电火花堆焊技术是一种用于金属表面处理的强化加工技术,是金属防腐处理及受损修复的重要加工手段。因为它加工灵活、操作简单、环保节能、低成本低损耗等方面的特点,在金属表面加工领域得到越来越多的应用。论文首先阐述了电火花堆焊技术国内外的研究现状,分析了其工作原理以及主要影响因素,讨论了电火花堆焊修复仪的设计方案以及实现方法,设计了脉冲电源的结构和工作原理。论文根据功能不同将电火花堆焊修复仪划分为主电路、控制电路、辅助电路三个模块,并进行详细设计和选型。主电路包括充放电电路和整流逆变电路。充放电电路采用独立式脉冲控制模式为堆焊操作提供脉冲电流；整流逆变电路采用全桥逆变、全波整流拓扑为储能电容充电；辅助电路包括辅助电源电路、电极驱动电路和气体保护电路。辅助电源电路采用反激式电路拓扑为芯片电源供电；电机驱动电路采用BUCK拓扑结构,用来驱动电极内部的电机；气体保护电路为堆焊操作提供保护气体。控制电路以MSP430F149单片机为核心,通过人机交互对输出电压、放电脉冲周期与脉宽、电极转速等参数进行设定与显示,并实时监测系统的运行状态。论文在完成主电路设计的基础上,对其进行仿真分析,仿真结果与理论设计基本吻合。然后论文对控制电路、辅助电路、保护电路进行设计并组装调试,调试结果表明,理论设计、仿真分析、调试波形三者基本吻合。最后进行堆焊测试,测试结果显示所设计的方案对工件表面缺陷有很好的修复效果,但也存在放电能量小、堆焊速度慢等方面的不足。针对存在的不足论文设计电火花堆焊修复仪的升级方案,升级内容包括：脉冲放电能量的提高；脉冲放电方式由半控脉冲放电模式转换为全控脉冲放电方式,控制开关选择MOSFET；脉冲电源主电路功率由1kW增加至4kW；控制电路用单片机取代TL494芯片实现电压电流双闭环控制。最后,在升级方案的基础上进行组装调试。试验结果表明,升级方案对工件表面缺陷同样能起到很好的修复作用,同时具有放电能量大,堆焊速度快的特点,能够满足大多数堆焊条件的要求。