JPH1183332A - アルミニウムのフラックスろう接方法とその炉 - Google Patents
アルミニウムのフラックスろう接方法とその炉Info
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- JPH1183332A JPH1183332A JP9276354A JP27635497A JPH1183332A JP H1183332 A JPH1183332 A JP H1183332A JP 9276354 A JP9276354 A JP 9276354A JP 27635497 A JP27635497 A JP 27635497A JP H1183332 A JPH1183332 A JP H1183332A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/008—Soldering within a furnace
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Tunnel Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属マッフルを炉内に用いないで、所望の炉
内雰囲気下でアルミニウムやアルミニウム合金部品のフ
ラックスろう接を行う方法を提供する。また、この方法
に好適な連続式雰囲気炉を提供する。 【解決手段】 フラックスろう接されるアルミニウム部
品、特にそれに塗付されたフラックスの酸化を防ぐため
の連続式雰囲気炉の炉内雰囲気をいれる炉内壁内の空間
を、断熱材を介して該炉内壁の外方にあって炉殻を構成
する金属外壁を外気に対して気密にすることによって大
気から保護する。
内雰囲気下でアルミニウムやアルミニウム合金部品のフ
ラックスろう接を行う方法を提供する。また、この方法
に好適な連続式雰囲気炉を提供する。 【解決手段】 フラックスろう接されるアルミニウム部
品、特にそれに塗付されたフラックスの酸化を防ぐため
の連続式雰囲気炉の炉内雰囲気をいれる炉内壁内の空間
を、断熱材を介して該炉内壁の外方にあって炉殻を構成
する金属外壁を外気に対して気密にすることによって大
気から保護する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウムまたはア
ルミニウム合金になる部品のろう接方法、更に詳細に
は、これらの部品のフラックスを用いたろう接方法にか
かわるものである。本発明は、このようなろう接方法に
好適に用いうる雰囲気炉にもかかるものである。
ルミニウム合金になる部品のろう接方法、更に詳細に
は、これらの部品のフラックスを用いたろう接方法にか
かわるものである。本発明は、このようなろう接方法に
好適に用いうる雰囲気炉にもかかるものである。
【０００２】
【従来の技術】鉄や銅とそれらの合金の多くは、水素や
一酸化炭素を含む還元性のガスを雰囲気として用いる炉
内で高温にさらされると還元されるので、かかる雰囲気
炉内でそれらのろう接を行えばフラックスを必要としな
い。一方、アルミニウムやその合金は極めて低い酸素分
圧下でも還元されないので、上記した如き還元性の雰囲
気炉内で加熱してもろう接することができない。従っ
て、アルミニウムやその合金のろう接は、雰囲気によら
ずにフラックスを使用して行われてきた。即ち、これら
の今迄のろう接方法を要約すると、鉄や銅とそれらの合
金の炉内ろう接には還元性雰囲気を用いフラックスは不
要であるが、アルミニウムやその合金のろう接にはフラ
ックスを必要とし還元性雰囲気は無用であると言うこと
になる。ところが、近来、フラックスを用いたアルミニ
ウムやその合金のろう接にも高純度の窒素ガス等の不活
性雰囲気を使用することが有用、あるいは必須となって
きた。
一酸化炭素を含む還元性のガスを雰囲気として用いる炉
内で高温にさらされると還元されるので、かかる雰囲気
炉内でそれらのろう接を行えばフラックスを必要としな
い。一方、アルミニウムやその合金は極めて低い酸素分
圧下でも還元されないので、上記した如き還元性の雰囲
気炉内で加熱してもろう接することができない。従っ
て、アルミニウムやその合金のろう接は、雰囲気によら
ずにフラックスを使用して行われてきた。即ち、これら
の今迄のろう接方法を要約すると、鉄や銅とそれらの合
金の炉内ろう接には還元性雰囲気を用いフラックスは不
要であるが、アルミニウムやその合金のろう接にはフラ
ックスを必要とし還元性雰囲気は無用であると言うこと
になる。ところが、近来、フラックスを用いたアルミニ
ウムやその合金のろう接にも高純度の窒素ガス等の不活
性雰囲気を使用することが有用、あるいは必須となって
きた。
【０００３】これは、フッ化アルミニウム、テトラフル
オロアルミニウム酸カリウム、フッ化ナトリウム等のフ
ッ素化合物や、フッ素化合物を含むアルカリ金属塩化物
で構成され融点が５００〜５５０℃のフラックスは、ア
ルミニウムのろう接に多用されているが、近時これらの
水に溶けにくいフラックスの使用量を最低限に止めるこ
とにより、ろう接後の水洗いの用水量を低減したり、水
洗工程を廃止するなどの改善が公害対策として進められ
ていることに原因する。公害対策のためばかりでなく、
フラックスの使用量を少なくすることは経済的であり、
ろう接したアルミニウム製品へのフラックスの残査の付
着が少なくなって美麗なろう接製品を得ることができ、
更にまた炉がフラックスで浸食されるのを防ぐことがで
きる。
オロアルミニウム酸カリウム、フッ化ナトリウム等のフ
ッ素化合物や、フッ素化合物を含むアルカリ金属塩化物
で構成され融点が５００〜５５０℃のフラックスは、ア
ルミニウムのろう接に多用されているが、近時これらの
水に溶けにくいフラックスの使用量を最低限に止めるこ
とにより、ろう接後の水洗いの用水量を低減したり、水
洗工程を廃止するなどの改善が公害対策として進められ
ていることに原因する。公害対策のためばかりでなく、
フラックスの使用量を少なくすることは経済的であり、
ろう接したアルミニウム製品へのフラックスの残査の付
着が少なくなって美麗なろう接製品を得ることができ、
更にまた炉がフラックスで浸食されるのを防ぐことがで
きる。
【０００４】しかしながら、フラックスの使用料を最低
限に止めるためにろう接なされるアルミニウム部品に薄
く塗付されたフラックスは、高温で容易に酸化してしま
う。上述した種類のフラックスの酸化物は１，０００℃
以上の融点を有するので、一般に用いられているＡｌ−
Ｓｉ系のろう材の融点が５００〜６３０℃であり、加熱
温度が５８０〜６６０℃のアルミニウムやその合金のろ
う接では、このように酸化してしまうフラックスは全く
役に立たず、ろう接されるアルミニウムやその合金の二
次酸化をも招いてしまう。
限に止めるためにろう接なされるアルミニウム部品に薄
く塗付されたフラックスは、高温で容易に酸化してしま
う。上述した種類のフラックスの酸化物は１，０００℃
以上の融点を有するので、一般に用いられているＡｌ−
Ｓｉ系のろう材の融点が５００〜６３０℃であり、加熱
温度が５８０〜６６０℃のアルミニウムやその合金のろ
う接では、このように酸化してしまうフラックスは全く
役に立たず、ろう接されるアルミニウムやその合金の二
次酸化をも招いてしまう。
【０００５】そこで、上述した通りに、フラックスを用
いたアルミニウムやその合金のろう接でも、フラックス
の酸化を防ぐために不活性雰囲気下での加熱が必須とな
ってきた。このために、高純度の窒素ガスを満した気密
構造の金属マッフルを炉中に内装し、金属マッフル中の
不活性雰囲気下でアルミニウムやその合金をフラックス
を用いてろう接することが広く実用化された。この金属
マッフルは、フラックスの酸化を防ぐための雰囲気を外
乱から保護すると共に、金属マッフルとこのマッフルが
内装された炉の内壁との間に設けられた電気抵抗発熱体
を飛散するフラックスから保護して、フラックスによる
電気的な障害が発熱体に生じるのを防ぐ役割をもなす。
いたアルミニウムやその合金のろう接でも、フラックス
の酸化を防ぐために不活性雰囲気下での加熱が必須とな
ってきた。このために、高純度の窒素ガスを満した気密
構造の金属マッフルを炉中に内装し、金属マッフル中の
不活性雰囲気下でアルミニウムやその合金をフラックス
を用いてろう接することが広く実用化された。この金属
マッフルは、フラックスの酸化を防ぐための雰囲気を外
乱から保護すると共に、金属マッフルとこのマッフルが
内装された炉の内壁との間に設けられた電気抵抗発熱体
を飛散するフラックスから保護して、フラックスによる
電気的な障害が発熱体に生じるのを防ぐ役割をもなす。
【０００６】一方、このような金属マッフルは、アルミ
ニウムのフラックスろう接が広く実用化されるのに従っ
てその量産規模の拡大と高効率化が求められてきたため
に、長大化して長さが１０メートル以上にもなり、これ
を分割して継いでも一本が相当に長大になった。このよ
うな長大なマッフルの取扱は多大な労役を要するものと
なった。更には、マッフルの底部にマッフルが干渉して
穿孔ができ不具合が生じれば、かかる長大な金属マッフ
ルの取り外しと交換に多くの費用と時間と労役が必要と
なる。
ニウムのフラックスろう接が広く実用化されるのに従っ
てその量産規模の拡大と高効率化が求められてきたため
に、長大化して長さが１０メートル以上にもなり、これ
を分割して継いでも一本が相当に長大になった。このよ
うな長大なマッフルの取扱は多大な労役を要するものと
なった。更には、マッフルの底部にマッフルが干渉して
穿孔ができ不具合が生じれば、かかる長大な金属マッフ
ルの取り外しと交換に多くの費用と時間と労役が必要と
なる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、金
属マッフルを用いることなく、アルミニウムやその合金
のフラックスろう接を窒素等の雰囲気下で炉内で連続し
て行う方法と、そのための雰囲気炉を提供することを目
的としたものである。
属マッフルを用いることなく、アルミニウムやその合金
のフラックスろう接を窒素等の雰囲気下で炉内で連続し
て行う方法と、そのための雰囲気炉を提供することを目
的としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明においては、ろう
接されるためにろう材とフラックスとを施したアルミニ
ウムやその合金部品の組立体、特にそのフラックスの酸
化を防ぐために用いられる不活性雰囲気と大気との遮断
を、炉内壁内の空間内に装備される従来の気密型の金属
マッフルによって行うものでなく、断熱材を介して炉内
壁の外方にあって炉殻を構成する金属外壁を気密な構造
にすることによって行って、炉内壁内の空間内に直接に
導入され、この空間を満たす雰囲気を大気から保護する
ものである。
接されるためにろう材とフラックスとを施したアルミニ
ウムやその合金部品の組立体、特にそのフラックスの酸
化を防ぐために用いられる不活性雰囲気と大気との遮断
を、炉内壁内の空間内に装備される従来の気密型の金属
マッフルによって行うものでなく、断熱材を介して炉内
壁の外方にあって炉殻を構成する金属外壁を気密な構造
にすることによって行って、炉内壁内の空間内に直接に
導入され、この空間を満たす雰囲気を大気から保護する
ものである。
【０００９】尚、炉殻をなす金属外壁と炉内壁とを貫通
して炉内壁内に向けて取り付けられる機器、例えば雰囲
気ガス導入管、温度計、発熱体、雰囲気監視計等も外気
に対して気密な構造とする。また、前記した種類のフラ
ックスの成分中の無機塩は、高温で酸化物系耐火物をも
著しく浸食するので、この種の浸食に対して強い炭素質
耐火材をもって炉内壁を構築することが好ましい。更に
また、炉内壁の底部を構成する炉床を炉の長手方向を横
切る方向で分割しておけば、炉の長手方向でこの分割さ
れた炉床板を押し出し、もしくは引き出して炉床を点検
し、その必要な部分を交換することが容易である。
して炉内壁内に向けて取り付けられる機器、例えば雰囲
気ガス導入管、温度計、発熱体、雰囲気監視計等も外気
に対して気密な構造とする。また、前記した種類のフラ
ックスの成分中の無機塩は、高温で酸化物系耐火物をも
著しく浸食するので、この種の浸食に対して強い炭素質
耐火材をもって炉内壁を構築することが好ましい。更に
また、炉内壁の底部を構成する炉床を炉の長手方向を横
切る方向で分割しておけば、炉の長手方向でこの分割さ
れた炉床板を押し出し、もしくは引き出して炉床を点検
し、その必要な部分を交換することが容易である。
【００１０】
【発明の実施の態様】以下に、本発明の一実施態様を添
付図面を参照して説明する。図１は、本発明の方法を実
施するために好適な連続式雰囲気炉の要部の説明的な断
面図で、符号１はろう接が行われる炉内の空間を作る断
面が矩形状で、炉の長手方向にのびるトンネル状の炉内
壁である。この炉内壁は炭素質耐火材である純黒鉛を焼
結した板でつくられている。この炉内壁１の一部であっ
てその底部をなす炉床１′は、炉の長手方向を横切る方
向で所望の枚数に分割されて敷設されている。
付図面を参照して説明する。図１は、本発明の方法を実
施するために好適な連続式雰囲気炉の要部の説明的な断
面図で、符号１はろう接が行われる炉内の空間を作る断
面が矩形状で、炉の長手方向にのびるトンネル状の炉内
壁である。この炉内壁は炭素質耐火材である純黒鉛を焼
結した板でつくられている。この炉内壁１の一部であっ
てその底部をなす炉床１′は、炉の長手方向を横切る方
向で所望の枚数に分割されて敷設されている。
【００１１】断熱材２を介して炉内壁１の外方にあって
炉殻を構成する鋼板２′は外気に対して気密につくられ
ている。符号３は炉内壁内にある発熱部４をそれぞれ有
する一対の電気抵抗発熱体で、炉殻をなす鋼板２′を貫
通するその外方端は気密ボックス６によって外気に対し
て気密に保たれる。発熱体３の発熱部４は、飛散するフ
ラックスによって絶縁障害を起こさぬようにセラミック
のスリーブ５で保護されている。セラミックスの代わり
に、フラックスに対して耐蝕性をもつその他の金属材料
等で発熱部４を保護してもよい。
炉殻を構成する鋼板２′は外気に対して気密につくられ
ている。符号３は炉内壁内にある発熱部４をそれぞれ有
する一対の電気抵抗発熱体で、炉殻をなす鋼板２′を貫
通するその外方端は気密ボックス６によって外気に対し
て気密に保たれる。発熱体３の発熱部４は、飛散するフ
ラックスによって絶縁障害を起こさぬようにセラミック
のスリーブ５で保護されている。セラミックスの代わり
に、フラックスに対して耐蝕性をもつその他の金属材料
等で発熱部４を保護してもよい。
【００１２】符号７は、炉の長手方向で炉内壁内の空間
を循環して、ろう接されるアルミニウム部品を搬送する
コンベヤーで、好適には炭素質耐火材でつくる。例え
ば、実公平７−２９０４６号に記載される種類のエンド
レス・コンベヤーを用いる。
を循環して、ろう接されるアルミニウム部品を搬送する
コンベヤーで、好適には炭素質耐火材でつくる。例え
ば、実公平７−２９０４６号に記載される種類のエンド
レス・コンベヤーを用いる。
【００１３】図中に図示されていないが、炉殻をなす金
属外壁の鋼板２′と炉内壁１とを貫通して炉内壁内に向
けて取り付けられた機器、即ち、雰囲気ガス導入管、温
度計、雰囲気監視計も、発熱体３と同様に外気に対して
気密な構造とした。
属外壁の鋼板２′と炉内壁１とを貫通して炉内壁内に向
けて取り付けられた機器、即ち、雰囲気ガス導入管、温
度計、雰囲気監視計も、発熱体３と同様に外気に対して
気密な構造とした。
【００１４】上記した構造になる連続式雰囲気炉の炉内
壁１がつくる空間（幅６５０ｍｍ、長さ６，０００ｍ
ｍ、実効高さ１８０ｍｍ）中に、その中央上部に設けら
れた雰囲気導入管（図示せず）より毎時３３ｍ３の高純
度の窒素ガスを直接に送った。と共に、発熱体３とその
他の前記した機器の気密ボックス６内にも窒素ガスを送
っておいた。炉内壁内の空間がつくる加熱室を発熱体３
によって６００℃に保った。
壁１がつくる空間（幅６５０ｍｍ、長さ６，０００ｍ
ｍ、実効高さ１８０ｍｍ）中に、その中央上部に設けら
れた雰囲気導入管（図示せず）より毎時３３ｍ３の高純
度の窒素ガスを直接に送った。と共に、発熱体３とその
他の前記した機器の気密ボックス６内にも窒素ガスを送
っておいた。炉内壁内の空間がつくる加熱室を発熱体３
によって６００℃に保った。
【００１５】この炉内空間中に、コンベヤー７に乗せ
て、ろう接されるアルミニウム部品の組立体を毎時６０
個ずつ連続して送った。このアルミニウム部品組立体に
は、１個につき６０ｇのフッ素化合物を含むアルカリ金
属塩化物になる融点が５４７℃のフラックスを付着させ
ておき、Ａｌ−Ｓｉ系で融点が５９０℃のブレージング
シートを被覆しておいた。
て、ろう接されるアルミニウム部品の組立体を毎時６０
個ずつ連続して送った。このアルミニウム部品組立体に
は、１個につき６０ｇのフッ素化合物を含むアルカリ金
属塩化物になる融点が５４７℃のフラックスを付着させ
ておき、Ａｌ−Ｓｉ系で融点が５９０℃のブレージング
シートを被覆しておいた。
【００１６】炉内空間中へ送られた窒素ガスは、炉の長
手方向の両端の入口と出口より徐々に外気に流れるが、
炉内壁１の空間中への外気の進入は全くなく、炉内雰囲
気は常時酸素量２５〜５５ｐｐｍに保たれた。ろう接は
長時間にわたって良好に行われた。
手方向の両端の入口と出口より徐々に外気に流れるが、
炉内壁１の空間中への外気の進入は全くなく、炉内雰囲
気は常時酸素量２５〜５５ｐｐｍに保たれた。ろう接は
長時間にわたって良好に行われた。
【００１７】
【発明の効果】本発明の方法によれば、上述した通りに
金属マッフルを用いないでも、アルミニウムやその合金
のフラックスろう接が所望の雰囲気下で連続して行いう
るので誠に経済的である。また、本発明の方法を実施す
るために用いられる連続式雰囲気炉の炉内雰囲気を外気
から遮断するために気密手段は、高温にさらされしかも
フラックスによって浸食される惧れのある炉室内にはな
くて炉殻上にあるので、それを構成するための材料の選
択とその構造が比較的に自由であり、且つその保守も容
易である。
金属マッフルを用いないでも、アルミニウムやその合金
のフラックスろう接が所望の雰囲気下で連続して行いう
るので誠に経済的である。また、本発明の方法を実施す
るために用いられる連続式雰囲気炉の炉内雰囲気を外気
から遮断するために気密手段は、高温にさらされしかも
フラックスによって浸食される惧れのある炉室内にはな
くて炉殻上にあるので、それを構成するための材料の選
択とその構造が比較的に自由であり、且つその保守も容
易である。
図１は本発明の方法を実施するために好適な連続式雰囲
気炉の一例の要部を示す説明的な断面図である。
気炉の一例の要部を示す説明的な断面図である。
１−炉内壁 １′−炉内壁の一部をなす炉床 ２−炉殻断熱材 ２′−炉殻の気密な鋼板外壁 ３−発熱体 ４−発熱体の炉内にある発熱部 ５−発熱部の保護スリーブ ６−気密ボックス ７−コンベヤー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ２７Ｄ 1/00 Ｆ２７Ｄ 1/00 Ｄ 7/06 7/06 Ｂ
Claims (7)
- 【請求項１】 フラックスを用いてアルミニウムやその
合金のろう接を炉内雰囲気下で連続して加熱して行う方
法において、該加熱を炉内壁に囲まれて炉の長手方向に
のびる空間がつくる炉内に導入される該雰囲気下で行
い、かつ該雰囲気を外気から保護するために、断熱材を
介して該炉内壁の外方にあって炉殻をつくる金属外壁を
大気に対して気密にすることを特徴とするアルミニウム
やその合金のフラックスろう接方法。 - 【請求項２】 請求項１に述べる方法にして、金属外壁
と炉内壁を貫通して炉内にのびる部分を有する機器類を
金属外壁と協同して大気に対して気密にすることを特徴
とするアルミニウムやその合金のフラックスろう接方
法。 - 【請求項３】 請求項１または２に述べる方法にして、
炉内壁をフラックスの化学的な浸食に対して安定な炭素
質の耐火材料でつくることを特徴とするアルミニウムや
その合金のフラックスろう接方法。 - 【請求項４】 請求項２に述べる方法にして、金属外壁
と炉内壁を貫通して炉内にのびる部分を有する機器類の
該部分をフラックスに対して耐蝕性を持つ金属またはセ
ラミックで保護することを特徴とするアルミニウムやそ
の合金のろう接方法。 - 【請求項５】 請求項１または３に述べる方法にして、
炉内壁の底部をなす炉床を炉の長手方向を横切る方向で
分割して敷設することを特徴とするアルミニウムやその
合金のろう接方法。 - 【請求項６】 アルミニウムやその合金のフラックスろ
う接用の連続式の雰囲気炉にして、炭素質の耐火材料で
つくられた炉内壁で囲まれて炉の長手方向にのびる長尺
な空間がそれ自体のみでそのままろう接のために加熱室
を構成し、炉加熱室内に送られる窒素ガス等の所望の雰
囲気は大気に対して気密な金属の炉殻外壁部によって外
気より保護され、該加熱室内に臨む機器類の部分はフラ
ックスに対して耐蝕性をもつ金属またはセラミックで保
護され、かつ該機器類の炉殻外壁部から外方に突出する
部分は該外壁と協同して大気に対して気密にされている
ことを特徴とする上記の連続式の雰囲気炉。 - 【請求項７】 請求項６に述べるアルミニウムやその合
金のフラックスろう接用の連続式の雰囲気炉にして、炉
内壁の底部は炉床をなし、炉の長手方向を横切る方向で
分割されて敷設されていることを特徴とする上記の連続
式の雰囲気炉。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27635497A JP4103054B2 (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | アルミニウムのフラックスろう接方法 |
| US09/135,450 US6062464A (en) | 1997-09-02 | 1998-08-17 | Method of brazing aluminium with flux and a furnace therefor |
| EP98307041A EP0900619B1 (en) | 1997-09-02 | 1998-09-02 | Method of brazing aluminium with flux and a furnace therefor |
| DE69815968T DE69815968T2 (de) | 1997-09-02 | 1998-09-02 | Verfahren zum Löten von Aluminium-Werkstücken und Ofen dafür |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27635497A JP4103054B2 (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | アルミニウムのフラックスろう接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1183332A true JPH1183332A (ja) | 1999-03-26 |
| JP4103054B2 JP4103054B2 (ja) | 2008-06-18 |
Family
ID=17568272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27635497A Expired - Lifetime JP4103054B2 (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | アルミニウムのフラックスろう接方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6062464A (ja) |
| EP (1) | EP0900619B1 (ja) |
| JP (1) | JP4103054B2 (ja) |
| DE (1) | DE69815968T2 (ja) |
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1997
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