soldadura 3

Colegio Tcnico Salesiano SAN RAFAEL

1. PORTA ELECTRODOS, CABLES Y PINZAS DE TRABAJO.

1.1PORTA ELECTRODOS Y CABLES.

Los porta electrodos y los cables parecen ser objetos muy simples y dan la apariencia de que cualquiera podra fabricarlos: nada est ms lejos de la verdad. Los porta electrodos deben ser resistentes; deben ser capaces de transmitir la corriente hacia los electrodos sin calentarse demasiado; deben ser fciles de reparar, cuando algo no funciona bien o se halla desgastado y debe ser barato usarlos. Adems deben durar mucho tiempo.

La funcin del pota electrodos es sujetar el electrodo y transmitirle la corriente. Debe sujetarlo con fuerza para que el electrodo no se mueva o se caiga al soldar. Como suceden con muchas otras partes del equipo, existen dos o ms maneras de hacer el mismo trabajo. Unos porta electrodos aprietan el electrodo con pinzas (vase la figura 1); otros lo cuan y otros ms emplean mordazas.

Cualquiera que sea el modelo que se prefiera, lo importante es que pueda transmitir la cantidad de corriente que se pretende utilizar.

Existen porta electrodos chicos para baja corriente, y otros pesados que manejan corrientes altas durante mucho tiempo, y sirven para trabajar con electrodos de gran dimetro.

Los cables deben ser flexibles, de manera que se puedan manejar con distintos aislamientos y dimetros. Hay que escoger el nmero o dimetro del cable de acuerdo a la corriente y al ciclo de trabajo al que se va a someter.

El aislamiento del cable se puede romper si no se cuida convenientemente. En los procesos de soldadura no se puede utilizar cualquier cable; ste debe estar hecho para un determinado ciclo de trabajo. El aislamiento debe ser capaz de resistir los rayos que emiten los arcos.

Un buen cable para la soldadura debe ser de buena calidad para que no sufran daos irremediables.

Los fabricantes procuran que el cable y el diseo del porta electrodo sean compatibles; por lo tanto, cuando se vaya a adquirir un porta electrodo, hay que escoger el que se adapte mejor, de esa manera ser ms fcil soldar y mejorar la calidad del trabajo.

1.2 PINZAS DE TRABAJO.

Es casi tan importante tener una buena pinza de trabajo y un buen cable, como tener un buen porta electrodos. La corriente del electrodo debe circular a travs de la pinza y del arco, y regresar a la fuente de poder (vase la figura 2). Una buena pinza es clave para resolver muchos problemas. Es absolutamente indispensable que haya un buen contacto entre la pinza y la pieza que se van a soldar: es necesario limpiar ya sea polvo, xido, pintura o escoria; esto se puede hacer con un cepillo de acero.

Es muy importante llamar las pinzas por su nombre correcto. Hay muchos tipos de pinzas de la pieza de trabajo: unas se accionan con un resorte, otras se ajustan con pernos, y otras se ajustan con un accesorio.

Todas las pinzas y contactos elctricos se deben mantener en buenas condiciones; si el contacto est suelto, la corriente puede sufrir variaciones bruscas y la longitud del arco puede cambiar y se pueden originar muchos defectos en la soldadura.

a) Escriba cules son las funciones del porta electrodo.

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b) Escriba cules son las caractersticas de los cables, para que puedan cumplir a cabalidad su funcin.

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..................................................................................................................................c) Cules son los elementos que se deben limpiar, para que haya un buen contacto entre la pinza y la pieza?

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d) En qu condicin deben estar las piezas, al momento de soldar? Y, por qu deben tener un buen contacto?

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2. LOS ELECTRODOS.

Los electrodos cumplen con dos funciones dentro de la soldadura: por una parte, realizan la funcin de conductor de la electricidad y, por otra parte proporcionan el material de aportacin.

Los electrodos pueden ser de dos tipos: desnudos o revestidos.

2.1 EVOLUCIN DE LOS REVESTIMIENTOS.

Los electrodos que se utilizaban anteriormente eran de varillas metlicas sin recubrimiento. Los operarios tenan que mantener un arco corto y para ello se necesitaba tener mucha habilidad. Se empez a revestir los electrodos con todo tipo de materiales: como la lecheda (un recubrimiento de cal), papel (recubrimiento de celulosa, vase la figura 3), hilo de algodn, cordn de asbesto, para ver si mejoraban los defectos de la soldadura.

2.2 FUNCIONES DE LOS REVESTIMIENTOS DE LOS ELECTRODOS.

Las funciones de los revestimientos, son:

a) Estabilizan el arco, y permiten usar corriente alterna o directa.

b) Controlan la penetracin, y ayudan a concentrar la energa del arco.

c) Cubren la soldadura con una capa de escoria, ayudan a evitar el contacto con el aire e impiden la oxidacin.

d) Eliminan el xido, ayudan a limpiar el objeto que se va a soldar y proporcionan una accin fundente.

e) Adicionan aleantes a la soldadura, ayudan a controlar la composicin qumica y la resistencia de la soldadura.

f) Generan un gas que protege al arco y ayudan a dirigir la transferencia de metal.

2.3 IDENTIFICACIN DE LOS ELECTRODOS DE ACERO AL CARBONO.

Cdigo de colores NEMA. - la Asociacin Nacional de Productores Elctricos de EE.UU ha establecido un cdigo de colores para cada clase de electrodos, con el fin de poder identificar y comprar electrodos de diferentes marcas pero de las mismas caractersticas.

Esta identificacin se realiza a travs de colores distintivos, ubicados en los lugares indicados en la fig.4.

Sistema de clasificacin AWS. - La American Welding Society ha clasificado los electrodos de acero dulce y baja aleacin con un nmero de 4 o 5 dgitos, precedidos por una E y en algunos casos acompaado de un sufijo.

Cuarto dgito: Tipo de revestimiento:

1 Celulosa, potasio o celulosa sodio.

2 Titanio, sodio.

3 Titanio, potasio.

4 Polvo hierro, titanio.

5 Bajo hidrgeno, sodio.

6 Bajo hidrgeno, potasio.

7 Polvo hierro, xido hierro.

8 Polvo hierro, bajo hidrgeno.

Cuando el cuarto dgito es 0, el tipo de revestimiento y la corriente de soldadura se determinan por el tercer dgito. Por ejemplo: E 60 10 indica un revestimiento de celulosa sodio y trabaja con CC; mientras que los E 60 20 y 60 30 tienen revestimiento de titanio sodio y titanio potasio respectivamente.

2.2 EMBALAJE.

Los electrodos pasan una revisin rigurosa y se marcan con una etiqueta, cdigo o nombre. Normalmente se empaquetan en recipientes hermticos.

El peso del recipiente depende del nmero de electrodos que contengan (vase la figura 5); por lo general los fabricantes no los venden sueltos. Algunos electrodos, como los que tienen un contenido bajo de hidrgeno, absorben fcilmente la humedad. Muchas compaas vendes recipientes y hornos, que se pueden usar en las bodegas o cuartos de herramientas, para secar electrodos (vase la figura 6). Es muy importante conservar los electrodos limpios y secos despus de que se haya abierto el empaque.

a) Escriba las funciones principales de los electrodos.

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b) Identifique los siguientes electrodos:

E 60 10

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E 60 11

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E 60 13

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E 60 20

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E 70 24

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E 70 18

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3. SIMBOLOGA PARA LA SOLDADURA.

3.1IMPORTANCIA DE LOS SMBOLOS.

Para un soldador es importante entender lo que significa la simbologa de soldadura. Esta simbologa suministra mucha informacin en poco tiempo. Se emplea para describir el proceso, el tipo de metal de aporte, as como los mtodos de ensayo que se aplican al fabricar el producto.

Los smbolos de soldadura se indican en los planos, y proporcionan a los fabricantes toda la informacin necesaria par construir el objeto representado.

3.2 DIFERENCIA ENTRE SMBOLO DE LA SOLDADURA Y SMBOLO DE SOLDADURA.

El smbolo de la soldadura es slo una parte de todo el smbolo de soldadura. El smbolo de la soldadura indica nicamente el tipo de soldadura que se necesita (vase figura 7).

Figura 7. Smbolos de la soldadura.

El smbolo completo de soldadura que aparece en la figura 8 est formado por las siguientes partes:

Lnea de referencia.

Smbolos bsicos de las soldaduras D.

Abertura de la raz R.

Smbolo para soldar todo el contorno.

Smbolo de la soldadura de campo.

Cola de flecha.

Longitud de la soldadura L.

3.3 MAGNITUDES DE LAS SOLDADURAS DE FILETE.

La longitud de las soldaduras de filete se pueden indicar por medio de smbolos y de lneas, como indica la figura 9. En este dibujo, las lneas de las piezas estructurales se muestran quebradas para indicar que su longitud es mayor a la que aparenta la figura. La dimensin completa, dada por el dibujo, da la longitud verdadera. Tambin hay que hacer notar que slo se sueldan 24 pulgadas de cada extremo, y indica la altura que debe tener el cordn de soldadura.

3.4 LA SOLDADURA DISCONTINUA EN FILETE.

La soldadura discontinua en un solo lado de la estructura, se indica por medio del smbolo que aparece en la figura 10. Este smbolo indica, por ejemplo, que la soldadura se debe hacer del otro lado y que su longitud es de 2 pulgadas. El paso o distancia que hay entre un centro y el otro de cada cordn es de 6 pulgadas. En todas las soldaduras discontinuas, los tramos en los extremos deben ser ms largos, para que acaben donde termina la unin.

La figura 11 muestra los smbolos de la soldadura discontinua alternada. En este tipo de soldadura, los nmeros indican la longitud del cordn de soldadura y la distancia entre cordones, tomadas desde los centros de cada uno (paso).

Figura 10. Longitud y paso de los incrementos en las soldaduras discontinuas.

Figura 11. Longitud y paso en las soldaduras discontinuas alternadas.

En los siguientes grficos, podemos ver algunos smbolos de aplicacin en la soldadura. Aplicacin de los smbolos de la soldadura en filete:

Figura 12

Aplicacin de la convencin con respecto al lado de la flecha y al otro lado:

Smbolos que designan la soldadura en filete en todo el contorno:

a) Escriba la importancia de los smbolos.

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b) Establezca la diferencia entre smbolos de soldadura y smbolo de la soldadura.

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c) Segn los smbolos que se representan a continuacin, describa cada uno de ellos con dibujos respectivos.

4. FACTORES DE PENETRACIN.

a) PREPARACIN DE LOS BORDES.

Cuando dos piezas metlicas se juntan para formar una unin, los espacios que quedan entre ellas dependern de la preparacin que se haya hecho en sus bordes. Los cortes desiguales, los bordes mal realizados y las variaciones de espesor, son factores negativos. El bisel o chafln es una preparacin angular muy importante para lograr una buena soldadura. Una orilla biselada puede tener una pendiente recta o curva. En la figura 15 se muestran sus preparaciones bsicas. Los bordes bsicos se pueden modificar aadiendo una cara de raz al borde afilado, como se muestra en la figura 16.

Figura 15. Preparaciones bsicas de los bordes.

b) PRECALENTAMIENTO.

Otra forma de controlar la penetracin de la soldadura es utilizar el precalentamiento. Este tratamiento tambin puede influir en la calidad del metal depositado. El PRECALENTAMIENTO es la accin de elevar la temperatura de la zona en la que se va a soldar aplicando calor antes de empezar a soldar. Por otro lado, el tratamiento trmico posterior a la soldadura, o sea el POSTCALENTAMIENTO, es la accin de aplicar calor despus de soldar.

La necesidad de precalentar aumenta si la unin a soldar tiene algunas de las siguientes caractersticas:

1. Si las piezas son de gran espesor o tienen una gran masa.

2. Si hay fro o humedad a causa de las condiciones atmosfricas.

3. Si se va a soldar con poco calor.

4. Si se va a soldar con gran velocidad.

5. Si las piezas tienen una forma o diseo complicado.

6. Si las partes que se van a unir son de espesores diferentes.

7. Si las piezas tienen un alto contenido de carbono.

8. Si tienen un alto contenido de elementos de aleacin.

5. TCNICAS DE PUNTEO.

Los puntos de soldadura se utilizan para mantener en la justa posicin las piezas a soldar. Si los puntos estn bien colocados, se puede tener la seguridad de que la unin no va a cambiar de forma al momento de soldar. Cualquier factor que modifique la forma de la unin, tiene un efecto negativo en la penetracin y en la conformacin general de la soldadura. Los puntos de soldadura actan como si fueran grapas que mantienen bien alineados los bordes de las placas, hasta el momento en que se realiza la soldadura final.

PUNTEO EN UNIONES DE FILETES.

Como ya se sabe, en una unin en T, una placa se coloca perpendicularmente, es decir con ngulo de 90 grados, con respecto a otra (vase la figura 17). Es importante que las superficies en contacto se ajusten bien.

Hay que depositar los puntos de soldadura en la placa vertical, mientras se sostiene en el sitio adecuado. El lado opuesto a estos puntos es el que se debe soldar primero. Despus de haber realizado la primera soldadura, se suelda del lado en que se depositaron inicialmente los puntos.

En la unin con traslape (figura 18) una placa se coloca sobre otra. En caso de que sea necesario soldar ambos lados de la unin, se debe seguir el mismo procedimiento que se us para la unin en T. Es importante recordar que las superficies que se han de soldar deben estar libres de xidos, pinturas, etc.

Figura 17. Puntos de unin en T.

Figura 18. Puntos de unin en traslape.

6. DEFECTOS QUE SE PRODUCEN EN LA SOLDADURA.

El buen aspecto del cordn de soldadura depende principalmente de los siguientes factores:

Calidad y tipo del electrodo.

Intensidad de la corriente.

Longitud del arco.

Habilidad manual del soldador para dirigir el electrodo.

Al realizar la soldadura se deber conocer perfectamente los diferentes defectos de los cordones de soldadura, as como tambin la forma de corregirlos. Para ello el soldador deber conservar durante la soldadura el buen aspecto del cordn y corregir a continuacin los defectos que aparezcan.

DEFECTOSCAUSASSOLUCIONES

Mordeduras de los bordes.Intensidad demasiado elevada.

Mala posicin del electrodo.

Pieza sobrecalentada.Disminuir la intensidad.

Modificar la inclinacin del electrodo.

Hacer una pausa en cada extremo.

Porosidades.Intensidad de corriente mal elegida.

Electrodos hmedos.

Arco demasiado largo. Composicin del metal.Cambiar la polaridad.

Emplear la intensidad apropiada.

Secar los electrodos.

Acortar el arco. Emplear electrodos de recubrimiento bsico.

Fusin del electrodo en forma de flauta.Se produce por el soplo magntico.

La intensidad demasiado dbil.

El arco demasiado corto. Humedad o descentrado en el revestimiento del electrodo.Corregir el soplo magntico, aumentar la intensidad del equipo, alargar el arco, secar el electrodo y utilizar un electrodo con el revestimiento centrado.

El revestimiento se hincha.Se producen por la humedad o por las malas condiciones de conservacin del electrodo.Secar el electrodo a una temperatura de unos 150C a 200C durante una hora.

Soplo magntico.Empleando corriente continua.Aislar la pieza de tierra. Colocar el retroceso en la direccin del soplo. Dividir el retroceso en dos o varios puntos. Soldar en la direccin del soplo magntico.

Falta de fusin.Se produce por la intensidad demasiado dbil o por el avance demasiado rpido; tambin por la mala preparacin de las piezas a soldar o porque el dimetro del electrodo es demasiado pequeo.Aumentar la intensidad o hacer una pausa a cada extremo del balanceo o modificar la forma del chafln, evitando los bordes a escuadra o elegir un electrodo de mayor dimetro.

Fisuras o grietas.Electrodo no apropiado para el acero. La intensidad es demasiada dbil. Elevada proporcin de carbono, silicio y azufre en el metal base. Rigidez demasiado grande en las piezas. Secuencia errnea en la soldadura. Mala preparacin de las piezas. Soldadura demasiada dbil para las dimensiones de las piezas.Cambiar el tipo de electrodo. Realizar un precalentamiento para evitar zonas templadas. Disminuir la intensidad. Emplear electrodos de escoria bsica. Modificar el orden de ejecucin de la soldadura o de la forma de ensamblaje. Modificar la preparacin de la pieza. Depositar un cordn ms grueso.

Inclusiones.El dimetro del electrodo no es apropiado al espesor de la pieza. Electrodo no apropiado al tipo de trabajo. La intensidad es demasiado dbil. Mala preparacin de la pieza. Limpieza defectuosa de los cordones.Ensayar con un electrodo de dimetro ms delgado o de diferente tipo. Aumentar la intensidad. Modificar la forma del chafln evitando las escuadras. Limpiar bien la escoria de los cordones interiores con la piqueta y el cepillo.

Falta de penetracin.Electrodo es de dimetro demasiado grueso. Intensidad muy dbil.

Mal mtodo de soldadura.

Mala preparacin de las piezas.Elegir un electrodo de dimetro menor. Aumentar la intensidad. Cambiar el mtodo de soldeo. Modificar la preparacin de las piezas.

a) Escriba los factores negativos, que se pueden dar en la preparacin de los bordes.

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b) Qu es el precalentamiento?

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c) Escriba los factores principales para que haya una soldadura de buena calidad.

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d) Explique las causas y nombre las soluciones de los siguientes defectos de soldadura: porosidades, falta de penetracin, fisuras, mordedura de bordes.

DEFECTOCAUSASOLUCIONES

Porosidades..............................................

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Falta de penetracin..............................................

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Fisuras.

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Mordeduras de bordes..............................................

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SMAW:soldadura de arco con electrodo manual revestido.

GTAW:soldadura de tungsteno con proteccin de gas inerte.

OAW :soldadura oxiacetilnica.

TB :soldadura fuerte.

Manual de Soldadura:

Leonardo Koellhoffer; August F, Eugene G: Hornberger

Editorial Limusa, S.A de C.V. Grupo Noriega Editores.

Ao:1998 Primera edicin.

Manual de Mecnica Industrial:Juan Carlos Gil Espinosa (Ingeniero Tcnico)

Edita: Cultural S.A

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UNIDAD No 1

CONTENIDOS:

PORTAELECTRODOS, CABLES Y PINZAS DE TRABAJO.

LOS ELECTRODOS.

SIMBOLOGA PARA LA SOLDADURA.

FACTORES DE PENETRACIN.

TCNICAS DE PUNTEO.

DEFECTOS QUE SE PRODUCEN EN LA SOLDADURA.

C.E.C:REA TCNICA.

ASIGNATURA:TALLER DE SOLDADURA.

ESPECIALIDAD: MECANICA INDUSTRIAL.

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El secreto de la vida, es estar preparado cuando se presenten las oportunidades.


Identificar las caractersticas de los portaelectrodos.

Explicar la importancia de los hornos para los electrodos.

Saber utilizar e interpretar los smbolos de soldadura.

Conocer los defectos de soldadura.


Revise detenidamente las tareas del mdulo.

Estudie minuciosamente los contenidos.

Ponga los trminos desconocidos y consltelos al profesor.

Realice las actividades con cuidado y atencin.

INSTRUCCIONES:

Lea detenidamente los contenidos de este mdulo.

Desarrolle minuciosamente cada actividad (trabaje en grupo).

Subraye las palabras desconocidas y consulte a un diccionario o al instructor.


EMBED MSPhotoEd.3

Figura 1. Diseos comunes de portaelectrodos.

Figura 6. El horno tpico para secar electrodos tiene un control de temperatura y funciona con energa elctrica. Los anaqueles estn perforados para que haya una buena circulacin de aire.



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Abertura de la raz: profundidad del relleno en soldadura de tapn y de ranura.

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Smbolo de soldadura de campo.

Revestimiento.

Longitud de la soldadura.

Electrodo.

Flecha que une la lnea de referencia con la parte de la unin que seala.

Resistencia Kg./mm

E XX -XX

Posicin de soldadura:

Toda posicin.

Plano horizontal.

Slo plano.

Figura 4.

Figura 5. Algunos electrodos vienen empacados en recipientes hermticos de metal, y otros en cajas de cartn.

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EMBED PBrush


Figura 9.

Figura 3. Algunos de los primeros electrodos se envolvan en papel o cuerda, como una forma de aadirles celulosa.

EMBED MSPhotoEd.3

EMBED MSPhotoEd.3



Soldadura requerida.

EMBED PBrush

EMBED PBrush

EMBED PBrush

EMBED PBrush

EMBED PBrush

GTWA

SMWA

OAW

TB

SMWA

Borde recto o cuadrado.

EMBED MSPhotoEd.3


EMBED MSPhotoEd.3

Figura 16. Preparaciones bsicas de los bordes de las placas sin bisel en la raz.

Cara de raz

(Nariz, hombro).

Cara de raz

Recipiente de cartn.

Cuadrada


Latas metlicas.

EMBED MSPhotoEd.3

Cola.

Smbolo bsico de la soldadura o referencia de detalle.

Smbolo para soldar todo el contorno.

Lnea de referencia.

El lado de

la flecha

El otro

lado

Ambos lados


Smbolo.

A) Soldadura en ngulo en un agujero (o ranura).

Soldaduras requeridas

Smbolo

B) Smbolos de la doble soldadura en ngulo para una unin.

Soldaduras requeridas.

Smbolo.

C) Smbolo de la doble soldadura en ngulo para dos uniones.


Vista del lado izquierdo.

Vista frontal.

A) Smbolo de la soldadura en ranura en V, del lado de la flecha.



Vista frontal.

B) Smbolo de la soldadura en ranura en V, del otro lado.



Vista frontal.

C) Smbolo de la soldadura en V, de ambos lados.



Smbolo.


Smbolo.

Smbolo.

B) Smbolo de soldadura todo el entorno.

Charpada

V

Bisel

U

J

V

Ensanchada

Bisel

ensanchado

ngulo

Tapn

o

ranura

Esprrago

Costura

Por puntos

o de proyeccin

Respaldo

o

soporte

Revesti_

miento

Reborde

Borde

Esquina

Figura 8.

Mecnica Industrial2Taller de soldadura

_1029218324.mpga

_1029227932.mpga

_1029562205.mpga

_1029219554.mpga

_1029134395.mpga

_1029136101.mpga

_1029132158.mpga

_1028965517.bin

_1028965996.doc

Figura 2. Pinzas

comunes de la pieza de

abajo.

_1028965807.bin

_1028449087.bin

_1028438288.bin

_1028445558.bin

_1028445954.bin

_1028436132.bin

_1016973541.doc

soldadura 3

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