CN111093875A - 层叠造型物以及层叠造型物的制造方法 - Google Patents

层叠造型物以及层叠造型物的制造方法 Download PDF

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Abstract

一种通过层叠使软钢制的焊料W熔融并凝固而成的熔敷焊道层(61)从而形成的层叠造型物(11)，至少一个熔敷焊道层(61)的表面氧化膜被除去并具有平均结晶粒径为11μm以下的铁素体相。由此，提供使基于使用了电弧焊接的层叠造型法的层叠造型物的组织均匀化，从而具有大致均匀的强度的层叠造型物以及层叠造型物的制造方法。

Description

层叠造型物以及层叠造型物的制造方法
技术领域
本发明涉及层叠造型物以及层叠造型物的制造方法，更详细而言，涉及使用电弧使软钢熔融并凝固而成的层叠造型物以及层叠造型物的制造方法。
背景技术
近年来，作为生产单元的3D打印机的需求不断变高，特别是，关于对金属材料的应用，在飞机行业等中朝向实用化进行了研究开发。在使用了金属材料的3D打印机中，使用激光、电弧等热源来使金属粉体、金属丝熔融，并使熔融金属层叠从而造型出造型物。
以往，作为层叠熔融金属来造型造型物的技术，已知有如下那样的方法：使用具备焊炬的冷金属过渡焊接装置，一边使旋转基板旋转，一边在旋转基板的焊接路线上逐层地堆积金属填料，从而形成旋转式物品(例如，参照专利文献1)。
另外，公开有如下那样的造型装置以及制造方法：该造型装置具备通过电弧放电将金属丝熔融的焊炬、使该焊炬移动的移动机构、以及对焊炬及移动机构进行控制的控制部，并通过对将金属丝熔融而得到的熔滴的熔滴量、焊炬引入金属丝的引入速度、以及焊炬的移动速度进行控制，从而以将上层的焊道相对于下层的焊道沿倾斜方向堆积的方式对层叠造型物进行造型(例如，参照专利文献2)。
另外，作为实现了强度和冲压性的提高的热轧钢板，提出有具有铁素体相的面积率为80％以上、铁素体相的平均结晶粒径为6μm以下、含Ti碳化物的析出量为0.22质量％以上、碳化物的平均粒径为10nm以下的钢板组织的热轧钢板(例如，参照专利文献3)。此外，作为建筑用的低屈服比钢材，公开有如下那样的钢材：其具有含有Sn的化学组成，并且具有铁素体相的比例为40％以上、该铁素体相的平均结晶粒径超过3μm且为20μm以下的显微组织(例如，参照专利文献4)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特表2016-504194号公报
专利文献2：日本国特开2015-160217号公报
专利文献3：日本国特开2014-208876号公报
专利文献4：日本国特开2012-117132号公报
发明内容
发明要解决的课题
关于通过使用了电弧焊接的层叠造型法所造型出造型物，由于在熔融了的金属凝固时，每个熔敷焊道层的冷却速度不同，因此成为具有多个组织(例如，在软钢的情况下，包括铁素体、珠光体、贝氏体)的造型物。在该情况下，由于组织的不同而机械强度(抗拉强度、疲劳强度、韧性)产生偏差，难以得到大致均匀的强度。
在专利文献1以及2所记载的制造方法中，虽然针对具体的焊接条件进行了记载，但该焊接条件并未考虑到造型物的组织，另外，针对造型物的组织没有任何提及。
专利文献3以及4均是与压延钢板相关的技术，与使用电弧来使焊料熔融并凝固而成的层叠造型物不同。
本发明是鉴于上述课题而提出的，其目的在于，提供一种使通过使用了电弧焊接的层叠造型法而得到的层叠造型物的组织均匀化从而具有大致均匀的强度的层叠造型物以及层叠造型物的制造方法。
用于解决课题的手段
本发明的上述目的通过下述结构而实现。
(1)一种层叠造型物，其是通过层叠使软钢制的焊料熔融并凝固而成的熔敷焊道层从而形成的层叠造型物，所述层叠造型物的特征在于，
所述层叠造型物具备除去表面氧化膜且具有平均结晶粒径为11μm以下的铁素体相的多个所述熔敷焊道层。
(2)根据(1)所述的层叠造型物，其特征在于，具有所述平均结晶粒径为11μm以下的铁素体相的所述多个熔敷焊道层的维氏硬度为130Hv以上且178Hv以下。
(3)根据(1)或(2)所述的层叠造型物，其特征在于，在具有所述平均结晶粒径为11μm以下的铁素体相的所述多个熔敷焊道层的下层以及上层中的至少一方具有结晶构造与该熔敷焊道层不同的其他熔敷焊道层。
(4)根据(3)所述的层叠造型物，其特征在于，位于所述多个熔敷焊道层的下层的所述其他熔敷焊道层具有以贝氏体为主的混合组织。
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的层叠造型物，其特征在于，各所述熔敷焊道层在俯视下具有相同形状。
(6)一种层叠造型物的制造方法，在该层叠造型物的制造方法中，在由使用电弧使软钢制的焊料熔融并凝固而成的熔敷焊道形成的熔敷焊道层上反复层叠下一层的所述熔敷焊道层从而进行造型，所述层叠造型物的制造方法的特征在于，
在所述层叠造型物的制造方法中，在对层间时间以及热量输入量进行控制以使所述熔敷焊道层的表层的温度处于200℃～550℃的范围时，层叠所述下一层的熔敷焊道层。
(7)根据(6)所述的层叠造型物的制造方法，其特征在于，各所述熔敷焊道层以所述层间时间以及所述热量输入量为恒定的方式被层叠。
(8)根据(6)或(7)所述的层叠造型物的制造方法，其特征在于，所述各熔敷焊道层以在俯视下具有相同形状的方式被层叠。
(9)根据(6)所述的层叠造型物的制造方法，其特征在于，在层叠了规定量的熔敷焊道层之后，在对所述层间时间以及所述热量输入量进行控制以使所述熔敷焊道层的表层的温度处于200℃～550℃的范围时，层叠所述下一层的熔敷焊道层。
发明效果
根据本发明的层叠造型物，由于具备表面氧化膜被除去且具有平均结晶粒径为11μm以下的铁素体相的多个熔敷焊道层，因此得到多个熔敷焊道层成为均匀化后的组织，并且具有大致均匀的强度的层叠造型物。
另外，根据本发明的层叠造型物的制造方法，在对层间时间以及热量输入量进行控制以使熔敷焊道层的表层的温度处于200℃～550℃的范围时，层叠下一层的熔敷焊道层，因此熔敷焊道层被除去表面氧化膜且成为具有平均结晶粒径为11μm以下的铁素体相的均匀化后的组织，得到大致均匀的强度。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式的层叠造型物的制造系统的结构的示意图。
图2是示出通过图1所示的层叠造型物的制造系统所制作的圆筒形的层叠造型物的立体图。
图3是示出在No.1的实施例中层叠的层叠造型物的最上层中的温度变化的图表。
图4是示出在No.1的实施例中层叠的层叠造型物的特定层中的温度变化的图表。
图5是示出在各实施例中多个熔敷焊道层层叠而成层叠造型物的各部分的维氏硬度的图表。
图6A是No.1的实施例的层叠造型物的剖面照片的图。
图6B是示出图6A的VIB的组织的显微镜照片的图。
图6C是示出图6A的VIC的组织的显微镜照片的图。
图6D是示出图6A的VID的组织的显微镜照片的图。
图6E是示出图6A的VIE的组织的显微镜照片的图。
图6F是示出图6A的VIF的组织的显微镜照片的图。
图7是示出通过层叠造型物的制造系统所制作的コ形的层叠造型物的立体图。
图8是示出本发明的第二实施方式的层叠造型物的制造系统的结构的示意图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的层叠造型物以及层叠造型物的制造方法进行详细说明。需要说明的是，以下的各实施方式是将本发明具体化而得到的一例，并不对本发明的技术范围进行限定。
(第一实施方式)
首先，参照图1对本实施方式的层叠造型物以及适合于实施其制造方法的制造系统进行说明。如图1所示，本实施方式的层叠造型物的制造系统10具备焊接机器人20、温度传感器30、控制装置50、CAD/CAM装置51、轨道计划单元52、以及存储器53。即，在本实施方式中，作为层叠装置而使用了现有的焊接机器人20。
还参照图2，在层叠造型物的制造系统10中，一边通过焊接机器人20将软钢制的焊料(焊丝)W熔融，一边基于表示层叠造型物11的各层L1···Lk的形状的层形状数据使焊炬22移动，从而将熔敷焊道层61在多个层L1···Lk的范围内层叠，由此成形层叠造型物11。需要说明的是，作为软钢制的焊料，规定为含碳量为0.3质量％以下的碳钢这样的材料，作为实心焊丝，可列举JIS标准的Z3312 YGW12、Z3312 YGW15、Z3312 YGW18、Z3312 YGW19等。
需要说明的是，图1以及图2所示的层叠造型物11示出通过呈螺旋状地连续地层叠熔敷焊道层61(即，前一层的熔敷焊道层61的终端部与下一层的熔敷焊道层61的始端部连续)从而成形为大致圆筒形状的一例，但层叠造型物11可以设定为任意的形状。
焊接机器人20是多关节机器人，且在前端臂21的前端部具备焊炬22。前端臂21能够三维地移动，由控制装置50对前端臂21的姿势以及位置进行控制，由此焊炬22能够以任意的姿势移动至任意的位置。
焊炬22具备供给保护气体的未图示的大致筒状的保护喷嘴、配置于保护喷嘴的内部的导电嘴、以及保持于导电嘴并被供给熔融电流的焊料W。焊炬22在进给焊料W的同时，一边流出保护气体一边产生电弧，从而使软钢制的焊料W熔融并凝固，在基台60上层叠熔敷焊道层61从而成形层叠造型物11。需要说明的是，焊炬22也可以是从外部供给焊料的非自耗电极式。
温度传感器30对刚在前层叠了的熔敷焊道层61的表层的温度进行测定，虽也可以使用接触式的测定传感器，但由于层叠了的熔敷焊道层61为高温，因此期望为红外热摄像仪、红外线温度传感器等非接触式的测定传感器。
需要说明的是，在本实施方式中，温度传感器30对各层的造型始端位置的温度进行测定。
控制装置50对焊接机器人20以及温度传感器30进行控制来层叠多个熔敷焊道层61，从而成形层叠造型物11。
CAD/CAM装置51在制作要形成的层叠造型物11的形状数据之后，将该数据分割为多个层(参照图2)而生成表示各层L1···Lk的形状的层形状数据。在成形图2所示那样的大致圆筒形的层叠造型物11的情况下，沿水平方向分割为各层L1···Lk的形状，并沿垂直方向进行层叠。轨道计划单元52基于层形状数据，制作各层L1…Lk中的焊炬22的移动轨迹、层叠各层L1…Lk的熔敷焊道层61后的熔敷焊道层61的计划高度等具体的熔敷焊道层61的层叠计划。存储器53对所生成的层形状数据、焊炬22的移动轨迹、道次间温度Tp等进行存储。
控制装置50基于存储于存储器53的层形状数据、焊炬22的移动轨迹、及道次间温度Tp、以及由温度传感器30测定出的刚在前层叠了的熔敷焊道层61的表层的温度等，对包含焊接电流、电弧电压、焊接速度在内的焊接机器人20的动作进行控制。另外，控制装置50内置有计时器54，该计时器54对各层的熔敷焊道层61的温度从造型开始时间点的温度起冷却至所允许的道次间温度Tp为止的冷却时间进行计测。
通过使用上述那样的层叠造型物的制造系统10，从而如图2所示那样，焊接机器人20使焊炬22沿着所计划的移动轨迹移动，从而在基台60上或上一层的熔敷焊道层61上造型熔敷焊道层61，同时，温度传感器30对层叠了的熔敷焊道层61的表层的温度进行测定。
在此，在上一层的熔敷焊道层61的表层的温度处于预先设定了的道次间温度Tp的允许范围内时，开始下一层的熔敷焊道层61的造型。具体地说，以将层间时间以及热量输入量(焊接电流、电弧电压、焊接速度)控制为恒定以使得道次间温度Tp约束于200℃～550℃的允许范围内的方式，形成下一层的熔敷焊道层61。
其中，在层叠造型物11的造型初期的多层熔敷焊道层61中，由于基台60引起的散热而熔敷焊道层61被冷却，因此在层间时间以及热量输入量的控制中无法将道次间温度Tp约束于允许范围内，从而导致将允许范围的下限温度降低。关于上述那样的造型初期的多层熔敷焊道层61，在保持上述恒定的层间时间以及热量输入量的状态下，形成下一层的熔敷焊道层61。
之后，与上述同样地，重复对上一层的熔敷焊道层61的表层的温度进行监视、并在其道次间温度Tp处于允许温度范围内时层叠下一层的熔敷焊道层61的过程，直至完成所有的层Lk，从而成形出层叠造型物11。
在此，在层叠熔敷焊道层61时，若熔融了的软钢制的焊料W快速冷却，则成为以贝氏体为主的混合组织。另外，若熔融了的软钢制的焊料W自然凝固，则成为包含粗大的铁素体、珠光体、贝氏体的组织。另一方面，在本实施方式中，这些组织由于层叠下一层之后的熔敷焊道层61而被加热至超过铁素体的相变点，因此珠光体以及贝氏体相变为铁素体，粗大的铁素体成为微细化的组织。
即，在层叠造型物11中，以道次间温度Tp约束于200℃～550℃的范围内的方式一边对层间时间以及热量输入量进行控制一边层叠下一层的熔敷焊道层61，并同样地层叠下一层之后的熔敷焊道层61。由此，熔敷焊道层61被加热至超过铁素体的相变点，得到由平均结晶粒径为11μm以下的微细的铁素体相构成的均匀化后的组织。
在层叠下一层的熔敷焊道层61时，若道次间温度Tp小于200℃，则即使通过层叠下一层之后的熔敷焊道层61来加热熔敷焊道层61，也不会超过铁素体的相变点，因此无法得到由微细的铁素体相构成的均匀化后的组织。如上所述，在造型初期，由于层叠下一层的熔敷焊道层61时的道次间温度Tp小于200℃，因此成为以贝氏体为主的混合组织。另外，若道次间温度Tp超过550℃，则通过下一层的熔敷焊道层61的层叠对熔敷焊道层61进行加热，从而发生熔敷焊道层61的扁平化、垂落而无法层叠为规定的形状。
另外，具有平均结晶粒径为11μm以下的微细的铁素体相的熔敷焊道层61的维氏硬度为130Hv以上、178Hv以下，成为机械强度良好且偏差少的大致均匀的硬度。
需要说明的是，造型后期(层叠造型物的最上层)的熔敷焊道层61不被层叠下一层的熔敷焊道层61而不会被加热，因此熔融了的焊料W成为自然凝固后的状态、即原样保持为包含粗大的铁素体、珠光体、以及贝氏体的组织。
这样，在本实施方式中，在具有平均结晶粒径为11μm以下的铁素体相的多个熔敷焊道层61的下层以及上层形成与该熔敷焊道层61的结晶构造不同的其他熔敷焊道层。
以下，使用层叠条件不同的4个实施例，造型大致圆筒形的层叠造型物，并对本发明的效果进行了确认。表1示出No.1～No.4这4个实施例中的熔敷焊道层61的层叠条件、以及所成形出的层叠造型物11(造型中期的熔敷焊道层61)的平均结晶粒径。图3是示出No.1的实施例的层叠造型物11的最上层的表层的温度变化的图表，图4是提取出No.1的实施例中的第20层的熔敷焊道层61并示出其温度变化的图表。图5是示出No.1～No.4的实施例的层叠造型物中的各部分的维氏硬度的图表，图6是No.1的实施例的层叠造型物的显微镜照片的图。需要说明的是，在图3中，由于使用红外热摄像仪对熔敷焊道层61的表层温度进行测定，因此，受到强烈的电弧光阻碍而未测定电弧附近的温度，实际上，电弧附近的温度达到比图表上的温度高的熔融温度。另外，图4是基于数值模拟的温度历史预测结果，预测到在利用红外热摄像仪进行测定时由于受到强烈的电弧光阻碍而未测定的电弧附近的温度。
[表1]
Figure BDA0002410729930000081
如表1所示，在No.1～No.3的实施例中，在设为焊接电流112A、电弧电压16.3V、焊接速度40cm/min、并将道次间时间变更为60、90、120sec的条件下，层叠多个熔敷焊道层61从而成形出层叠造型物11。因此，造型中期的道次间温度Tp随着道次间时间变长而降低，并分别成为540℃、380℃、290℃。
另外，在No.4的实施例中，在焊接电流168A、电弧电压18.1V、焊接速度40cm/min、并将道次间时间设为90sec的条件下，层叠多个熔敷焊道层61从而成形出层叠造型物11。在该情况下，关于No.4的实施例中的道次间温度Tp，由于热量输入量较大，因此成为550℃。
此时的造型中期的熔敷焊道层61的微细化后的铁素体组织的平均结晶粒径为9.2μm、9.1μm、11.0μm、以及9.3μm。这样，通过以道次间温度Tp处于200℃～550℃的范围内的方式进行控制，从而成为平均结晶粒径为11μm以下的微细的铁素体相连续的组织，得到大致均匀的强度。可以知道，通过形成平均结晶粒径为11μm以下的微细的铁素体相，从而得到在韧性不降低的情况下机械特性优异的层叠造型物11。
需要说明的是，关于平均结晶粒径的计算，在熔敷焊道层61的高度方向上，将除道次间温度Tp小于200℃而以贝氏体为主的混合组织即造型初期的熔敷焊道层61、以及包含粗大的铁素体、珠光体、以及贝氏体的组织即造型后期的熔敷焊道层61之外的部分5等分，另外，在熔敷焊道层61的宽度方向上，将除表面氧化膜之外的部分3等分，在各部分的大约5mm角的视野下根据JIS G0551的标准来计算结晶粒径，并将所计算出的这些各部分的结晶粒径进行平均而求出。需要说明的是，关于以贝氏体为主的混合组织、微细化后的铁素体组织、以及包含粗大的铁素体、珠光体及贝氏体的组织，利用光学显微镜对熔敷焊道层61的剖面进行观察，并根据图像的边界线来进行判别(参照图6A)。另外，表面氧化膜设为从表面起0.3mm的深度的区域。
在此，在No.1的实施例中，如图3所示，对于熔融并层叠于基台60上的造型初期(在图3所示的实施例中为第1层～第6层)的熔敷焊道层61，上一层的熔敷焊道层61的表层的温度低于道次间温度Tp的允许范围的下限(200℃)。因此，即使层叠下一层之后的熔敷焊道层61，也无法超过铁素体的相变点，成为以贝氏体为主的混合组织(参照图6B)。
在造型中期(在图3所示的实施例中为第7层～第49层)的熔敷焊道层61中，如图3所示，层叠下一层之后(第8层～第50层)的熔敷焊道层61时的熔敷焊道层61的表层的温度处于道次间温度Tp的允许范围(200℃～550℃)内。
例如，如图4所示，第20层的熔敷焊道层61的层间时间以及热量输入量被控制，从而层叠第21层的熔敷焊道层61时的道次间温度Tp处于允许范围内(图3所示的T点(大致400℃))。另外，伴随着下一层之后的熔敷焊道层61的层叠，第20层的熔敷焊道层61的温度重复升温、冷却，一边逐渐减小温度振幅一边收敛至大致400℃。如图3所示，此时的最上层的表层的温度收敛至大致540℃。
因此，通过层叠下一层之后的熔敷焊道层61，从而熔敷焊道层61被加热至超过相变点的温度，造型中期的熔敷焊道层61成为珠光体以及贝氏体相变为铁素体且粗大的铁素体微细化从而平均结晶粒径为11μm以下的铁素体相连续的大致均匀的组织(参照图6C～图6E)。需要说明的是，如图3所示，造型中的最上层的表面的温度随着层叠下一层之后的熔敷焊道层61而逐渐上升，道次间温度在大致540℃处稳定。
另外，在造型后期(在图3所示的实施例中为第50层)的熔敷焊道层61中，不层叠下一层的熔敷焊道层61。因此不进行加热，从而熔融了的焊料W成为自然凝固后的状态、即保持原样为包含粗大的铁素体、珠光体、以及贝氏体的组织(参照图6F)。
另外，如图5所示，在任一实施例中，平均结晶粒径为11μm以下的微细的铁素体相连续的造型中期的熔敷焊道层61的维氏硬度为130Hv以上、178Hv以下，且成为偏差较少的大致均匀的硬度。
造型后期的熔敷焊道层61的组织为包含粗大的铁素体、珠光体、以及贝氏体的组织，因此维氏硬度稍高。另外，造型初期的熔敷焊道层61为以贝氏体为主的混合组织，因此成为维氏硬度高至大致200Hv以上、但韧性较低的组织。
因此，在使用该层叠造型物11制作产品时，也可以根据需要将由以贝氏体为主的混合组织构成的造型初期的熔敷焊道层61以及造型后期的熔敷焊道层61削除，而仅使用平均结晶粒径为11μm以下的微细化后的铁素体相连续的均匀化后的组织。
需要说明的是，在层叠造型物11的造型时，若将熔敷焊道层61的每一层的造型时间设定为从造型开始时间点的温度至允许的道次间温度Tp为止的冷却时间，则能够在不使电弧临时停止的情况下以最短时间连续层叠熔敷焊道层61，从而生产效率提高。
也可以是，在使得造型工序时的热量输入量在熔敷焊道层61的每单位长度而恒定的条件下，对造型工序时的焊接电流、电弧电压、以及焊接速度中的至少一个焊接条件进行变更，从而调整熔敷焊道层61的每一层的造型时间的设定。
或者，也可以是，以造型工序时的熔敷焊道层61的剖面积恒定的方式，对造型工序时的焊接电流、电弧电压、以及焊接速度中的至少一个焊接条件进行变更，从而调整熔敷焊道层61的每一层的造型时间的设定。由此，能够在维持较高的造型效率且确保造型精度的同时进行稳定的造型。
如以上所说明的那样，根据本实施方式的层叠造型物11，至少一个熔敷焊道层61被除去表面氧化膜且具有平均结晶粒径为11μm以下的铁素体相，因此得到层叠造型物11的组织被均匀化而具有大致均匀的强度、且机械特性优异的层叠造型物11。
另外，具有平均结晶粒径为11μm以下的铁素体相的熔敷焊道层61的维氏硬度为130Hv以上、178Hv以下，因此得到具有适当的韧性和硬度的组织的层叠造型物11。
另外，在具有平均结晶粒径为11μm以下的铁素体相的熔敷焊道层61的下部以及上部，具有结晶构造与该熔敷焊道层61不同的其他熔敷焊道层61，因此能够稳定地形成具有平均结晶粒径为11μm以下的微细化后的铁素体相的熔敷焊道层61。
另外，各熔敷焊道层61在俯视下具有相同形状，因此各层熔敷焊道层61在大致相同的条件下被层叠且得到大致均匀的组织。
此外，根据本实施方式的层叠造型物的制造方法，在对层间时间以及热量输入量进行控制以使熔敷焊道层61的表层的温度处于200℃～550℃的范围时，层叠下一层的熔敷焊道层61，因此熔敷焊道层61被除去表面氧化膜且成为具有平均结晶粒径为11μm以下的铁素体相的均匀化后的组织，得到大致均匀的强度。
另外，各熔敷焊道层61以层间时间以及热量输入量恒定的方式被层叠，因此能够高生产率地得到均匀的组织。
图7示出制作层叠的各层的熔敷焊道的始端位置P1与终端位置P2不同的变形例的层叠造型物11的情况。在该情况下，下一层的熔敷焊道层61的造型在上一层的熔敷焊道层61的温度处于允许的道次间温度Tp的范围内时开始。
在该情况下，熔敷焊道层61的每一层的造型时间可以设定为冷却时间以上，但通过将熔敷焊道层61的每一层的造型时间与焊炬22的移动时间的合计设定为冷却时间以上则能够进一步提高生产效率。
(第二实施方式)
接下来，参照图8对本发明的第二实施方式的层叠造型物的制造方法以及制造系统进行详细说明。需要说明的是，对于与第一实施方式相同或同等的部分，标注相同的附图标记并省略或简化说明。
在本实施方式中，在使用1根焊炬22来进行造型的熔敷焊道层61的每一层的造型时间与冷却时间相比非常长的情况下，使用多台焊炬22来同时层叠多个熔敷焊道层61，从而生产效率提高。
即，将造型熔敷焊道层61时的焊炬22的根数设定为，将使用1根焊炬22进行造型的熔敷焊道层61的每一层的造型时间除以冷却时间而得的商的整数值。例如，如图8所示，在将使用1根焊炬22的情况下的熔敷焊道层61的每一层的造型时间除以冷却时间而得的商的整数值为2的情况下，使用2根焊炬22来进行造型。
需要说明的是，在本实施方式中，关于冷却时间，在上一层的熔敷焊道层61中，对从造型开始时间点的温度冷却至允许的道次间温度为止的冷却时间进行计测，从而在造型下一层的熔敷焊道层61时，确定焊炬22的根数。其中，在制造相同的造型物的情况下等，也可以是，在制造最初的造型物时，在所有层的熔敷焊道层61中，对从造型开始时间点的温度冷却至允许的道次间温度为止的冷却时间进行计测，将最长的计测时间设为冷却时间，并基于该冷却时间来设定制造第二个及之后的造型物时的焊炬22的根数。
关于其他结构及作用，与第一实施方式相同。
需要说明的是，本发明并不限定与上述的各实施方式，能够适当进行变形、改善等。
需要说明的是，本申请基于2017年9月15日申请的日本专利申请2017-177691以及2018年3月6日申请的日本专利申请2018-39447，其内容作为参照而援引于此。
附图标记说明：
11…层叠造型物
61…熔敷焊道层
W…焊料。

Claims (11)

1.一种层叠造型物，其是通过层叠使软钢制的焊料熔融并凝固而成的熔敷焊道层从而形成的层叠造型物，
所述层叠造型物的特征在于，
所述层叠造型物具备除去表面氧化膜且具有平均结晶粒径为11μm以下的铁素体相的多个所述熔敷焊道层。
2.根据权利要求1所述的层叠造型物，其特征在于，
具有所述平均结晶粒径为11μm以下的铁素体相的所述多个熔敷焊道层的维氏硬度为130Hv以上且178Hv以下。
3.根据权利要求1所述的层叠造型物，其特征在于，
在具有所述平均结晶粒径为11μm以下的铁素体相的所述多个熔敷焊道层的下层以及上层中的至少一方具有结晶构造与该熔敷焊道层不同的其他熔敷焊道层。
4.根据权利要求3所述的层叠造型物，其特征在于，
位于所述多个熔敷焊道层的下层的所述其他熔敷焊道层具有以贝氏体为主的混合组织。
5.根据权利要求2所述的层叠造型物，其特征在于，
在具有所述平均结晶粒径为11μm以下的铁素体相的所述多个熔敷焊道层的下层以及上层中的至少一方具有结晶构造与该熔敷焊道层不同的其他熔敷焊道层。
6.根据权利要求5所述的层叠造型物，其特征在于，
位于所述多个熔敷焊道层的下层的所述其他熔敷焊道层具有以贝氏体为主的混合组织。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的层叠造型物，其特征在于，
各所述熔敷焊道层在俯视下具有相同形状。
8.一种层叠造型物的制造方法，在该层叠造型物的制造方法中，在由使用电弧使软钢制的焊料熔融并凝固而成的熔敷焊道形成的熔敷焊道层上反复层叠下一层的所述熔敷焊道层从而进行造型，
所述层叠造型物的制造方法的特征在于，
在对层间时间以及热量输入量进行控制以使所述熔敷焊道层的表层的温度处于200℃～550℃的范围时，层叠所述下一层的熔敷焊道层。
9.根据权利要求8所述的层叠造型物的制造方法，其特征在于，
各所述熔敷焊道层以所述层间时间以及所述热量输入量为恒定的方式被层叠。
10.根据权利要求8所述的层叠造型物的制造方法，其特征在于，
各所述熔敷焊道层以在俯视下具有相同形状的方式被层叠。
11.根据权利要求8所述的层叠造型物的制造方法，其特征在于，
在层叠了规定量的所述熔敷焊道层之后，在对所述层间时间以及所述热量输入量进行控制以使所述熔敷焊道层的表层的温度处于200℃～550℃的范围时，层叠所述下一层的熔敷焊道层。
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