激光再制造技术是修复零件表面缺陷的重要手段，是国内外研究热点之一。该技术处于初期发展阶段，许多基础问题尚需深入研究，如高功率激光与粉末流、损伤部位的耦合机制，粉末流状态、熔池温度场、流场的检测技术;激光再制造的离线编程软件研究开发等，搞清楚这些基础问题有助于制定、优化再制造工艺。　　本文根据修复工艺对待修复零件进行了缺陷分类及视觉识别，从基础理论及实验方面研究了激光与待修复零件表面缺陷的相互作用过程，研制了激光熔池动态光谱检测系统，开展了典型缺陷的激光再制造实验，主要工作如下:　　(1)对激光再制造中典型缺陷（包括点蚀、片蚀、划痕、深裂纹以及磨损凹坑）的分类方法进行研究，提出按照修复工艺对零件损伤进行分类的方法。　　(2)提出了基于点特征面积累加的法矢法，利用该方法可对局部深层损伤缺陷的初始边界进行识别;研制了表面浅斑缺陷的检测装置，利用该装置可建立损伤区域的三维边界，实现缺陷定位，详细介绍了该系统的工作原理、标定方法和匹配方法等。　　(3)对局部深层损伤零件的再制造工艺进行了研究，包括分层、层内路径规划、层间路径规划等;进行了多层熔覆涂层的工艺实验，对熔覆层形貌、内部组织结构等进行了分析研究。　　(4)建立了激光熔池数学模型，研究了激光熔池尺寸与熔池温度、激光功率密度、吸收率、激光入射角度、工件材料之间的作用关系;详细研究了激光波长、激光入射角度、温度、表面粗糙度、损伤区域表面形貌等对材料吸收率的影响;建立了激光熔池形貌检测系统，包括:面阵CCD，光学系统，数据采集卡，滤光片等;开展了不同激光功率、不同激光入射角度、不同工件倾斜角度下激光熔池尺寸的检测实验，为激光再制造工艺的制定及优化提供了参考。　　(5)根据激光熔池动态特性，建立了激光熔池光谱检测系统，介绍了系统的检测原理、标定方法、光路传输单元等;首次开展了运动状态下激光熔凝、激光熔覆熔池光谱的实时检测实验，研究了光谱相对强度波动与激光加工工艺参数、加工质量之间的对应关系;　　(6)开展了三种不同尺寸V槽的再制造实验，对不同激光入射角度、不同扫描速度下激光与V槽的相互作用进行了分析，开展了石油钻铤的激光再制造应用实验。