gr60低合金高强结构钢焊接施工工法

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gr60低合金高强结构钢焊接施工工法

gr60低合金高强结构钢焊接施工工法

Gr60低合金高强结构钢焊接施工工法Gr60级低合金高强度结构钢为国内首次在建筑钢结构上使用钢材,符合美国材料标准ASTM903/913M一97 Gr60标准,相当于国内钢材标准中的Q420级钢。

由于Gr60钢为国内首次使用,目前尚无成熟的规范及焊接工艺参数作参照,焊接不确定性因素多,难度较大。

探索总结Gr60级钢的使用,对于推动Q420低合金高强度结构钢在国内建筑钢结构的应用,从节约资源的角度上符合我国的可持续发展国策,对于本企业乃至国内建筑钢结构行业的良性发展,均具有积极的创新意义。

1工法特点1.1Gr60属低合金高强度结构钢,能大幅度提高结构杆件的承载力,减小了杆件截面面积,从而减小自重,增加建筑空间。

1.2 Gr60钢对于需验算疲劳的焊接结构具有一40℃冲击韧性的合格保证,使其应用范围和结构可靠度得以扩大。

1.3 Gr60级钢的焊接性能优于国内工程中正在大量使用的Q345钢。

现场安装施焊操作较易控制。

在常温及低温下,Gr60级钢的预热温度较之同条件下的Q345钢低;并且,在负温下,只需对板厚在lOOmm以上的钢材采取低温度的后热措施。

1.4焊接施工过程须严格按照既定的焊接工艺指导书的工艺参数及焊接规定进行施工,对焊接速度、预热温度、层问温度、后热温度、保护气体的气压与流速等严格控制,方能保证焊接质量。

1.5已经过一15℃条件下冬期施工焊接工艺评定和一7℃下冬期施工实践,寒冷地区冬期也可施工。

1.6本工法是在完成北京新保利大厦工程基础上总结编写的,因此实用性很强。

2适用范围适用于Gr60级低合金高强度结构钢进行CO2气体保护焊的各种焊缝连接形式。

3工艺原理根据Gr60钢化学成分及力学性能进行可焊性分析与试验,在依据国外规范标准对此类钢材的焊接性的指导意见基础上,结合国内在高强钢CO2气体保护焊方面的焊接施工工艺,按照国内焊接规范的规定,进行常温及负温下典型焊缝形式的现场工艺评定试验,以取得指导现场焊接操作的适用的工艺参数。

浅论低合金高强钢焊接工艺

浅论低合金高强钢焊接工艺
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浅论 低 合 金 高 强钢 焊 接 工 艺
聂 卫 东 (华 电 重 工 股 份 有 限 公 司 河 南 郑 州 450000)
中 图分 类号 :TB
文 献标 识码 :A
文 章编 号 :1673—5811(2013)02—0112—01
摘要 :钢 结 构 具有 强 度 高 、塑 ·胜好 的特 点 。但 铜 结构截 面小 、板厚 薄 ,变形 问题 突 出。本 文从 低 合金 高强钢 的特 征 出发 ,浅论 其 焊接 工 艺 .掌握 焊接 方 法 ,防止 焊 接 变形 。 关键 词 :钢 焊接 工 艺 焊接 变形 方 法
产 费 用 低 能获 得 较 好 的 经 济效 益 比较 容 易 实 现 焊 接过 程 的半
㈤ 反 变形 法
自动 或 自动 化 通 常 .对 于对 强 度 等 级 较低 的焊 接 件 各种 方 法 都
向 .对 焊 后 不 进 行 热 处 理 的焊 件 .必 须 严 格 控 制 焊 接 区 的 扩散 氢 生变 形 构 件 组 装 时 .为 使 焊 接接 头 均 匀 受 热 以消 除 应 力 和减 少
含 量 以 及 选 择 合 适 的 焊 接 方 法 和 焊 接 工 艺 参 数 。特 别 是 随着 焊 变 形 .应 做 到 对 接 间 隙 、坡 1:3角 度 、搭 接 长 度 和 T形 贴 角 连 接 的 接 线 能 量 的 提 高 .传 统 低 合 金 高 强钢 的 焊 接 热 影 响 区 性 能 恶 化 . 尺 寸止 确 ,其 形 式 、尺 寸应 符 合 设计 和焊 接 规 范 要 求 。
的钢 种 具 有 良好 的 可 焊 性 、耐 蚀 性 、耐 磨 性 、成 形性 ,通 常 以 板 、 架 或 转 动 胎 具 .以便 形 成 船 形 位 置焊 缝 .否 则 可 由 两个 或 四 个 焊

低合金高强钢的低温环境焊接工艺

低合金高强钢的低温环境焊接工艺

低合金高强钢的低温环境焊接工艺摘要:低合金高强钢成分与性能及焊接性分析,利用公式粗略的估算裂纹敏感性,按低组配的原则选用低氢焊接方法和焊接材料,保持焊接过程低氢条件及焊后保温缓冷,可以不预热或低温预热进行焊接,为焊接工艺文件提供依据和指导。

可按低组配的原则选用焊条,即采用熔敷金属的强度低于母材,而塑性和韧性优于母材的焊条施焊,这样可以降低预热温度或不预热关键词:低合金高强钢;Q420B;裂纹;低组配;焊接;保温;预热前言一般来讲,凡是屈服强度在300MPa以上,抗拉强度在450MPa以上的钢都称为高强钢。

低合金高强度钢HSLA(High Strength Low Alloy Steel)中W(C)一般控制在0.20%以下,为了确保钢的强度和韧性,通过添加适量的Mn、Ni、Mo 等合金元素及V、Nb,Ti、Al等微合金化元素,配合适当的轧制工艺或热处理工艺来保证钢材具有优良的综合力学位能。

建筑钢结构具有自重轻、建设周期短、适应性强、造型美观、维护方便等优点,其应用越来越广泛,使用钢材品种规格多,而且越来越多趋向于使用低合金高强度结构钢和大厚度钢材,以Q390、Q420为代表的热轧和正火状态低合金高强度钢具有高的强度,良好综合力学性能和焊接性能等优点逐步在建筑钢结构得到应用。

钢结构建筑能够快速地交货和安装,必须克服冬季施工的影响(如鸟巢)。

构件制作安装施工不可避免处于冬季,建筑钢结构建筑高度高,结构跨度大,造型独特,结构繁多,节点复杂,焊接接头形式多样,对主要结构焊接质量要求很高,实时进行新钢种的焊接性试验,摸索合理的焊接工艺参数和相应的焊接工艺措施,是保证焊接质量重要措施。

冬季低温环境焊前预热是防止裂纹的有效措施,但预热会增加能耗,恶化劳动条件,使生产工艺复杂化,对于大型、复杂多样的建筑钢结构件更加困难。

以常用420B为例进行焊接性分析,选择合理经济的工艺措施即尽可能不预热或低温预热满足焊接质量要求,为焊接工艺评定提供依据和指导。

低合金高强钢的焊接性及其焊接工艺措施

低合金高强钢的焊接性及其焊接工艺措施
低合金高强钢焊接时的主要措施 :
够 够 够 唱 移 够 够 够 够 够

() 热 。 热 是 防 止 裂纹 的有 效 措 施 , 且 还 有 助 于 改 善 接 头 性 能 。 预 热会 恶化 劳 动 条 件 , 生 产 1预 预 并 但 使 工艺 复杂 化 , 高 的 预 热 温 度还 会 降低 接 头韧 性 。 此 , 前 是 否 需 要 预热 以及 预 热 温度 的确 定 应 根据 钢 过 因 焊 材 的成 分 ( 当量 )板 厚 、 构 形 状 、 度 大 小 以及 环 境 温 度 等 决 定 。 碳 、 结 刚
An a so e C RP. 9 3 n l f h I t 19 .
焊接 电源起 闭 、 阀起 闭和关 节 限位 等 状态 量 的 自 气
动控制 和监 控 。 通过 P C与上 位机 软件 建立 的接 MA 口实现 了其与上 位机 间的数据通 信 。试 验结果 表 明
采 用 该 设 计 方 案 , 以 实 现 开 放 式 机 器 人 的 接 口设 可
会 导 致 在 热 影 响 区 出现 马 氏 体 组 织 。
() 裂 纹 。 合 金 高 强 钢 焊 接 时 , 影 响 区 的 冷 裂 倾 向加 大 , 且 这 种 冷 裂 纹 往 往 具 有 延 迟 的性 质 , 2冷 低 热 并 危 害 性 很 大 。例 如 , 料 为 1Mn o b钢 、 厚 15m 的 一 大 型容 器 , 材 8 MN 壁 1 m 由于 预 热 温 度 不 够 , 后 在 热 影 响 焊
区形 成 大 量 冷 裂 纹 。
低 合 金 高 强 钢 的 定 位 焊 缝 很 容 易 开裂 , 原 因是 由 于 焊缝 尺 寸 小 、 度 短 、 却 速 度 快 , 种 开 裂 属 其 长 冷 这

低合金高强度钢的焊接工艺

低合金高强度钢的焊接工艺

低合金高强度钢的焊接工艺1)焊接方法的选择低合金高强度钢可采用焊条电弧焊、熔化极气体保护焊、埋弧焊、钨极氩弧焊、气电立焊、电渣焊等所有常用的熔焊及压焊方法焊接。

具体选用何种焊接方法取决于所焊产品的结构、板厚、堆性能的要求及生产条件等。

其中焊条电弧焊、埋弧焊、实心焊丝及药芯焊丝气体保护电弧焊是常用的焊接方法。

对于氢致裂纹敏感性较强的低合金高强度钢的焊接,无论采用那种焊接工艺,都应采取低氢的工艺措施。

厚度大于100mm低合金高强度钢结构的环形和长直线焊缝,常常采用单丝或双丝载间隙埋弧焊。

当采用高热输入的焊接工艺方法,如电渣焊、气电立焊及多丝埋弧焊焊接低合金高强度钢时,在使用前应对焊缝金属和热影响区的韧性能够满足使用要求。

2)焊接材料的选择低合金高强度钢焊接材料的选择首先应保证焊缝金属的强度、塑性、韧性达到产品的技术要求,同时还应该考虑抗裂性及焊接生产效率等。

由于低合金高强度氢致裂纹敏感性较强,因此,选择焊接材料时应优先采用低氢焊条和碱度适中的埋弧焊焊剂。

焊条、焊剂使用前应按制造厂或工艺规程规定进行烘干。

为了保证焊接接头具有与母材相当的冲击韧性,正火钢与控轧控冷钢焊接材料优先选用高韧性焊材,配以正确的焊接工艺以保证焊缝金属和热影响区具有优良的冲击韧性。

3)焊接热输入的控制焊接热输入的变化将改变焊接冷却速度,从而影响焊缝金属及热影响区的组织组成,并最终影响焊接接头的力学性能及抗裂性。

屈服强度不超过500MPa的低合金高强度钢焊缝金属,如能获得细小均匀针状铁素体组织,其焊缝金属则具有优良的强韧性。

而针状铁素体组织的形成需要控制焊接冷却速度。

因此为了确保焊缝金属的韧性,不宜采用过大的焊接热输入。

焊接操作上尽量不用横向摆动和挑弧焊接,推荐采用多层窄焊道焊接。

热输入对焊接热影响区的抗裂性及韧性也有显著的影响。

低合金高强度热影响区组织的脆化或软化都与焊接冷却速度有关。

由于低合金高强度钢的强度及板厚范围都较宽,合金体系及合金含量差别较大,焊接时钢材的状态各不相同,很难对焊接热输入作出统一的规定。

合金结构钢的焊接工艺流程

合金结构钢的焊接工艺流程

合金结构钢的焊接工艺流程合金结构钢是一种具有高强度、高硬度和良好的耐磨性能的金属材料。

在工程实践中,合金结构钢常常需要进行焊接工艺处理以满足不同的要求。

下面我将详细介绍合金结构钢的焊接工艺流程。

1. 材料准备:首先,对要焊接的合金结构钢进行材料准备。

包括清洁表面杂质,去除氧化层,保持材料干燥。

2. 设计焊接接头:根据实际需要,设计合适的焊接接头。

常见的焊接接头有角焊缝、对接焊缝、T型焊缝等。

3. 焊缝准备:在进行焊接之前,需要对焊缝进行准备工作。

首先,使用适当的工具,如刨刀、钳子等,清除焊接接头上的污垢和金属毛刺。

然后使用钢刷或砂纸将焊缝表面刷洗干净,以确保焊接时的良好连接。

4. 焊接参数选择:选择适当的焊接参数。

焊接参数包括焊接电流、焊接电压、焊接速度等。

选择合适的参数是保证焊接质量的基础。

5. 焊接设备选择:根据焊接接头的形状和情况,选择合适的焊接设备。

常用的焊接设备有电弧焊、气体保护焊等。

6. 焊接操作:进行焊接操作。

首先,将焊条或焊丝插入焊接设备,然后将焊接电流和电压调整到适当的位置。

开始焊接时,保持稳定的手持焊枪或焊钳位置,均匀地焊接,以充分熔化焊缝和基材,并确保均匀的焊道形成。

7. 焊后处理:焊接完成后,进行焊后处理。

包括焊缝磨平、去除焊渣和减小焊接应力等。

磨平焊道可以使焊接接头光滑,提高美观度。

去除焊渣可以避免对焊接区域产生不良影响。

减小焊接应力的处理可以避免因焊接导致的变形和裂纹等问题。

总结:合金结构钢的焊接工艺流程包括材料准备、设计焊接接头、焊缝准备、焊接参数选择、焊接设备选择、焊接操作和焊后处理。

通过合理的工艺流程和操作步骤,可以保证焊接接头的质量和可靠性,满足工程的需求。

低合金高强度结构钢低温(-10℃~-25℃)焊接工法

低合金高强度结构钢低温(-10℃~-25℃)焊接工法低合金高强度结构钢在工程建设中扮演着重要角色,然而,低温环境下的焊接对这种材料的加工和使用提出了严峻的挑战。

本文将介绍一种针对低温(-10℃~-25℃)环境下焊接低合金高强度结构钢的工法,以提供一种解决方案。

低温下焊接低合金高强度结构钢时,主要的问题是冷裂纹和低氢裂纹的形成。

冷裂纹是由于低温下焊缝区域的应力超过了材料的韧性极限而引起的。

低氢裂纹则是由于低温下水分子在焊接过程中被吸附在焊缝中,当焊缝冷却后,水分子会结合成氢气,导致焊缝强度降低。

针对这些问题,可以采用以下工法来改善焊接的质量和可靠性。

首先,选择合适的焊接材料非常重要。

低合金高强度结构钢应选择具有较好冷间性能和抗裂性能的焊材。

一般来说,焊材的碳当量应低于0.4%。

同时,针对低温环境下的焊接应用,可以采用一些特殊含量的合金元素,例如镍、钒、钼等,以提高焊接接头的韧性和强度。

其次,焊接工艺的选择也十分重要。

在低温环境下进行焊接时,应尽量采用预热工艺。

预热可以提高焊接区域的温度,减缓焊接过程中材料的冷却速度,从而减少冷裂纹的形成。

预热温度的选择应根据具体材料的性质和设计要求来确定。

此外,在焊接过程中,应采用较小的焊接电流和焊接速度,避免焊接过程中引入过多的热量,以减少水分子的吸附和氢气的生成。

另外,在焊接过程中要注意控制焊接区域的湿度。

湿度的控制可以通过在焊接区域周围搭设屏风或者使用局部加热的方式来实现。

通过减少焊接区域与空气接触的面积,可以减少水分子的吸附量。

局部加热也可以提高焊接区域的温度,减少水分子的凝结。

此外,对于焊接后的接头,应进行合理的后续处理。

焊接接头的后续处理包括退火处理和除氢处理。

退火处理可以减少接头中的残余应力,提高接头的韧性和强度。

除氢处理可以通过加热接头并用干燥剂吸附氢气的方式来实现,从而减少低氢裂纹的形成。

综上所述,低温环境下焊接低合金高强度结构钢是一项具有挑战性的工作。

低合金钢点焊的焊接工艺流程和注意事项

低合金钢点焊的焊接工艺流程和注意事项下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。

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低合金高强钢的焊接


缺点
焊接过程中会产生较大的 热输入,可能导致母材热
影响区的性能下降。
激光焊
定义
激光焊是一种利用高能激光束熔化金属进行 焊接的方法。
优点
焊接速度快、热影响区小、焊缝质量高、变 形小。
应用范围
适用于薄板、精密零件等高质量要求的低合 金高强钢焊接。
缺点
设备成本高、对焊接环境要求高、需要专业 的操作人员。
摩擦焊
定义
摩擦焊是一种利用摩擦热熔化金属进 行焊接的方法。
应用范围
适用于同种或异种金属的焊接,尤其 适用于轴类、管类等零件的连接。
优点
焊接强度高、密封性好、变形小、适 用于大量生产。
缺点
需要较大的顶锻力和较高的转速,对 焊接材料和工艺要求较高。
其他焊接方法
01
02
03
电阻焊
利用电流通过电阻产生热 量进行焊接,适用于薄板 和管材的焊接。
为确保焊接质量,需要采用合 适的焊接材料和工艺参数。
焊后处理
焊接完成后需要进行适当的热 处理和焊后检验,以确保焊接
接头的性能。
02
低合金高强钢焊接方法
电弧焊
定义
电弧焊是一种利用电弧 热量熔化金属进行焊接
的方法。
应用范围
适用于各种低合金高强 钢的焊接,尤其适用于
大型结构件的焊接。
优点
设备简单、操作方便、 成本低廉、适用性强。
焊接性优良
与其他高强度钢材相比,焊接 性能较好。
应用领域
建筑
用于桥梁、高层建筑等结构件。
汽车
用于制造汽车车架、底盘等部件。
石油化工
用于制造压力容器、管道等。
焊接特点
良好的焊接性
低合金高强钢的焊接性能较好 ,不易出现裂纹等问题。

低合金高强度结构钢低温焊接施工工法(2)

低合金高强度结构钢低温焊接施工工法低合金高强度结构钢低温焊接施工工法一、前言近年来,低合金高强度结构钢的使用在工程领域得到了广泛应用。

然而,在一些低温环境下,对于低合金高强度结构钢的焊接施工存在一定的挑战。

为了解决这个问题,针对低合金高强度结构钢在低温环境下的焊接施工,我们开发了一种低合金高强度结构钢低温焊接施工工法。

二、工法特点该工法采用了一系列技术措施,以提高低合金高强度结构钢在低温环境下的焊接效果和工艺可行性。

具体特点包括:1. 选取特殊焊接材料与焊接方式,提高焊接接头的强度和韧性。

2. 优化焊接工艺参数,减少焊接热输入,降低焊接接头的脆性敏感性。

3. 采用预热和焊后热处理等措施,改善焊接接头的组织结构和力学性能。

4. 引入低温气氛控制技术,避免焊接接头的过度氧化或氢脆现象。

三、适应范围该工法适用于低合金高强度结构钢在低温环境下的焊接施工,包括石油、化工、船舶、桥梁和压力容器等工程领域。

四、工艺原理采用该工法的理论依据是通过选择合适的焊接材料与焊接方式,调整焊接工艺参数,进行预热和焊后热处理,以及控制焊接环境气氛,从而提高低合金高强度结构钢在低温环境下的焊接效果和工艺可行性。

这些技术措施可以改善焊接接头的力学性能,降低脆性敏感性,并增强抗裂性能。

五、施工工艺该工法的施工工艺包括以下几个阶段:1.准备工作:清理工作场地,准备焊接材料和机具设备。

2. 材料准备:选取合适的低温焊接材料,并进行预热和焊后热处理。

3. 焊接工艺参数设置:根据具体要求和环境条件,设置合适的焊接电流、电压和焊接速度等参数。

4. 焊接操作:按照设定的工艺参数进行焊接操作,保证焊接接头的质量和强度。

5. 焊后处理:进行焊后热处理,以保证接头的组织结构和力学性能。

6. 质量检验:对焊接接头进行质量检查和测试,确保满足设计要求。

六、劳动组织针对该工法的施工,需要有经验丰富的焊接工人和质检人员,以及专业的施工组织和管理团队。

七、机具设备该工法所需的机具设备包括焊接机、焊接电源、焊接电极、预热设备和焊后热处理设备等。

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Gr60低合金高强结构钢焊接施工工法
Gr60级低合金高强度结构钢为国内首次在建筑钢结构上使用钢材,符合美国材料标准ASTM903/913M一97 Gr60标准,相当于国内钢材标准中的Q420级钢。

由于Gr60钢为国内首次使用,目前尚无成熟的规范及焊接工艺参数作参照,焊接不确定性因素多,难度较大。

探索总结Gr60级钢的使用,对于推动Q420低合金高强度结构钢在国内建筑钢结构的应用,从节约资源的角度上符合我国的可持续发展国策,对于本企业乃至国内建筑钢结构行业的良性发展,均具有积极的创新意义。

1工法特点
1.1Gr60属低合金高强度结构钢,能大幅度提高结构杆件的承载力,减小了杆件截面面
积,从而减小自重,增加建筑空间。

1.2 Gr60钢对于需验算疲劳的焊接结构具有一40℃冲击韧性的合格保证,使其应用范围和结构可靠度得以扩大。

1.3 Gr60级钢的焊接性能优于国内工程中正在大量使用的Q345钢。

现场安装施焊操作较易控制。

在常温及低温下,Gr60级钢的预热温度较之同条件下的Q345钢低;并且,在负温下,只需对板厚在lOOmm以上的钢材采取低温度的后热措施。

1.4焊接施工过程须严格按照既定的焊接工艺指导书的工艺参数及焊接规定进行施工,对焊接速度、预热温度、层问温度、后热温度、保护气体的气压与流速等严格控制,方能保证焊接质量。

1.5已经过一15℃条件下冬期施工焊接工艺评定和一7℃下冬期施工实践,寒冷地区冬期也可施工。

1.6本工法是在完成北京新保利大厦工程基础上总结编写的,因此实用性很强。

2适用范围
适用于Gr60级低合金高强度结构钢进行CO2气体保护焊的各种焊缝连接形式。

3工艺原理
根据Gr60钢化学成分及力学性能进行可焊性分析与试验,在依据国外规范标准对此类钢材的焊接性的指导意见基础上,结合国内在高强钢CO2气体保护焊方面的焊接施工工艺,按照国内焊接规范的规定,进行常温及负温下典型焊缝形式的现场工艺评定试验,以取得指导现场焊接操作的适用的工艺参数。

Gr60钢的焊接性分析与试验包括下述内容:
3.1焊接性计算与分析:采用碳当量和冷裂纹敏感指数评估钢材的焊接性和确定预热温度;
3.2焊接性的直接试验:z向拉伸性能试验、Cramfield层状撕裂试验;
3.3焊接接头性能试验:对焊评试件进行外观、无损探伤、横向拉伸、横向弯曲、全焊缝拉伸、冲击(焊缝、热影响区)、熔敷金属化学成分分析及力学性能试验;
3.4焊缝的残余应力检测与有限元分析:采用国际先进的钢弦应变计进行杆件焊接残余应力监测,对于H型截面构件的残余应力,为验证测量结果,采用大型有限元软件ANSYS来分析H型截面构件的残余应力分布。

4.1工艺流程
4工艺流程
Gr60钢焊接工艺流程图
5操作要点
s.1焊接施工准备
5.1.1焊接工艺评定
针对Gr60级的焊缝接头形式,根据《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002)的具体规定,组织进行焊接工艺评定,确定出最佳焊接工艺参数,制定合理、详细的工艺措施和工艺流程。

5.1.2焊接材料、设备的准备
5.1.2.1钢结构现场焊接施工所需的焊接材料和辅材均应有质量合格证书。

采用的焊接材料和焊接设备技术条件应符合国家标准,性能优良。

CO2气体纯度应不低于99.95%,含水量应低于0.05%,瓶内高压低于1MPa时,应停止使用。

5.1.2.2 CO2气体保护焊设备应运转正常。

焊机电压、电流应处于焊接工艺评定指导书的规定,电流地线压紧牢固,接触可靠,电缆及焊丝无破损,送丝机应能均匀送丝,气管应无漏气或堵塞。

5.2主要焊接工艺参数
严格控制预热温度和层间温度,借以改善接头的塑性;同时,可以预防由根部冷裂纹
引发的层状撕裂。

预热采用多头加热器进行加热,焊缝层采用多层多道焊。

根据焊接工。

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