激光熔覆修复技术由于对修复件的热变形小,熔覆修复后的组织细小而致密,且容易与基体形成致密的冶金结合特点备受航天航空、船舶制造等领域的青睐。激光熔覆修复技术以恢复零件几何尺寸与力学性能为目的,可实现金属零件的成形再制造,节约了经济成本并且具有广泛的发展前景。工业上经常使用的高强度运动件如齿轮齿条、透平机叶轮等常常采用45钢制造,因为45号钢综合力学性能好,淬透性与价格低。但是在长期的生产实践中、磨损,腐蚀等恶劣的环境往往导致零件的失效,进而造成了巨大的经济的损失,采用激光熔覆修复再制造技术不仅符合绿色制造的理念,而且节约了经济成本,因此进行45钢齿轮的激光熔覆修复的研究有着重要的意义。本文采用实验测试与理论分析相结合的方法,对单道熔覆修复、多道多层熔覆修复以及不同的扫描路径进行了实验探究,对多道搭接的搭接间距与多层堆积的最优理论提升量依据等面积法进行理论建模,结合逆向工程技术对典型的破损零件齿轮进行了修复,并对修复后的齿轮进行了硬度等力学性能的测试与分析。本文的具体的研究内容如下:（1）介绍激光再制造的背景与意义,并对国内外的研究现状展开了分析,提出了目前激光熔覆修复需要克服的难点与研究方向,最后提出本课题的研究内容。（2）激光再制造技术基体材料与粉末材料的匹配对修复产品的质量有重要的影响,因此对激光熔覆修复的材料的匹配性展开了理论的分析,确定修复材料的选材原则,并对激光再制造的快速凝固机理以及激光与材料的作用机制被进行了详细的阐述。对激光熔覆修复多道单层熔覆模型与单道多层堆积模型进行理论建模,分别确定了理论上的多道扫描间距与理论上的Z轴提升量。最后借助有限元分析的手段对单道多层激光熔覆修复的过程展开仿真模拟。（3）选用45钢为基体材料,采用的修复材料为H13钢粉末,为了顺利的完成实验的研究与分析,对实验软硬件系统进行详细的搭建,以单道预实验获取的参数为基础设计单道激光熔覆修复正交实验,单道实验的最佳工艺参数激光功率、扫描速度、转盘转速等被确定,获取单道实验的熔宽与熔高等几何参数。结合多道单层熔覆模型实验探究最优多道搭接的搭接率与最优扫描路径,根据单道多层理论模型通过实验确定最优Z轴提升量与最优层间堆积方式。（4）对典型45钢破损齿轮的激光熔覆修复,在获得最佳修复工艺参数的前提下采用三维扫描仪非接触测量获取破损零件的点云数据。把点云数据通过逆向工程软件Geomagic进行处理从而获取破损零件的三维数据模型,将通过逆向工程获得的数据模型与原始模型进行布尔运算获取缺损模型,将缺损模型导入到Robotart中对缺损模型手工分层编写机器人的运动轨迹,并且在软件中对运动轨迹进行仿真来验证编写的轨迹有无错误,最后以破损45钢齿轮为基体按照分层切片的轨迹进行打印实现典型零件的修复。（5）对激光熔覆修复后的齿轮进行了硬度测试、拉伸测试、摩擦磨损等力学性能的测试,分析其使用性能是否能满足要求,采用的修复工艺是否有意义。