再制造工程发展的核心在于再制造关键技术的发展，而再制造关键技术发展的重心则在于面向高成品附加值对象的再制造关键技术理论和方法的突破。以“严（性能严）、精（精度高）、薄（结构薄）”为特征的现代航空航天等领域中不可或缺的整体结构钛合金薄壁件，就是一类具有极高成品附加值的再制造对象。本文采用较为适合薄壁件再制造的激光再制造技术，并通过理论分析与试验研究相结合的方法，对存在典型线损伤—裂纹的两种钛合金薄板进行再制造研究，所开展的研究工作和取得的成果如下:　　(1)对线损伤钛合金薄板再制造毛坯设计、填材粉末及粉末片制备、激光器选择、试样表面处理、以及气体保护等激光再制造工艺过程主要环节进行了详细研究，以为获得优良再制造品质提供基础;在此基础上，基于线损伤金属薄板激光全熔透连接成形过程分析，提出了一种基于反射垫板实现的线损伤金属薄板激光低阈值X型连接成形新方法---背反射增效激光焊，并通过实验验证了该方法的有效性。结果表明:背反射增效激光焊在常规焊接工艺实现薄板全熔透V型连接的工艺参数下即可实现X型连接，且其焊缝区面积增加了35.49％即激光能量利用率提高了35.49％;同时，焊接接头热影响区的宽度没有增大反而呈现出减小趋势，且界面区中定向生长组织特征也有所弱化。　　(2)基于背反射增效激光焊简便易行、在低能量阈值下即可实现X型连接、以及对焊接接头组织无不利影响等优点，采用背反射增效激光焊接技术对线损伤TC4钛合金薄板进行了再制造研究。研究表明:TC4钛合金薄板再制造接头的显微组织和硬度分布均存在梯度特征，其组织从焊缝的粗大β柱状晶转变为热影响区的原始α基体组织、β相和细小针状α′马氏体混合物，硬度也由焊缝区的583HV变化为热影响区的427HV乃至靠近母材处的350HV。同时，拉伸试验结果表明:TC4钛合金薄板再制造接头拉伸强度的平均值为652MPa，达到了母材拉伸强度(996MPa)的65％，还需进一步提高接头的拉伸强度。　　(3)基于正交试验和单因素试验优化了Ti-25V-10Cr阻燃钛合金薄板背反射增效激光焊接再制造工艺参数，并详细地研究了再制造接头组织与性能。结果表明:再制造接头焊缝组织由粗大的β柱状晶组成（该区域的硬度最高约为570HV），而热影响区组织仍为单一等轴β相组织，在焊接热作用下部分晶粒长得十分粗大，硬度测试结果表明该区域硬度较低（290～312HV，其中母材硬度约为320HV），说明该区域发生了较为明显的软化。拉伸试验结果表明:Ti-25V-10Cr阻燃钛合金薄板再制造接头拉伸强度的平均值为405MPa，明显低于母材的拉伸强度1002MPa，这可能与阻燃钛合金自身焊接性较差有关。　　(4)初步探索了添加含量为1 wt.％纳米SiC颗粒和含量为3wt.％纳米CeO2颗粒对两种钛合金薄板背反射增效激光焊接再制造接头组织及力学性能的影响。结果表明:本文添加纳米颗粒后，在一定程度上细化了TC4钛合金薄板和Ti-25V-10Cr阻燃钛合金薄板再制造接头的焊缝组织;然而由于添加纳米颗粒后焊缝中凹陷、气孔等缺陷有所增加（这可能与纳米颗粒引入方法直接有关），以致于再制造接头的拉伸强度并没有较大的提高，其中接头拉伸强度最好的是纳米SiC颗粒增强的TC4钛合金薄板再制造接头(其拉伸强度达到了702MPa)。可见，如何更加有效地引入纳米颗粒是今后需要进一步深入研究的问题之一。