作熔剂。
焊接应短弧操作，以减少锌的蒸发和烧损。
直流TIG焊工艺方法广泛应用于铜及铜合金的焊接，焊风成型好，内外质量优良，在氩气的保护下，熔池纯净，气孔少，热裂影响小，操作易掌握。
厚度≤4mm时可不用焊前预热，直接用氩气预热，待熔池温度接近600℃时，可加填充焊丝熔化母材，实现焊接。
厚度大于4mm的铜材，纯铜应预热400—600℃。
铜合金焊接预热200—300℃。
300TSP，315TX 直流TIG焊机可焊接纯铜、硅青铜、磷青铜、黄铜、白铜等铜合金。
300WP5、300/500WX4交直流两用TIG焊机可用交流TIG焊接铝青铜（用交流方波清除表面氧化膜）及用直流TIG 焊接上述铜材。
近年来，采用MIG方法焊接铜及铜合金的施工越来越多，尤其对于厚度≥3mm的铝青铜、硅青铜和白铜最好选用MIG焊方法。
厚度3~14mm或>14mm的铜及铜合金几乎总要选用MIG焊，因为熔敷效率高、熔深大、焊速快（一般为TIG焊的3~4倍），实现高效、优质、低成本的经济效益要求。
铜材施焊前均应达到预热温度要求（纯铜400~600℃，铜合金200~300℃），焊丝与母材化学充分相似，氩气纯度≥99.98%。
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