电焊工技师理论计算题

1. 板厚为12mm 的焊件焊缝长30mm, 受拉力8640N, 求焊缝所受拉力? 解:根据σ=(P)/(δL) 可知

σ=(8640)/(1.2×30)=240(Mpa) 答:焊缝所受拉应力为240兆帕。

2. 板厚为10mm 钢板对接, 焊缝受29300N 剪切力, 材料为Q235-A, 求焊缝长度?

解:根据公式τ=Q/LS≤[τh ) 查得[τh )=9800N/cm2

L≥Q/S[τh

]=(29300)/(1×9800) ≈2.29(cm) 答:焊缝长度为3厘米。

3. 侧面角焊缝构件焊脚K=6mm,拉力P=104

N, 焊缝L=400mm,长度焊缝承受多大应力? 解:根据τ=(P)/(1.4KL) 可知

侧面角焊缝受静载强度:τ=(P)/(1.4KL)

=(104

)/(1.4×6×400)=2.98(Mpa) 答:焊缝承受的最大应力为2.98兆帕。

4. 已知侧面角焊缝可承受的最大应力为3.6Mpa, 焊缝L=400mm,拉力P=10080N,试问该焊缝角高是多少?

解:根据公式τ=(P)/(1.4KL)可得

K=(P)/(1.4Kτ)=(10080)/(1.4×400×3.6)=5(mm) 答:焊角高为5毫米。

5. 角焊缝构件焊脚K=8mm,拉力P=10b

N, 焊缝L 1 =L2=200mm,L3 =150mm,求角焊承受的切应力?

解:根据公式τ=(P)/(0.7KΣL)=(1000000)/(0.7×8×(200+200+150)) =324.68Mpa

答:该角焊缝气承受切应力为324.69兆帕。

6. 角焊缝承受应力400Mpa, 焊缝总长500mm, 焊脚8mm, 求承受的拉力。 解:根据公式τ=(P)/(0.7ΣL) 可得应力 P=0.7ΣL τ=0.7×8×500×400=1120000(N) 答拉力为1120000牛顿。

7. 两块厚10mm, 板对接, 受垂直板面弯矩M 为300000N.cm, 焊缝长300mm, 求焊缝承受应力。

解:根据公式σ=(6M)/(δ2L)=(6×3×105 )/(12

×30)=600(Mpa) 答:焊缝承受应力为600兆帕。

8. 焊缝承受600Mpa 应力, 长为200mm, 板厚10mm, 求板面受外弯力矩?

解:根据公式σ=(6M)/(δ2

L) 可得板面外弯力矩

M=(1)/(6)×σ×δ2 L=(1)/(6)×600×12

×20

=2×105

(N·cm)

答:板面受外弯力矩为2×105

牛·厘米。

9. 某截面为正方形的试件, 断面边长为10mm, 承受的最大拉力为9800N, 求该试件的抗拉强度?

解:根据公式δb =(P0 )/(F0)=(9800)/(10×10)=98(Mpa)

答:试样抗拉强度为98兆帕。

10. 某焊缝截面积为100mm 2 ; 受冲击截荷106

焦耳, 求焊缝上的冲击值?

答:根据公式Q 6 4 2

K =(AK )/(F)=(10)/(100)=10(J/cm)

答:焊缝上的冲击值为104 J/cm2

。 11. 梁长1000mm, 外加载荷30000N, 求弯矩?

解:弯矩M=PL=30000×103 =3×107

(N·mm)

答:弯矩为3×104

牛·米。

12. 已知焊缝长分别400mm 、100mm 、100mm, 焊脚为100mm, 弯矩为3×104

N ·cm, 求焊缝承受的切应力。

解:ΣL=400+100+100=600mm

τ=(P)/(0.7KΣL)=(3×106

)/(0.7×10×60)=7.14(Mpa) 答:切应力为7.14兆帕。

13. 单层手弧焊低碳钢构件, 构件截面积200平方毫米, 长为500毫米, 焊缝截面积100平方毫米, 求构件纵向收缩量?

解:根据单层焊纵向收缩量计算公式: ΔL=(K1F H )/(F)可知 ΔL--焊缝系数取0.052 F--构件截面积 L--焊缝长度 FH --焊缝截面积

单层焊纵向收缩量ΔL=(K1F H L)/(F)=(0.052×100500)/(200)=13(mm) 答:该构件纵向收缩量量为13毫米。

14.12mm 厚16Mn 钢板对接, 焊缝截面积100mm 2

, 求接头横向收缩量? 解:横向收缩量Δβ=(0.2FH )/(S)=20/12≈1.67(mm) 答:该对接接头横向收缩量1.67毫米。

15. 空氧气瓶质量为57千克, 装入氧气后质量为63千克, 氧气在0℃时密度为1.429千克/

m

3

, 求瓶内贮存的氧气是多少标准立方米?

解:已知氧气质量W=63-57=6(千克)

氧气密度d=1.429千克/m 3

则氧气容积V=W/d=6/1.429=4.198(m

3 )

答:氧气瓶内贮存的氧气是4.198标准立方米。

16. 板厚8mm 的对接接头焊缝长100mm, 许用拉应力17000N, 求焊缝能承受多大的拉力? 解:根据公式σ=(P)/(δL)

P=δσL=17000×0.8×10=136000(N) 答:焊缝能承受136000牛顿的拉力。

18.CO 2 气体保护焊接Q235-A 钢要求焊缝中含碳量C 缝 =0.15%,熔合比m=50%,母材碳过渡系数u母 =73%,焊丝碳过渡系数u丝 =3%,母材含碳量C 母 =0.24%,求焊丝含碳量C? 解: C=( C缝 -Q ·u母 ·C 母 )/(1-Q)·u丝 =(0.15%-73%×50%×0.24%)/(23%×50%)=0.54% 答:焊丝中含碳量为0.54%。

1. 丁字接头单面不开坡口角焊缝,焊脚高K =10mm ,凸高C=1mm,母材为20g ,电焊条为E5015,试计算焊缝长度为5m 时的焊条消耗量。

已知:焊条药皮的重量系数Kb=0.32 焊条的转熔系数Ko=0.79 焊缝金属截面积A=(K2 /2)+KC 求焊条消耗量G ? 解:G=Alp/Ko×(1+Kb)

式中L=500cm,ρ=7.8g/cm2钢的密度

得:G=﹛(﹝100/2+10+1﹞×500×7.8) /0.79﹜×(1+0.32) =3.9(kg)

6.Q235A 钢用CO2气体保护焊焊接时,母材中的W (Si )b 为0.24%,母材硅的过渡系数η1为72%,

焊丝中硅的过渡系数η2为20%,焊缝容合比θ为40%,求焊缝的含硅量W (Si )w ? 已知:W (Si )b =0.24%,η1=72%,θ=40%,W (Si )s =0.758%,η2=20%,求:W (Si )w =?

解:W (Si )w =η1 θ W(Si )b+η2(1- θ)W (Si )s

=72%×40%×0.24%+20%(1-40%)×0.758% =0.06912%+0.09096%=0.16%

答:焊缝的W (Si )w 为0.16%。

7. 一冲击试验的试样规格为55×10×10 mm,试样缺口深度为2 mm试验测得的冲击吸收功AK 为64J, 求此试样的冲击韧度?

解:截面积=10×(10-2)=80m,由

αk=Ak/ So=64×103/80=800(N.m/mm2)=8J/cm2 答:试样的冲击韧度为8 J/cm2

8. 某手弧焊工在5min 工作时间内有2min 用于换焊条和清渣,该焊机的负载持续率为多少。解:焊机的负载时间=5-2=3min 负载持续率=(5-2)/5×100%=60% 答:该焊机的负载持续率为60%

9. 一焊接接头拉伸试样,其尺寸宽度为20mm ,厚度为12mm ,拉伸试验测得抗拉强度为500Mpa ,试样承受的最大载荷是多少? 解:由σb=P/S得:

P=σb ×S=500×240N=120000N 答:试样所承受的最大载荷为120000N

10.Q235--A 中元素成分为:C0.24%,Mn0.76%,Q295--A 中元素成份 为:C0.28,Mn0.66%,试用碳当

量法比较其焊接性。

解:用IIw 推荐的碳当量公式: CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+v)/5+(Ni+Cu)/15 Q235--A的碳当量 CE1=0.24+0.76/6=0.37(%) Q295--A的碳当量 CE2=0.28+0.66/6=0.39(%) 所以:CE 1

答:Q235--A 的焊接性优于Q295—A

12.CO 2气体保护焊,板厚δ=2mm ,对接焊接过程中气体体积流量qv =8L/min,每件需焊5min ,共10件,当气体损耗系数η=0.04时,求完成这批焊件所需CO 2气体为多少?

已知:qv =8L/min,η=0.04,n =10 求:需要CO 2气体的体积V =?

解:V =qv (1+η)tn =8×(1+0.04)×5×10L =416L 答:需要CO2气体416L 。

4.Q235A 钢用CO2气体保护焊焊接时,当焊缝的W (Si )w 为0.16%,求焊丝的W (Si )s 为多少?(设:熔合比θ为40%,母材硅过渡系数η1为72%,母材中W (Si )b 为0.24%,焊丝硅过渡系数η2为20%) 。 已知:W (Si )w =0.16%,θ=40%,η1=72%,W (Si )b =0.24%,η2=20% 求:W (Si )s =? 解:W (Si )w =η1θW (Si )b+η2(1-θW (Si )s) W (Si )s =

W (Si ) w -η1θw (Si ) b

η

2(1-θ)

=0.16%-72%⨯40%⨯0.24%20%(1-40)

=0.758%

答:焊丝中W (Si )s 为0.758%。11. 某焊件的板厚δ为10mm ,对接焊缝长10m ,试求该

为多少?

已知:δ=10mm ,ι=10000mm =? =0.006×

l

δ

=0.006×1000mm =6mm 答:焊缝收缩量为6mm 。 5.Q235A 钢用CO2气体保护焊焊接时,当焊缝的W (Si )w 为0.16%,母材硅的过渡系数 η1为72%,母材中W (Si )b 为0.24%,焊丝中硅的过渡系数η2为20%,焊丝的W (Si )s 为0.758%,求焊缝的容合比θ? 已知:η172%,W (Si )b =0.24%,η2=20%,W (Si )w =0.16%,W (Si )s =0.758% 求:θ=? 解:W (Si )w =η1θW (Si )b+η2(1-θ)W (Si )s =η1θW (Si )b+η2W (Si )s-η2θW (Si )s

θ=

W (Si ) w -η2θW (Si ) s

ηW (Si ) b -η

12θW (Si ) s

0.16%-20%⨯0.758%

72%⨯0.24-20%⨯0.758%

=40%

答:焊缝容合比为40%。

. 角焊缝焊脚K=6mm,承载P=120000N,τ

h =8N/mm 2

α=6/

2, 求最小焊缝长度?

解:根据公式τ=P/2αL ≤[τ

h

]

L=(_

2_P)/(2k )=(_2×120000)/(2×6×8000)=177(mm)

答:最小焊缝长度应取177毫米。

2. 已知12Cr1M O V 钢中,ω(C )=0.15% 、ω(Mn )=0.6%、ω(Cr )=1.2% ,ω(Mo )

=0.3% 、ω(V )=0.3%,求该钢种的碳当量?

解:根据碳当量公式得

CE =ω(C )+

ω(Cr ) +ω(Mo ) +ω(V ) ω(Ni ) 5

+ω(Cu )

15

=0.15%+

0.6%6+(1.2+0.3+0.3)%

5

=0.61% 答:12Cr1MoV 钢的碳当量CEO 0.61%.

3. 厚12mm 材料为 Q345钢的对接接头,受600000N 的拉力,试设计钢板的宽度?

解:已知该对接接头受拉力F=600000N,钢板厚度(焊缝厚度)δ1=12mm,

由许用应力的表中查得[σ/t ]=201Mpa =201N/mm

2

钢板的宽度即焊缝的长度由公式σt =

F

L δ

≤[σ/

t ]得

1

600000

L ⨯12

≤201

故L ≥

600000N

2

201N/mm ⨯12

≈249mm

取L =250mm

答:设计钢板宽度为250mm 。

15. 根据两视图,补画第三视图:

16. 根据立体图画出三视图或补全三视图

13. 根据立体图画出三视图或补全三视图

14. 徒手补画图中所缺的图线 17. 根据立体图画出三视图或补全三视图

18. 根据立体图画出三视图或补全三视图

19. 根据两视图,补画第三视图:

20. 指出粗糙度标注里的错误,并改正

1. 板厚为12mm 的焊件焊缝长30mm, 受拉力8640N, 求焊缝所受拉力? 解:根据σ=(P)/(δL) 可知

σ=(8640)/(1.2×30)=240(Mpa) 答:焊缝所受拉应力为240兆帕。

2. 板厚为10mm 钢板对接, 焊缝受29300N 剪切力, 材料为Q235-A, 求焊缝长度?

解:根据公式τ=Q/LS≤[τh ) 查得[τh )=9800N/cm2

L≥Q/S[τh

]=(29300)/(1×9800) ≈2.29(cm) 答:焊缝长度为3厘米。

3. 侧面角焊缝构件焊脚K=6mm,拉力P=104

N, 焊缝L=400mm,长度焊缝承受多大应力? 解:根据τ=(P)/(1.4KL) 可知

侧面角焊缝受静载强度:τ=(P)/(1.4KL)

=(104

)/(1.4×6×400)=2.98(Mpa) 答:焊缝承受的最大应力为2.98兆帕。

4. 已知侧面角焊缝可承受的最大应力为3.6Mpa, 焊缝L=400mm,拉力P=10080N,试问该焊缝角高是多少?

解:根据公式τ=(P)/(1.4KL)可得

K=(P)/(1.4Kτ)=(10080)/(1.4×400×3.6)=5(mm) 答:焊角高为5毫米。

5. 角焊缝构件焊脚K=8mm,拉力P=10b

N, 焊缝L 1 =L2=200mm,L3 =150mm,求角焊承受的切应力?

解:根据公式τ=(P)/(0.7KΣL)=(1000000)/(0.7×8×(200+200+150)) =324.68Mpa

答:该角焊缝气承受切应力为324.69兆帕。

6. 角焊缝承受应力400Mpa, 焊缝总长500mm, 焊脚8mm, 求承受的拉力。 解:根据公式τ=(P)/(0.7ΣL) 可得应力 P=0.7ΣL τ=0.7×8×500×400=1120000(N) 答拉力为1120000牛顿。

7. 两块厚10mm, 板对接, 受垂直板面弯矩M 为300000N.cm, 焊缝长300mm, 求焊缝承受应力。

解:根据公式σ=(6M)/(δ2L)=(6×3×105 )/(12

×30)=600(Mpa) 答:焊缝承受应力为600兆帕。

8. 焊缝承受600Mpa 应力, 长为200mm, 板厚10mm, 求板面受外弯力矩?

解:根据公式σ=(6M)/(δ2

L) 可得板面外弯力矩

M=(1)/(6)×σ×δ2 L=(1)/(6)×600×12

×20

=2×105

(N·cm)

答:板面受外弯力矩为2×105

牛·厘米。

9. 某截面为正方形的试件, 断面边长为10mm, 承受的最大拉力为9800N, 求该试件的抗拉强度?

解:根据公式δb =(P0 )/(F0)=(9800)/(10×10)=98(Mpa)

答:试样抗拉强度为98兆帕。

10. 某焊缝截面积为100mm 2 ; 受冲击截荷106

焦耳, 求焊缝上的冲击值?

答:根据公式Q 6 4 2

K =(AK )/(F)=(10)/(100)=10(J/cm)

答:焊缝上的冲击值为104 J/cm2

。 11. 梁长1000mm, 外加载荷30000N, 求弯矩?

解:弯矩M=PL=30000×103 =3×107

(N·mm)

答:弯矩为3×104

牛·米。

12. 已知焊缝长分别400mm 、100mm 、100mm, 焊脚为100mm, 弯矩为3×104

N ·cm, 求焊缝承受的切应力。

解:ΣL=400+100+100=600mm

τ=(P)/(0.7KΣL)=(3×106

)/(0.7×10×60)=7.14(Mpa) 答:切应力为7.14兆帕。

13. 单层手弧焊低碳钢构件, 构件截面积200平方毫米, 长为500毫米, 焊缝截面积100平方毫米, 求构件纵向收缩量?

解:根据单层焊纵向收缩量计算公式: ΔL=(K1F H )/(F)可知 ΔL--焊缝系数取0.052 F--构件截面积 L--焊缝长度 FH --焊缝截面积

单层焊纵向收缩量ΔL=(K1F H L)/(F)=(0.052×100500)/(200)=13(mm) 答:该构件纵向收缩量量为13毫米。

14.12mm 厚16Mn 钢板对接, 焊缝截面积100mm 2

, 求接头横向收缩量? 解:横向收缩量Δβ=(0.2FH )/(S)=20/12≈1.67(mm) 答:该对接接头横向收缩量1.67毫米。

15. 空氧气瓶质量为57千克, 装入氧气后质量为63千克, 氧气在0℃时密度为1.429千克/

m

3

, 求瓶内贮存的氧气是多少标准立方米?

解:已知氧气质量W=63-57=6(千克)

氧气密度d=1.429千克/m 3

则氧气容积V=W/d=6/1.429=4.198(m

3 )

答:氧气瓶内贮存的氧气是4.198标准立方米。

16. 板厚8mm 的对接接头焊缝长100mm, 许用拉应力17000N, 求焊缝能承受多大的拉力? 解:根据公式σ=(P)/(δL)

P=δσL=17000×0.8×10=136000(N) 答:焊缝能承受136000牛顿的拉力。

18.CO 2 气体保护焊接Q235-A 钢要求焊缝中含碳量C 缝 =0.15%,熔合比m=50%,母材碳过渡系数u母 =73%,焊丝碳过渡系数u丝 =3%,母材含碳量C 母 =0.24%,求焊丝含碳量C? 解: C=( C缝 -Q ·u母 ·C 母 )/(1-Q)·u丝 =(0.15%-73%×50%×0.24%)/(23%×50%)=0.54% 答:焊丝中含碳量为0.54%。

1. 丁字接头单面不开坡口角焊缝,焊脚高K =10mm ,凸高C=1mm,母材为20g ,电焊条为E5015,试计算焊缝长度为5m 时的焊条消耗量。

已知:焊条药皮的重量系数Kb=0.32 焊条的转熔系数Ko=0.79 焊缝金属截面积A=(K2 /2)+KC 求焊条消耗量G ? 解:G=Alp/Ko×(1+Kb)

式中L=500cm,ρ=7.8g/cm2钢的密度

得:G=﹛(﹝100/2+10+1﹞×500×7.8) /0.79﹜×(1+0.32) =3.9(kg)

6.Q235A 钢用CO2气体保护焊焊接时,母材中的W (Si )b 为0.24%,母材硅的过渡系数η1为72%,

焊丝中硅的过渡系数η2为20%,焊缝容合比θ为40%,求焊缝的含硅量W (Si )w ? 已知:W (Si )b =0.24%,η1=72%,θ=40%,W (Si )s =0.758%,η2=20%,求:W (Si )w =?

解:W (Si )w =η1 θ W(Si )b+η2(1- θ)W (Si )s

=72%×40%×0.24%+20%(1-40%)×0.758% =0.06912%+0.09096%=0.16%

答:焊缝的W (Si )w 为0.16%。

7. 一冲击试验的试样规格为55×10×10 mm,试样缺口深度为2 mm试验测得的冲击吸收功AK 为64J, 求此试样的冲击韧度?

解:截面积=10×(10-2)=80m,由

αk=Ak/ So=64×103/80=800(N.m/mm2)=8J/cm2 答:试样的冲击韧度为8 J/cm2

8. 某手弧焊工在5min 工作时间内有2min 用于换焊条和清渣,该焊机的负载持续率为多少。解:焊机的负载时间=5-2=3min 负载持续率=(5-2)/5×100%=60% 答:该焊机的负载持续率为60%

9. 一焊接接头拉伸试样,其尺寸宽度为20mm ,厚度为12mm ,拉伸试验测得抗拉强度为500Mpa ,试样承受的最大载荷是多少? 解:由σb=P/S得:

P=σb ×S=500×240N=120000N 答:试样所承受的最大载荷为120000N

10.Q235--A 中元素成分为:C0.24%,Mn0.76%,Q295--A 中元素成份 为:C0.28,Mn0.66%,试用碳当

量法比较其焊接性。

解:用IIw 推荐的碳当量公式: CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+v)/5+(Ni+Cu)/15 Q235--A的碳当量 CE1=0.24+0.76/6=0.37(%) Q295--A的碳当量 CE2=0.28+0.66/6=0.39(%) 所以:CE 1

答:Q235--A 的焊接性优于Q295—A

12.CO 2气体保护焊,板厚δ=2mm ,对接焊接过程中气体体积流量qv =8L/min,每件需焊5min ,共10件,当气体损耗系数η=0.04时,求完成这批焊件所需CO 2气体为多少?

已知:qv =8L/min,η=0.04,n =10 求:需要CO 2气体的体积V =?

解:V =qv (1+η)tn =8×(1+0.04)×5×10L =416L 答:需要CO2气体416L 。

4.Q235A 钢用CO2气体保护焊焊接时,当焊缝的W (Si )w 为0.16%,求焊丝的W (Si )s 为多少?(设:熔合比θ为40%,母材硅过渡系数η1为72%,母材中W (Si )b 为0.24%,焊丝硅过渡系数η2为20%) 。 已知:W (Si )w =0.16%,θ=40%,η1=72%,W (Si )b =0.24%,η2=20% 求:W (Si )s =? 解:W (Si )w =η1θW (Si )b+η2(1-θW (Si )s) W (Si )s =

W (Si ) w -η1θw (Si ) b

η

2(1-θ)

=0.16%-72%⨯40%⨯0.24%20%(1-40)

=0.758%

答:焊丝中W (Si )s 为0.758%。11. 某焊件的板厚δ为10mm ,对接焊缝长10m ,试求该

为多少?

已知:δ=10mm ,ι=10000mm =? =0.006×

l

δ

=0.006×1000mm =6mm 答:焊缝收缩量为6mm 。 5.Q235A 钢用CO2气体保护焊焊接时,当焊缝的W (Si )w 为0.16%,母材硅的过渡系数 η1为72%,母材中W (Si )b 为0.24%,焊丝中硅的过渡系数η2为20%,焊丝的W (Si )s 为0.758%,求焊缝的容合比θ? 已知:η172%,W (Si )b =0.24%,η2=20%,W (Si )w =0.16%,W (Si )s =0.758% 求:θ=? 解:W (Si )w =η1θW (Si )b+η2(1-θ)W (Si )s =η1θW (Si )b+η2W (Si )s-η2θW (Si )s

θ=

W (Si ) w -η2θW (Si ) s

ηW (Si ) b -η

12θW (Si ) s

0.16%-20%⨯0.758%

72%⨯0.24-20%⨯0.758%

=40%

答:焊缝容合比为40%。

. 角焊缝焊脚K=6mm,承载P=120000N,τ

h =8N/mm 2

α=6/

2, 求最小焊缝长度?

解:根据公式τ=P/2αL ≤[τ

h

]

L=(_

2_P)/(2k )=(_2×120000)/(2×6×8000)=177(mm)

答:最小焊缝长度应取177毫米。

2. 已知12Cr1M O V 钢中,ω(C )=0.15% 、ω(Mn )=0.6%、ω(Cr )=1.2% ,ω(Mo )

=0.3% 、ω(V )=0.3%,求该钢种的碳当量?

解:根据碳当量公式得

CE =ω(C )+

ω(Cr ) +ω(Mo ) +ω(V ) ω(Ni ) 5

+ω(Cu )

15

=0.15%+

0.6%6+(1.2+0.3+0.3)%

5

=0.61% 答:12Cr1MoV 钢的碳当量CEO 0.61%.

3. 厚12mm 材料为 Q345钢的对接接头,受600000N 的拉力,试设计钢板的宽度?

解:已知该对接接头受拉力F=600000N,钢板厚度(焊缝厚度)δ1=12mm,

由许用应力的表中查得[σ/t ]=201Mpa =201N/mm

2

钢板的宽度即焊缝的长度由公式σt =

F

L δ

≤[σ/

t ]得

1

600000

L ⨯12

≤201

故L ≥

600000N

2

201N/mm ⨯12

≈249mm

取L =250mm

答:设计钢板宽度为250mm 。

15. 根据两视图,补画第三视图:

16. 根据立体图画出三视图或补全三视图

13. 根据立体图画出三视图或补全三视图

14. 徒手补画图中所缺的图线 17. 根据立体图画出三视图或补全三视图

18. 根据立体图画出三视图或补全三视图

19. 根据两视图,补画第三视图:

20. 指出粗糙度标注里的错误,并改正


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