激光修复技术已经成为修复和再制造行业的发展方向。激光修复过程中基面结合层对材料和工艺敏感，其结合性能直接决定修复零件能否恢复使用性能。对于凹槽类激光修复而言，其多样的基面形式使得激光能量分布、粉末场、熔池形态等众多工艺条件也随之改变，结合层熔覆过程更加复杂。本文以基面结合层的熔覆工艺和结合性能为研究对象，考察了梯形槽典型基面几何特征对于激光修复过程熔池和结合层结合性能的影响，对凹槽类激光修复的方案制定和结合层工艺提供了一定的依据。主要内容和研究成果如下:　　 (1)以35CrMo为基底，Fe314粉末为熔覆材料，对凹槽类激光修复的基面结合层进行了工艺研究。进行了送粉系统的标定、改装和水平基面结合层的工艺优化实验，结果表明取△z为0.20至0.25 mm、搭接率为24％、适宜的激光扫描预热时可以获得表面平整、质量均匀、性能优异的熔覆层;利用优化后的工艺窗口进行了多道多层熔覆实验，得到了结合良好的结合层。对基面结合层试样进行质量分析和性能测试:观测了结合层的显微组织，发现熔合层组织致密，组织主要是奥氏体相;测试了结合层的显微硬度变化;通过原位拉伸实验直接测定了熔覆结构与基体的结合性能，记录了拉伸断裂过程并计算得抗拉强度可达565.55MPa。　　 (2)总结了凹槽类激光修复的一般工艺流程。对浅槽和深槽分别进行了直接修复的实验，结果表明，基面结合层与堆积成形层采取相同工艺时很容易出现结合不良等缺陷，验证了结合性能对基面几何特征敏感以及结合层工艺独立的必要性。　　 (3)通过实验和数值模拟研究了槽基面几何特征和工艺参数对激光扫描过程的影响。结果表明，熔池与热影响区的尺寸与基面几何特征密切相关;激光扫描棱线时，结果介于水平面与斜面之间，且棱线在扫描熔化后凝固形成弧面;在激光多次扫描时，表面有明显的气化烧损，在斜面、棱线等形式下熔池凝固前会在重力作用下向下流淌。　　 (4)建立了各种基面上激光扫描的温度场计算模型，模型中考虑了熔化潜热与气化潜热和熔池气化导致的激光加载边界变化。所模拟的热影响区形状尺寸与实验结果较吻合，但由于没有考虑熔池的流动，在斜面和棱线等基面上熔池形状有较大的出入。计算结果表明在相同工艺参数下，水平面扫描温度最高，斜面扫描温度最低，棱线扫描温度介于二者之间。　　 (5)综合之前的研究结果，在45°和60°梯形槽典型基面形式下进行了结合层熔覆实验，获得了结合良好的熔覆层。