1.5MW风力发电机转子轴价格昂贵，材质为35CrMo的风机转子轴颈长时间工作后因过度磨损使得轴颈径向尺寸变小而无法继续工作。相较于新转子轴的更换，转子轴颈的修复可以延长其使用寿命的同时降低成本、节约资源，具有重大意义。激光熔覆技术是通过在基材表面添加恰当的熔覆材料，并利用高能激光束使其与基材表面熔凝在一起的方法，相对于其他表面改性技术，它具有如下优点：基体变形小、改性空间大、便于大面积表面修复、可以实现熔覆材料与基材良好冶金结合等。本文旨在通过激光熔覆技术实现转子轴颈的修复。本文首先介绍了激光熔覆过程的基本原理，包括对粉末、激光束、基材表面交互作用模型、熔池形成原理、熔池形状成因分析以及稀释率模型等几个方面，为转子轴颈激光熔覆工艺研究提供了理论依据。然后在分析现有熔覆材料基础上依据激光熔覆材料配制的一般原则，针对转子轴颈修复后所需的使用性能，配制了含Fe量不同的三种镍基粉末材料，利用设计出的最佳工艺参数对三种材料进行单层搭接熔覆，通过对三个熔覆层的显微组织、显微硬度以及表面平整度等方面对比分析，从中选取具有最佳熔覆层质量的对应熔覆材料来为多层多道熔覆做准备。最后，进行了多层多道激光熔覆实验并分析了熔覆后的组织形态、硬度。实验结果表明：用含铁量居中的熔覆材料熔覆后，不仅在单层搭接熔覆中的熔覆层组织细腻、硬度较高、无气孔或裂纹缺陷，具有最佳的熔覆质量；而且在多层多道搭接熔覆中，两层熔覆层均无较大的组织缺陷，且组织依然保持细腻、硬度较高的特点。为了提高熔覆层表面的耐磨性能，对第二层熔覆层表面进行激光重熔后获得了更加细小、硬度稍有提高的枝晶组织，同时提高了表面平整度。在确定熔覆工艺参数时，通过经验确定熔覆的扫描速度、稀释率和熔覆层高度之后，利用熔覆过程相关理论模型和经验公式计算出待确定的其他参数。最小搭接率的定义，为搭接率的确定提供了重要参考条件。实验证明，由此方法确定的搭接率理论值与实际操作中的实际值比较吻合。