JPH09295168A - エレクトロスラグ溶接方法 - Google Patents
エレクトロスラグ溶接方法Info
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- JPH09295168A JPH09295168A JP13969596A JP13969596A JPH09295168A JP H09295168 A JPH09295168 A JP H09295168A JP 13969596 A JP13969596 A JP 13969596A JP 13969596 A JP13969596 A JP 13969596A JP H09295168 A JPH09295168 A JP H09295168A
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- flange
- welding
- welded
- electroslag
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フランジとウェブとの交差部を連続で溶接す
る場合において、スラグ巻き込み欠陥の生じない健全な
溶接部を能率良く得るエレクトロスラグ溶接方法を提供
する。 【解決手段】 フランジおよびウェブで構成される構造
物の溶接部分のフランジに穴状の空隙部を設けておいて
フランジとウェブとを連続して立向突き合わせ溶接する
エレクトロスラグ溶接方法において、溶接される開先面
のフランジとウェブとの境界部を予めアーク溶接した
後、フランジとウェブとの交差部を連続溶接する。
る場合において、スラグ巻き込み欠陥の生じない健全な
溶接部を能率良く得るエレクトロスラグ溶接方法を提供
する。 【解決手段】 フランジおよびウェブで構成される構造
物の溶接部分のフランジに穴状の空隙部を設けておいて
フランジとウェブとを連続して立向突き合わせ溶接する
エレクトロスラグ溶接方法において、溶接される開先面
のフランジとウェブとの境界部を予めアーク溶接した
後、フランジとウェブとの交差部を連続溶接する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フランジおよびウ
ェブで構成される、例えば橋梁Ｉ桁のフランジとウェブ
との交差部を連続溶接するエレクトロスラグ溶接方法に
関する。
ェブで構成される、例えば橋梁Ｉ桁のフランジとウェブ
との交差部を連続溶接するエレクトロスラグ溶接方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】図２に示す橋梁Ｉ桁のウェブ２を溶接す
る方法としては、ソリッドワイヤまたはフラックス入り
ワイヤを用いたガスシールドアーク溶接方法で半自動ま
たは自動の多層盛り溶接を行う方法が多く採用されてい
る。また、橋梁の大型化に伴いＩ桁の使用鋼板も厚肉長
尺になり、単層で溶接されるフラックス入りワイヤを用
いたエレクトロガス溶接方法も採用されている。図中１
はフランジ、１８はフランジ開先、１９はウェブ開先で
ある。
る方法としては、ソリッドワイヤまたはフラックス入り
ワイヤを用いたガスシールドアーク溶接方法で半自動ま
たは自動の多層盛り溶接を行う方法が多く採用されてい
る。また、橋梁の大型化に伴いＩ桁の使用鋼板も厚肉長
尺になり、単層で溶接されるフラックス入りワイヤを用
いたエレクトロガス溶接方法も採用されている。図中１
はフランジ、１８はフランジ開先、１９はウェブ開先で
ある。
【０００３】これらの溶接においては、図３に示すよう
に、まずフランジ１の溶接を行うためにウェブ２にスカ
ラップ３を設けなければならない。従って、そのスカラ
ップ３はフランジ１を下向溶接した後、穴埋め用のプレ
ートで埋めなければならないので非常に能率が悪くな
る。そこで、図４に示すように、スカラップを設けずに
フランジ１を溶接した後、ウェブ２と交差したフランジ
１に穴状の空隙部を設け、またはフランジ１を溶接する
ときに、ウェブ２との交差部に空隙部が残るように溶接
して、フランジ１とウェブ２とを、図５に一例を示すエ
レクトロスラグ溶接方法で連続溶接すれば非常に能率良
く溶接ができる。
に、まずフランジ１の溶接を行うためにウェブ２にスカ
ラップ３を設けなければならない。従って、そのスカラ
ップ３はフランジ１を下向溶接した後、穴埋め用のプレ
ートで埋めなければならないので非常に能率が悪くな
る。そこで、図４に示すように、スカラップを設けずに
フランジ１を溶接した後、ウェブ２と交差したフランジ
１に穴状の空隙部を設け、またはフランジ１を溶接する
ときに、ウェブ２との交差部に空隙部が残るように溶接
して、フランジ１とウェブ２とを、図５に一例を示すエ
レクトロスラグ溶接方法で連続溶接すれば非常に能率良
く溶接ができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述のごとく、エレク
トロスラグ溶接でフランジとウェブの交差部を連続溶接
すれば、非常に能率は向上するが、図６に示すようにフ
ランジ１とウェブ２の境界部４で溶接金属５の端部にス
ラグ巻き込み欠陥６が生じることがわかった。本発明
は、フランジとウェブとの交差部を連続で溶接する場合
において、スラグ巻き込み欠陥の生じない健全な溶接部
を能率良く得るエレクトロスラグ溶接方法を提供するこ
とを目的とする。
トロスラグ溶接でフランジとウェブの交差部を連続溶接
すれば、非常に能率は向上するが、図６に示すようにフ
ランジ１とウェブ２の境界部４で溶接金属５の端部にス
ラグ巻き込み欠陥６が生じることがわかった。本発明
は、フランジとウェブとの交差部を連続で溶接する場合
において、スラグ巻き込み欠陥の生じない健全な溶接部
を能率良く得るエレクトロスラグ溶接方法を提供するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、フランジ
とウェブとの境界部に生じるスラグ巻き込み欠陥につい
て詳細に調べた結果、以下の事実を突き止めた。すなわ
ち図７に示すように、エレクトロスラグ溶接を開始して
溶接金属５の溶融金属２０ラインがフランジ１の上面に
きたとき、フランジ１とウェブ２の境界部４のフランジ
１の肩部が通常の溶け込み幅以上に溶け、一方、ウェブ
２の底部肩はフランジ１肩部に比べて溶けるのが遅く浅
いために横Ｖ状の溶け込みとなり、スラグが入った状態
となる。これはエレクトロスラグ溶接により発生した溶
接熱がウェブ２に伝わりにくく、フランジ１にこもるた
めである。次いで、溶接ワイヤ７が溶かされて溶接金属
５の溶融金属２０ラインがウェブ２に到達してさらに上
昇したときに、フランジ１とウェブ２の境界部４の奥コ
ーナーに溶融スラグ８が浮上せずに残って、スラグ巻き
込み欠陥６が生じることになる。
とウェブとの境界部に生じるスラグ巻き込み欠陥につい
て詳細に調べた結果、以下の事実を突き止めた。すなわ
ち図７に示すように、エレクトロスラグ溶接を開始して
溶接金属５の溶融金属２０ラインがフランジ１の上面に
きたとき、フランジ１とウェブ２の境界部４のフランジ
１の肩部が通常の溶け込み幅以上に溶け、一方、ウェブ
２の底部肩はフランジ１肩部に比べて溶けるのが遅く浅
いために横Ｖ状の溶け込みとなり、スラグが入った状態
となる。これはエレクトロスラグ溶接により発生した溶
接熱がウェブ２に伝わりにくく、フランジ１にこもるた
めである。次いで、溶接ワイヤ７が溶かされて溶接金属
５の溶融金属２０ラインがウェブ２に到達してさらに上
昇したときに、フランジ１とウェブ２の境界部４の奥コ
ーナーに溶融スラグ８が浮上せずに残って、スラグ巻き
込み欠陥６が生じることになる。
【０００６】そこで、エレクトロスラグ溶接により発生
した溶接熱をウェブ２に伝えればフランジ１の肩部が溶
けることなくウェブ２へと溶接金属５の溶融金属２０ラ
インが到達上昇することができ、スラグ巻き込み欠陥６
が生じないことを見いだした。
した溶接熱をウェブ２に伝えればフランジ１の肩部が溶
けることなくウェブ２へと溶接金属５の溶融金属２０ラ
インが到達上昇することができ、スラグ巻き込み欠陥６
が生じないことを見いだした。
【０００７】すなわち、本発明の要旨とするところは、
フランジおよびウェブで構成される構造物の溶接部分の
フランジに穴状の空隙部を設けておいてフランジとウェ
ブとを連続して立向突き合わせ溶接するエレクトロスラ
グ溶接方法において溶接される開先面のフランジとウェ
ブとの境界部を予めアーク溶接した後、フランジとウェ
ブとの交差部を連続溶接することを特徴とするエレクト
ロスラグ溶接方法である。またここにおいて、溶接され
る開先面のフランジとウェブの境界部を開先加工して予
めアーク溶接することも特徴とする。
フランジおよびウェブで構成される構造物の溶接部分の
フランジに穴状の空隙部を設けておいてフランジとウェ
ブとを連続して立向突き合わせ溶接するエレクトロスラ
グ溶接方法において溶接される開先面のフランジとウェ
ブとの境界部を予めアーク溶接した後、フランジとウェ
ブとの交差部を連続溶接することを特徴とするエレクト
ロスラグ溶接方法である。またここにおいて、溶接され
る開先面のフランジとウェブの境界部を開先加工して予
めアーク溶接することも特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】図５は橋梁Ｉ桁のエレクトロスラ
グ溶接方法の一実施態様を示す説明図で、７は溶接用ワ
イヤ、９は溶接装置、１０は給電ノズル、１１は水冷銅
板、１２はスタート用銅タブ、１３はエンド用銅タブ、
１４は溶接装置固定具、１５はノズル固定具、１９はウ
ェブ開先である。このような構成によって、厚肉長尺の
橋梁Ｉ桁のエレクトロスラグ溶接を行う。なお、図５に
おいては給電ノズル１０は、鋼パイプあるいは鋼パイプ
にフラックスを塗布した消耗式ノズルを示したが、給電
ノズル１０が溶接と共に上昇する非消耗式ノズルも適用
可能である。
グ溶接方法の一実施態様を示す説明図で、７は溶接用ワ
イヤ、９は溶接装置、１０は給電ノズル、１１は水冷銅
板、１２はスタート用銅タブ、１３はエンド用銅タブ、
１４は溶接装置固定具、１５はノズル固定具、１９はウ
ェブ開先である。このような構成によって、厚肉長尺の
橋梁Ｉ桁のエレクトロスラグ溶接を行う。なお、図５に
おいては給電ノズル１０は、鋼パイプあるいは鋼パイプ
にフラックスを塗布した消耗式ノズルを示したが、給電
ノズル１０が溶接と共に上昇する非消耗式ノズルも適用
可能である。
【０００９】エレクトロスラグ溶接前に、図８の開先面
を見た図に示すように、エレクトロスラグ溶接する開先
面のフランジ１とウェブ２の境界部４を、予め被覆アー
ク溶接またはガスシールドアーク溶接などで溶接してフ
ランジ１とウェブ２を接合する。この溶接の溶け込み深
さは少なくとも次に行うエレクトロスラグ溶接の溶け込
む深さ以上とするのが好ましい。これにより、エレクト
ロスラグ溶接によって発生した溶接熱がアーク溶接によ
る溶接金属１７を介してウェブ２に伝わり、フランジ１
とウェブ２の境界部４のフランジ１の肩部が溶けること
なく、ウェブ２へと溶接金属５の溶融金属２０ラインが
到達上昇するので、図１に示すような溶け込み断面とな
り、図６に示すスラグ巻き込み欠陥６が生じることがな
い。
を見た図に示すように、エレクトロスラグ溶接する開先
面のフランジ１とウェブ２の境界部４を、予め被覆アー
ク溶接またはガスシールドアーク溶接などで溶接してフ
ランジ１とウェブ２を接合する。この溶接の溶け込み深
さは少なくとも次に行うエレクトロスラグ溶接の溶け込
む深さ以上とするのが好ましい。これにより、エレクト
ロスラグ溶接によって発生した溶接熱がアーク溶接によ
る溶接金属１７を介してウェブ２に伝わり、フランジ１
とウェブ２の境界部４のフランジ１の肩部が溶けること
なく、ウェブ２へと溶接金属５の溶融金属２０ラインが
到達上昇するので、図１に示すような溶け込み断面とな
り、図６に示すスラグ巻き込み欠陥６が生じることがな
い。
【００１０】なお、図９に示すように、フランジ１とウ
ェブ２の境界部４に開先１６を、機械加工またはグライ
ンダー研削などで加工した後にアーク溶接すると、フラ
ンジ１とウェブ２の境界部４の溶接金属１７による接合
面が広く深くなるので、エレクトロスラグ溶接によって
発生した溶接熱がウェブ２へといっそう伝わり易くな
り、よりスラグ巻き込み欠陥は生じにくくなる。
ェブ２の境界部４に開先１６を、機械加工またはグライ
ンダー研削などで加工した後にアーク溶接すると、フラ
ンジ１とウェブ２の境界部４の溶接金属１７による接合
面が広く深くなるので、エレクトロスラグ溶接によって
発生した溶接熱がウェブ２へといっそう伝わり易くな
り、よりスラグ巻き込み欠陥は生じにくくなる。
【００１１】以上はスラグ巻き込み欠陥の発生箇所とし
て、下側のフランジからウェブへエレクトロスラグ溶接
する場合について詳述した。一方、図５に示すように橋
梁Ｉ桁のエレクトロスラグ溶接の場合、下部フランジ１
からウェブ２、ウェブ２から上部フランジ１へと連続で
エレクトロスラグ溶接されるので、当然上部のフランジ
１とウェブ２との境界部のエレクトロスラグ溶接の開先
面においても、予めアーク溶接する。これによってエレ
クトロスラグ溶接の溶接熱がウェブ２から上部のフラン
ジ１に伝わり、ウェブ２と上部フランジ１の境界部のウ
ェブ２の肩部が必要以上に溶けることなく、上部フラン
ジ１へ溶接金属５の溶融金属２０ラインが到達上昇する
のでスラグ巻き込み欠陥が生じることなく、高能率に溶
接できる。
て、下側のフランジからウェブへエレクトロスラグ溶接
する場合について詳述した。一方、図５に示すように橋
梁Ｉ桁のエレクトロスラグ溶接の場合、下部フランジ１
からウェブ２、ウェブ２から上部フランジ１へと連続で
エレクトロスラグ溶接されるので、当然上部のフランジ
１とウェブ２との境界部のエレクトロスラグ溶接の開先
面においても、予めアーク溶接する。これによってエレ
クトロスラグ溶接の溶接熱がウェブ２から上部のフラン
ジ１に伝わり、ウェブ２と上部フランジ１の境界部のウ
ェブ２の肩部が必要以上に溶けることなく、上部フラン
ジ１へ溶接金属５の溶融金属２０ラインが到達上昇する
のでスラグ巻き込み欠陥が生じることなく、高能率に溶
接できる。
【００１２】
【実施例】表１に示す板厚のフランジおよびウェブを、
図２に示す橋梁Ｉ桁の形状に組み立て、上下のフランジ
の開先１９をウェブとの交差部に空隙が残るように１．
６ｍｍ径のＪＩＳ Ｚ３３１２ ＹＧＷ１１のソリッド
ワイヤで下向きガスシールドアーク溶接して試験に供し
た。なお、フランジおよびウェブの鋼種はいずれも４９
０Ｎ／ｍｍ2 級高張力鋼で、ウェブ長さ（エレクトロス
ラグ溶接の溶接長）は１５００ｍｍとした。
図２に示す橋梁Ｉ桁の形状に組み立て、上下のフランジ
の開先１９をウェブとの交差部に空隙が残るように１．
６ｍｍ径のＪＩＳ Ｚ３３１２ ＹＧＷ１１のソリッド
ワイヤで下向きガスシールドアーク溶接して試験に供し
た。なお、フランジおよびウェブの鋼種はいずれも４９
０Ｎ／ｍｍ2 級高張力鋼で、ウェブ長さ（エレクトロス
ラグ溶接の溶接長）は１５００ｍｍとした。
【００１３】
【表１】
【００１４】また、エレクトロスラグ溶接は、図５に示
すように消耗式エレクトロスラグ溶接方法で、給電ノズ
ルは外径１０ｍｍ、フラックス被覆２ｍｍ、長さ１８０
０ｍｍのものを用いた。ワイヤは２．４ｍｍ径のＪＩＳ
Ｚ３５５１ ＹＳーＭ４該当品を用いた。
すように消耗式エレクトロスラグ溶接方法で、給電ノズ
ルは外径１０ｍｍ、フラックス被覆２ｍｍ、長さ１８０
０ｍｍのものを用いた。ワイヤは２．４ｍｍ径のＪＩＳ
Ｚ３５５１ ＹＳーＭ４該当品を用いた。
【００１５】試験に供した各試験版は、上下フランジの
溶接前に、エレクトロスラグ溶接される開先面のフラン
ジとウェブとの境界部を予めアーク溶接した。それらの
条件およびエレクトロスラグ溶接条件を表１に示す。各
試験につき、エレクトロスラグ溶接後、上下のフランジ
とウェブの交差部を切り出してスラグ巻き込み欠陥の有
無を調べた。その結果も表１に示す。
溶接前に、エレクトロスラグ溶接される開先面のフラン
ジとウェブとの境界部を予めアーク溶接した。それらの
条件およびエレクトロスラグ溶接条件を表１に示す。各
試験につき、エレクトロスラグ溶接後、上下のフランジ
とウェブの交差部を切り出してスラグ巻き込み欠陥の有
無を調べた。その結果も表１に示す。
【００１６】表１中、Ｎｏ．１およびＮｏ．２が本発明
例、Ｎｏ．３が比較例である。本発明例であるＮｏ．１
およびＮｏ．２は、エレクトロスラグ溶接される開先面
のフランジとウェブの境界部があらかじめアーク溶接し
てあるので、フランジからウェブ、またウェブからフラ
ンジへと連続でエレクトロスラグ溶接される時に、フラ
ンジとウェブの境界部でエレクトロスラグ溶接によって
生じた溶接熱の伝導が良好になっている。このためフラ
ンジとウェブとの境界部のフランジまたはウェブの肩部
が溶けることなく溶接金属の溶融金属ラインが上昇した
ので、スラグ巻き込み欠陥はなかった。
例、Ｎｏ．３が比較例である。本発明例であるＮｏ．１
およびＮｏ．２は、エレクトロスラグ溶接される開先面
のフランジとウェブの境界部があらかじめアーク溶接し
てあるので、フランジからウェブ、またウェブからフラ
ンジへと連続でエレクトロスラグ溶接される時に、フラ
ンジとウェブの境界部でエレクトロスラグ溶接によって
生じた溶接熱の伝導が良好になっている。このためフラ
ンジとウェブとの境界部のフランジまたはウェブの肩部
が溶けることなく溶接金属の溶融金属ラインが上昇した
ので、スラグ巻き込み欠陥はなかった。
【００１７】比較例のＮｏ．３は、エレクトロスラグ溶
接される開先面のフランジとウェブの境界部がアーク溶
接されてないので、フランジからウェブ、またウェブか
らフランジへと連続でエレクトロスラグ溶接される時
に、フランジとウェブの境界部でエレクトロスラグ溶接
によって生じた溶接熱が上部に伝わりにくい。このため
フランジとウェブとの境界部のフランジまたはウェブの
肩部が溶けた後に溶接金属の溶融金属ラインが上昇した
ので、スラグ巻き込み欠陥が生じた。
接される開先面のフランジとウェブの境界部がアーク溶
接されてないので、フランジからウェブ、またウェブか
らフランジへと連続でエレクトロスラグ溶接される時
に、フランジとウェブの境界部でエレクトロスラグ溶接
によって生じた溶接熱が上部に伝わりにくい。このため
フランジとウェブとの境界部のフランジまたはウェブの
肩部が溶けた後に溶接金属の溶融金属ラインが上昇した
ので、スラグ巻き込み欠陥が生じた。
【００１８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のエレクト
ロスラグ溶接方法によれば、溶接される開先面のフラン
ジとウェブとの境界面を予めアーク溶接することによ
り、フランジとウェブとの交差部をエレクトロスラグ溶
接で連続溶接する場合においても、スラグ巻き込み欠陥
が生じない健全な溶接部を能率良く得ることができる。
ロスラグ溶接方法によれば、溶接される開先面のフラン
ジとウェブとの境界面を予めアーク溶接することによ
り、フランジとウェブとの交差部をエレクトロスラグ溶
接で連続溶接する場合においても、スラグ巻き込み欠陥
が生じない健全な溶接部を能率良く得ることができる。
【図１】フランジとウェブの境界部を本発明の方法でエ
レクトロスラグ溶接した後の断面図
レクトロスラグ溶接した後の断面図
【図２】橋梁Ｉ桁を示す斜視図
【図３】スカラップ有りのフランジとウェブの交差部を
示す斜視図
示す斜視図
【図４】スカラップ無しのフランジとウェブの交差部を
示す斜視図
示す斜視図
【図５】橋梁Ｉ桁をエレクトロスラグ溶接する方法の一
例を示す断面図
例を示す断面図
【図６】フランジとウェブの境界部に生じたスラグ巻き
込み欠陥を示す断面図
込み欠陥を示す断面図
【図７】フランジとウェブの境界部のエレクトロスラグ
溶接状況を示す断面図
溶接状況を示す断面図
【図８】本発明にしたがって開先面のフランジとウェブ
の境界部をアーク溶接した状態を示す図
の境界部をアーク溶接した状態を示す図
【図９】本発明にしたがって開先面のフランジとウェブ
の境界部を開先加工してアーク溶接した状態
の境界部を開先加工してアーク溶接した状態
１ フランジ ２ ウェブ ３ スカラップ ４ フランジとウェブの境界部 ５ 溶接金属 ６ スラグ巻き込み欠陥 ７ 溶接ワイヤ ８ 溶融スラグ ９ 溶接装置 １０ 給電ノズル １１ 水冷銅板 １２ スタート用銅板 １３ エンド用銅板 １４ 溶接装置固定装置 １５ ノズル固定具 １６ フランジとウェブの境界部の開先 １７ アーク溶接による溶接金属 １８ フランジ開先 １９ ウェブ開先 ２０ 溶融金属
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和田 達郎 千葉県習志野市東習志野七丁目６番１号 日鐵溶接工業株式会社機器事業部内
Claims (2)
- 【請求項１】 フランジおよびウェブで構成される構造
物の溶接部分のフランジに穴状の空隙部を設けておいて
フランジとウェブとを連続して立向突き合わせ溶接する
エレクトロスラグ溶接方法において、溶接される開先面
のフランジとウェブとの境界部を予めアーク溶接した
後、フランジとウェブとの交差部を連続溶接することを
特徴とするエレクトロスラグ溶接方法。 - 【請求項２】 溶接される開先面のフランジとウェブの
境界部を開先加工して予めアーク溶接することを特徴と
する請求項１記載のエレクトロスラグ溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13969596A JPH09295168A (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | エレクトロスラグ溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13969596A JPH09295168A (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | エレクトロスラグ溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09295168A true JPH09295168A (ja) | 1997-11-18 |
Family
ID=15251270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13969596A Pending JPH09295168A (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | エレクトロスラグ溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09295168A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104668768A (zh) * | 2013-11-28 | 2015-06-03 | 广西五鸿建设集团有限公司 | 箱型丝极电渣焊结构 |
-
1996
- 1996-05-10 JP JP13969596A patent/JPH09295168A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104668768A (zh) * | 2013-11-28 | 2015-06-03 | 广西五鸿建设集团有限公司 | 箱型丝极电渣焊结构 |
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