本文研究直齿锥齿轮的激光熔覆再制造工艺,提出一种在斜面上直接熔覆成形的方式,选择45号钢为基体,Fe105粉末为熔覆粉末,采用同轴送粉的方法,进行大量的单道、多道、多层激光熔覆实验,优化锥齿轮激光熔覆再制造工艺参数,进而证明锥齿轮再制造的可行性。主要研究内容如下:（1）针对27.9度倾角基体上的激光熔覆,根据粉末束、激光束、熔池相对位置,分别讨论沿x正负、沿y正负方向熔覆时粉末流动对形貌的影响。对倾斜基体激光熔覆过程中的温度场和残余应力场进行仿真,计算激光熔覆层温度变化,对比不同扫描方式残余应力,并通过比较进行扫描方向初选,为单道单层实验提供理论基础。（2）进行单因素、正交实验,重点研究激光功率、送粉量、扫描速度、离焦量对熔覆层形貌的影响。选用沿x正向熔覆熔覆方式,以熔覆层稀释率在20%-30%,宽高比大于2,熔池偏移最小等因素进行优选,通过单因素实验确定三水平。进行四因素三水平的正交实验,以三个评价参数为目标,进行极差分析和方差分析,选择最优再制造单道工艺参数。并结合锥齿轮性能要求,对单道熔覆层进行硬度检测和显微组织观察。（3）针对轮齿再制造进行多道多层熔覆研究,根据单道实验获得的熔覆层形貌确定熔覆层形貌的表征模型,进而计算出理论最优搭接率和提升量。根据最优搭接率和提升量选择搭接率和提升量的单因素实验水平。并观察每组实验截面形貌、计算其实际搭接率和实际提升高度。综合选取最优搭接率与提升量。为获得更佳的再制造形貌,进行扫描路径实验,选取3种不同路径,分别是x方向往返、回形路径、y方向往返,分别进行20层熔覆。最后根据熔覆层横截面与纵截面形貌尺寸与理想尺寸的差距、熔覆层表面有无缺陷等,选择最佳扫描路径。（4）进行锥齿轮激光熔覆实验,首先使用Workbench齿轮接触变形仿真得到齿轮工作过程中的危险区域,作为预处理时应避开的部位,进一步设计预处理方式。根据加工需要选择合适的装卡方式。用UG软件对锥齿轮轮齿模型进行切片,测量其截面尺寸,用Robort Art软件设计每层路径,并根据实际加工优化路径。使用最优工艺参数进行激光熔覆,观察熔覆后形貌是否满足后期加工。选用合适精加工方式处理再制造的轮齿获得齿轮形貌。最后对齿轮的样件进行尺寸测量,并检验齿轮的硬度、测量摩擦系数是否满足要求。