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K439B高温合金变截面铸件缩孔缩松数值模拟与试验
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作者 鄯宇 隋大山 +3 位作者 麻晋源 李金锋 董安平 孙宝德 《铸造》 北大核心 2023年第12期1560-1567,共8页
具有变截面结构特征的铸件极易产生缩孔缩松缺陷,而准确预测并抑制缩孔缩松是制定合理铸造工艺的关键技术之一。采用有限元方法对K439B高温合金变截面铸件精密铸造过程进行了数值模拟,对比分析了Porosity判据、Niyama无量纲判据和APM(Ad... 具有变截面结构特征的铸件极易产生缩孔缩松缺陷,而准确预测并抑制缩孔缩松是制定合理铸造工艺的关键技术之一。采用有限元方法对K439B高温合金变截面铸件精密铸造过程进行了数值模拟,对比分析了Porosity判据、Niyama无量纲判据和APM(Advanced Porosity Model)判据的缩孔缩松数值模拟结果,结合铸造试验结果,确定了APM判据具有更高的数值模拟精度。在此基础上,采用APM判据数值模拟了不同截面铸件的缩孔缩松演化特点。数值模拟结果表明:随着截面比值由2∶1增加到12∶1,特征区域的孔隙率由2.31%增大到4.56%,孔隙总体积由0.44 cm^(3)增加到3.65 cm^(3),并且大体积分数的宏观缩孔逐渐增多,而锥形孔隙的长宽比则不断减小。 展开更多
关键词 镍基高温合金 精密铸造 数值模拟 变截面 缩孔缩松
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基于ProCAST的TiAl叶片缩孔缩松预测及工艺优化 被引量:36
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作者 潘利文 高永 +3 位作者 高文理 胡治流 郑立静 张虎 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期504-507,共4页
应用铸造模拟软件ProCAST预测了精密铸造Ti-47Al-2Cr-2Nb合金叶片缩孔、缩松的形成情况,并与试验结果进行对照,吻合良好,表明ProCAST软件对缩孔、缩松的预测准确可靠。鉴于单独靠冒口的补缩作用无法全部消除叶片的缩孔缩松,因此通过模... 应用铸造模拟软件ProCAST预测了精密铸造Ti-47Al-2Cr-2Nb合金叶片缩孔、缩松的形成情况,并与试验结果进行对照,吻合良好,表明ProCAST软件对缩孔、缩松的预测准确可靠。鉴于单独靠冒口的补缩作用无法全部消除叶片的缩孔缩松,因此通过模拟方法比较了底部铜板+型壳预热法、型壳纵向外加温度梯度法及型壳整体预热法对TiAl叶片缩孔缩松的消除效果。结果表明,最佳的工艺是模壳整体预热法,当型壳预热温度达到1000℃时,能够完全消除叶片的宏观缩孔缩松缺陷。 展开更多
关键词 PROCAST TiAl叶片 缩孔缩松 预测 工艺优化
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Niyama判据对铸件缩孔缩松预测的适用性 被引量:31
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作者 潘利文 郑立静 +1 位作者 张虎 高文理 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期1534-1540,共7页
应用ProCAST有限元模拟软件包的Niyama判据对TiAl合金十字板状铸件中肉眼可见的宏观缩孔缩松进行了预测,并通过实验进行了验证.结果表明:对于Ti-47Al-2Cr-2Nb合金十字板状铸件,判据值主要受到铸件壁厚(冷速)的影响,判据值随铸件壁厚的... 应用ProCAST有限元模拟软件包的Niyama判据对TiAl合金十字板状铸件中肉眼可见的宏观缩孔缩松进行了预测,并通过实验进行了验证.结果表明:对于Ti-47Al-2Cr-2Nb合金十字板状铸件,判据值主要受到铸件壁厚(冷速)的影响,判据值随铸件壁厚的增加而增大,宏观缩孔缩松最严重的区域不是判据值最小的区域,而判据值最小的区域只有显微缩松而没有宏观缩孔缩松,所以无法根据判据值大小来确定宏观缩孔和宏观缩松产生的位置及大小.分析表明,Niyama判据是一种基于枝晶间显微缩松的预测判据,其判据值适用于评定显微缩松产生的倾向性,可以较准确地预测出显微缩松产生的位置.由于宏观缩孔和宏观缩松形成机理与显微缩松不同,所以不宜用于壁厚悬殊的复杂铸件宏观缩孔缩松的预测. 展开更多
关键词 Niyama判据 TIAL合金 宏观缩孔缩松 显微 预测适用性
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利用Niyama判据预测离心铸造轧辊缩孔缩松缺陷 被引量:11
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作者 刘利刚 杨庆祥 +3 位作者 李强 王玉辉 李达 廖波 《铸造技术》 CAS 北大核心 2009年第12期1580-1582,共3页
采用有限元法建立模型,利用等价比热法处理相变潜热,对大型离心铸造轧辊浇注及冷却过程的温度场进行了数值模拟。通过计算轧辊各部位的温度梯度和冷却速度,利用新山英辅(Niyama)判据,对轧辊各部位出现缩孔缩松缺陷的趋势进行了预测,其... 采用有限元法建立模型,利用等价比热法处理相变潜热,对大型离心铸造轧辊浇注及冷却过程的温度场进行了数值模拟。通过计算轧辊各部位的温度梯度和冷却速度,利用新山英辅(Niyama)判据,对轧辊各部位出现缩孔缩松缺陷的趋势进行了预测,其结果与生产实际相吻合。 展开更多
关键词 有限元 离心铸造 温度场 数值模拟 缩孔缩松
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灰铁凝固过程中缩孔缩松的预测 被引量:15
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作者 杨杰 董怀宇 熊守美 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期929-932,共4页
通过热分析实验及对灰铁试件的浇注实验,分析了碳当量及孕育对灰铁凝固过程的影响.在动态膨胀叠加法的基础上,综合考虑了初始温度、碳当量、孕育、初晶和共晶体积的收缩与膨胀,建立了灰铁缩孔预测模型.开发了灰铁凝固过程数值模拟分析系... 通过热分析实验及对灰铁试件的浇注实验,分析了碳当量及孕育对灰铁凝固过程的影响.在动态膨胀叠加法的基础上,综合考虑了初始温度、碳当量、孕育、初晶和共晶体积的收缩与膨胀,建立了灰铁缩孔预测模型.开发了灰铁凝固过程数值模拟分析系统,并对实际的灰铁浇注件进行验证分析,预测结果与实验结果吻合较好. 展开更多
关键词 灰铁 凝固 缩孔缩松 预测模型 数值模拟
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铝合金汽车缸盖的缩孔缩松缺陷数值模拟分析 被引量:12
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作者 严青松 余欢 +3 位作者 魏伯康 蔡启舟 陈立亮 刘瑞祥 《铸造技术》 CAS 北大核心 2008年第3期355-357,共3页
采用华铸CAE软件对铝合金缸盖的缩孔缩松缺陷进行模拟分析和工艺优化,经过小批量的生产试验,得到3种铸造工艺的缩孔缩松的大小和分布情况。结果表明,实际的铝合金缸盖的缩孔缩松分布与华铸CAE软件模拟的结果基本吻合,优化的第2种铸造工... 采用华铸CAE软件对铝合金缸盖的缩孔缩松缺陷进行模拟分析和工艺优化,经过小批量的生产试验,得到3种铸造工艺的缩孔缩松的大小和分布情况。结果表明,实际的铝合金缸盖的缩孔缩松分布与华铸CAE软件模拟的结果基本吻合,优化的第2种铸造工艺产生的缩孔缩松最少,且分布最合理,废品率可降至10%左右,能满足生产需要。 展开更多
关键词 华铸CAE软件 铝合金缸盖 缩孔缩松 数值模拟
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Niyama判据预测大型铸钢件旋回破碎机横梁缩孔缩松缺陷 被引量:7
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作者 李荣德 张子慧 +3 位作者 向青春 曲迎东 杨桂星 邱克强 《铸造技术》 CAS 北大核心 2015年第5期1196-1200,共5页
针对大型铸钢件旋回破碎机横梁在铸造生产过程中存在的缺陷问题,利用Pro CAST模拟软件,对特大型旋回破碎机横梁铸件进行了凝固过程的数值模拟,分析了横梁纵向剖面8个关键位置的温度变化曲线,归纳出冷却速率的变化趋势。同时根据Niyama... 针对大型铸钢件旋回破碎机横梁在铸造生产过程中存在的缺陷问题,利用Pro CAST模拟软件,对特大型旋回破碎机横梁铸件进行了凝固过程的数值模拟,分析了横梁纵向剖面8个关键位置的温度变化曲线,归纳出冷却速率的变化趋势。同时根据Niyama判据预测铸件中产生缺陷的位置。在此基础上,对原铸造工艺方案进行改进,即在发热冒口的底部添设补贴。经过模拟结果对比表明:改进后的工艺有效的增加了冒口补缩距离,Niyama判据满足不形成缩松缩孔的临界值要求。避免了在铸造时缩松缩孔缺陷的产生。模拟实验结果与实际生产相符。 展开更多
关键词 数值模拟 冷却速率 铸造工艺 缩孔缩松 Niyama判据
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低压铸造缩孔缩松判据预测技术 被引量:25
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作者 侯华 徐宏 程军 《铸造技术》 CAS 北大核心 2004年第10期769-771,共3页
本文考虑了压力对临界固相率的影响 ,提出了压力下的缩孔预测判据 ,及与压力、温度梯度和冷却速度相关的缩松预测判据 。
关键词 缩孔缩松预测 低压铸造 数值模拟
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大断面球铁件铸造过程数值模拟及缩孔缩松预测 被引量:14
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作者 张福全 王杨 +1 位作者 周惦武 邵斌 《铸造技术》 CAS 北大核心 2013年第8期1027-1028,1029-1030,共4页
针对高档数控机床用滑枕球铁件易出现缩孔缩松缺陷现象,结合实际生产条件,采用Procast铸造模拟软件对滑枕铸件的凝固时间以及缩孔缩松形成过程进行了数值模拟。基于分析结果,预测了滑枕中存在的缩孔缩松缺陷部位,模拟结果与实际生产情... 针对高档数控机床用滑枕球铁件易出现缩孔缩松缺陷现象,结合实际生产条件,采用Procast铸造模拟软件对滑枕铸件的凝固时间以及缩孔缩松形成过程进行了数值模拟。基于分析结果,预测了滑枕中存在的缩孔缩松缺陷部位,模拟结果与实际生产情况吻合良好。分析表明:降低浇注温度,在铸件底部高压油孔及厚壁筋板处设置冷铁,可缩短该部位凝固时间,减小铸件厚大部位产生缩孔缩松倾向。 展开更多
关键词 高档数控机床 数值模拟 PROCAST软件 缩孔缩松
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考虑充型过程的铸钢件缩孔缩松预测研究 被引量:3
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作者 高志强 王春乐 +1 位作者 邱伟 柳百成 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第6期48-48,共1页
采用试验研究与数值模拟相结合的方法,研究了充型过程对铸钢件缩孔缩松分布的影响,提高了缩孔缩松的预测精度。对生产中铸钢件的缩孔缩松分布进行了模拟,模拟结果与实际情况吻合。
关键词 铸造 缩孔缩松 充型过程 数值模拟
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球墨铸铁件缩孔缩松的形成及其预测 被引量:16
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作者 李嘉荣 柳百成 《现代铸铁》 CAS 1993年第1期32-40,15,共10页
回顾了球墨铸铁件的凝固特性、收缩特性及缩孔缩松形成方面的研究工作、存在的问题及进一步研究的方向,评价了铸件缩孔缩松预测的研究成果及进展。指出,球墨铸铁件缩孔缩松的形成及预测是一个有待于解决的课题,它需要综合考虑冶金、工... 回顾了球墨铸铁件的凝固特性、收缩特性及缩孔缩松形成方面的研究工作、存在的问题及进一步研究的方向,评价了铸件缩孔缩松预测的研究成果及进展。指出,球墨铸铁件缩孔缩松的形成及预测是一个有待于解决的课题,它需要综合考虑冶金、工艺及动力学因素的影响,将物理模拟试验与数值模拟预测紧密结合,系统地开展工作。 展开更多
关键词 球墨铸铁 缩孔缩松 预测 铸件
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微量B和C对TiAl合金铸锭缩孔缩松的影响 被引量:2
12
作者 高永 杨莉莉 +1 位作者 郑立静 张虎 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1217-1220,共4页
采用真空感应磁悬浮熔炼合金、重力浇注入室温石墨模具的方法,分别制备了Ti-47Al-2Cr-2Nb,Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.8B和Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.1C 3种名义成分的铸锭.对铸锭进行成分分析并利用体视显微镜和扫描电子显微镜对铸锭的铸造收缩缺陷和... 采用真空感应磁悬浮熔炼合金、重力浇注入室温石墨模具的方法,分别制备了Ti-47Al-2Cr-2Nb,Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.8B和Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.1C 3种名义成分的铸锭.对铸锭进行成分分析并利用体视显微镜和扫描电子显微镜对铸锭的铸造收缩缺陷和组织进行分析.结果表明:Ti-47Al-2Cr-2Nb合金铸锭有很强的柱状晶生长趋势,在轴线附近区域形成分散的缩松;加入0.8%B(原子分数)后,铸锭的组织得到细化,并削弱了柱状晶生长趋势,收缩缺陷分布集中以大缩孔方式存在,显微缩松的密度和尺寸均降低.添加0.1%C(原子分数)后,铸锭的组织和缩孔缩松与Ti-47Al-2Cr-2Nb比均无明显变化. 展开更多
关键词 TIAL合金 微合金化 显微组织 缩孔缩松
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V型皮带轮缩孔缩松缺陷分析与防止 被引量:2
13
作者 王申银 刘卓 《铸造技术》 CAS 北大核心 2011年第11期1613-1614,共2页
V型皮带轮上的缩孔、缩松缺陷多出现于V槽底部及侧面,经机械加工后方能发现。对V型皮带轮而言,环形槽上的缩孔缩松,是导致应力集中,产生疲劳断裂和表面疲劳点蚀的根源。因此,为防止V形槽缩孔、缩松缺陷寻求更佳方法和思路,以不断... V型皮带轮上的缩孔、缩松缺陷多出现于V槽底部及侧面,经机械加工后方能发现。对V型皮带轮而言,环形槽上的缩孔缩松,是导致应力集中,产生疲劳断裂和表面疲劳点蚀的根源。因此,为防止V形槽缩孔、缩松缺陷寻求更佳方法和思路,以不断提高铸件合格品率,是我们进行研究与实践的目的。 展开更多
关键词 缩孔缩松 皮带轮 缺陷分析 V型 缺陷 机械加工 应力集中 疲劳点蚀
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浇注温度对转子缩孔缩松缺陷影响的探索 被引量:2
14
作者 徐年宝 秦涛 《铸造技术》 CAS 北大核心 2012年第7期824-825,共2页
根据风电发电机转子的铸造工艺,采用Solidworks对其建立三维模型,运用铸造过程模拟仿真软件对其铸造工艺进行模拟仿真,预测了不同浇注温度对转子铸件缩孔缩松缺陷的影响,得到了一个最佳浇注温度。
关键词 转子 PROCAST 缩孔缩松 浇注温度
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应用有限元法预计泵壳铸件的缩孔缩松和热裂 被引量:1
15
作者 李华基 李革胜 +1 位作者 张蓉 甄丙仁 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1998年第4期84-89,共6页
应用有限元法对核电站主循环泵壳铸钢件进行了二维温度场及应力场数值模拟,预计了铸件中的缩孔缩松和热裂。实际浇铸试件的解剖结果与数值模拟结果基本相符。同时对拟定的泵壳铸件工艺方案进行了评价。
关键词 有限元法 数值模拟/缩孔缩松 热裂 泵壳铸钢件
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液态金属静压力对缩孔缩松判据的影响 被引量:3
16
作者 薛祥 张跃冰 +1 位作者 田竞 李宏伟 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期426-428,共3页
大多数缩孔缩松判据都忽略了液态金属静压力的影响,因此对液态金属静压力较大的铸件的缩孔缩松预测不够准确。针对这一问题,通过对铸件缩孔缩松判据———时间梯度法(Xue判据)的改进,将液态金属静压力P0引入到缩孔 >Ck,与实验缩松... 大多数缩孔缩松判据都忽略了液态金属静压力的影响,因此对液态金属静压力较大的铸件的缩孔缩松预测不够准确。针对这一问题,通过对铸件缩孔缩松判据———时间梯度法(Xue判据)的改进,将液态金属静压力P0引入到缩孔 >Ck,与实验缩松判据中,建立了时间梯度法与液态金属静压力之间的关系。新的缩孔缩松判据可表示为P0 80 ·Gτ/τ0 6结果对比表明,预测结果与实验结果吻合,比原缩孔缩松判据预测结果更加准确。 展开更多
关键词 液态金属静压力 缩孔缩松判据 铸造 数值模拟 缺陷预测 时间梯度法
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熔铸装药过程缩孔缩松的预测及工艺优化 被引量:6
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作者 梁国祥 曹红松 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期47-50,共4页
为研究熔铸工艺对药柱质量的影响,采用数值模拟方法预测了熔铸装药过程中药柱内缩孔、缩松的形成情况。模拟不同浇注温度下缩孔、缩松的大小,分析其形成原因,模拟弹体下部水冷+冒口弹体上部预热保温法对药柱缩孔、缩松的消除效果。结果... 为研究熔铸工艺对药柱质量的影响,采用数值模拟方法预测了熔铸装药过程中药柱内缩孔、缩松的形成情况。模拟不同浇注温度下缩孔、缩松的大小,分析其形成原因,模拟弹体下部水冷+冒口弹体上部预热保温法对药柱缩孔、缩松的消除效果。结果表明:能够保证液体炸药充满药室的最低浇注温度为最佳,弹体下部水冷+冒口弹体上部预热保温法可以有效减少缩孔、缩松;当预热温度为80℃,能够完全消除药柱内的宏观缩孔、缩松缺陷。 展开更多
关键词 炸药熔铸 缩孔缩松 数值模拟 工艺优化
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基于ProCAST软件的大型铸钢件缩孔缩松预测判据及铸造工艺优化 被引量:7
18
作者 吕云霞 《铸造技术》 CAS 北大核心 2015年第11期2725-2727,共3页
对建筑用大型铸钢件的缩孔缩松分布情况进行分析和研究,利用ProCAST软件对大型铸钢件Niyama判据临界值,进行了数值模拟预测,并得出判据临界值的范围。结果表明,当铸件单元判据值小于临界值时,则可能出现缩松。最后以某大型机架铸件为例... 对建筑用大型铸钢件的缩孔缩松分布情况进行分析和研究,利用ProCAST软件对大型铸钢件Niyama判据临界值,进行了数值模拟预测,并得出判据临界值的范围。结果表明,当铸件单元判据值小于临界值时,则可能出现缩松。最后以某大型机架铸件为例,对两种工艺方案进行了比较优化,得到大型铸钢件机架的优化工艺方案。 展开更多
关键词 缩孔缩松预测 Niyama判据临界值 大型铸钢件
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精铸件缩孔缩松的数值模拟分析及工艺优化 被引量:4
19
作者 杨全涛 袁有录 《铸造技术》 CAS 北大核心 2014年第2期419-422,共4页
以精铸件缩孔、缩松为例,针对生产中出现缺陷的铸件,采用ProCAST分析软件对原铸造工艺进行了凝固模拟,找出了缺陷产生的原因,提出了工艺优化方案,并设计了新的铸造工艺。对新工艺模拟结果表明,铸件内部缺陷消除。按新工艺试制后的零件... 以精铸件缩孔、缩松为例,针对生产中出现缺陷的铸件,采用ProCAST分析软件对原铸造工艺进行了凝固模拟,找出了缺陷产生的原因,提出了工艺优化方案,并设计了新的铸造工艺。对新工艺模拟结果表明,铸件内部缺陷消除。按新工艺试制后的零件内部缺陷被消除,与模拟结果吻合较好。 展开更多
关键词 精密铸造 缩孔缩松 数值模拟
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消除高锰钢辙叉跟端缩孔缩松的优化工艺 被引量:2
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作者 张洲旭 《铸造技术》 CAS 北大核心 2001年第4期25-26,共2页
对于长、大、结构复杂的高锰钢辙叉 ,在热节部位 (三壁相交 )和横浇道上设置 180mm× 2 0 0mm的保温冒口 ,有利于强化铸件的补缩 ;同时在上颚部位上设置 2 5mm× 60mm的圆棒冷铁 ,可获得较好的组织 ,两者相辅相成 ,彻底消除... 对于长、大、结构复杂的高锰钢辙叉 ,在热节部位 (三壁相交 )和横浇道上设置 180mm× 2 0 0mm的保温冒口 ,有利于强化铸件的补缩 ;同时在上颚部位上设置 2 5mm× 60mm的圆棒冷铁 ,可获得较好的组织 ,两者相辅相成 ,彻底消除了辙叉跟端的缩孔。 展开更多
关键词 高锰钢辙叉 缩孔缩松 工艺优化
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