随着资源危机和环境污染问题的日益严重,碳达峰和碳中和概念成为人们关注的焦点。再制造作为固废回收处理的主要措施,是制造领域实现碳中和的关键。近年来,我国废旧机电产品的规模不断扩大,对资源和环境带来了显著的影响。再制造通过对废旧零部件进行修复,使其恢复原有的几何形状和物理性能,这不仅能够降低更换零件所带来的经济损失,还可以减少原材料的浪费,提高资源利用率。本文以断裂的钛合金空心叶片为研究对象,研究了废旧零部件再制造修复的方法。首先,研究了点云采集和预处理的相关内容。根据叶片的几何特征,选择3D激光扫描仪对断裂叶片表面的点云数据进行采集;按照点云的排列方式对目前的有序点云滤波方法进行对比分析;针对测量坐标系不一致导致点云之间发生错位和偏移等问题,对点云粗配准和精配准方法进行研究;由于传统ICP算法计算复杂度大,提出了一种基于曲率特征的改进ICP算法,提高了配准精度和运行效率。其次,研究了点云模型反求叶片断裂部位模型的过程。使用NURBS曲线来拟合断裂叶片的截面点云,获取叶片截面曲线,并通过截面放样得到叶片完整模型;利用Geomagic studio软件对断裂叶片点云进行模型重构,得到断裂叶片的曲面模型;将两模型进行布尔运算,得到叶片断裂部位的模型。最后,建立了激光3D成形修复断裂叶片的仿真实验。建立断裂叶片的有限元模型,确定相关实验参数,对断裂叶片进行仿真修复实验,并对修复层上节点的温度演变特征进行研究;采用不同工艺参数多次模拟实验,研究工艺参数对修复过程中温度场、温度梯度以及熔池几何尺寸演化规律的影响。本文通过对断裂叶片再制造修复方法和流程进行研究,为相关破损零件的修复再制造提供了参考。