双螺杆压缩机因其具备构造简单、节能高效、运行平稳等一系列优点,被广泛应用于工业制冷、食品冷藏、空气压缩等领域。作为压缩机核心部件的螺杆转子,由于长时间工作在高速、高温、高压环境下,其轴面易出现损伤失效。双螺杆压缩机在我国拥有巨大的保有量,据统计,每年因压缩机转子报废造成的停机损失达数十亿美元,亟需即时有效的修复方法和防护措施。本研究在国家自然科学基金项目“增材再制造机械零件服役寿命预测方法及实验研究(51505268)”的资助下,以螺杆转子轴损伤修复与强化为背景,运用激光熔覆技术在螺杆转子材料40Cr基体上制备Ni60合金涂层,为螺杆转子再制造工艺优化、合金层组织演变规律、服役性能评价提供相应的理论方法及实验数据。首先,对螺杆转子轴用钢激光熔覆工艺进行了优化。以单道激光熔覆实验为切入点,采用单因素实验法和正交实验法相结合的方式,系统研究了激光功率、扫描速度、送粉量、离焦量等因素分别对熔覆层质量的影响规律,找出影响熔覆层高度、宽度及稀释率的因素主次顺序及优水平组合。并在此基础上,研究搭接率对多道熔覆层表面粗糙度的影响,从而确定出螺杆转子材料激光熔覆最优工艺参数组合。然后,针对螺杆转子轴用钢再制造合金层的使用性能及服役安全问题,开展了再制造合金层的组织与性能分析。借助超景深显微镜对比分析了最优工艺和不同送粉量下单道熔覆层横、纵截面金相组织,以及不同搭接率下多道熔覆层搭接区的微观形貌,揭示了工艺参数对熔覆层金相组织的影响机制;通过显微硬度计、电液伺服万能材料试验机、扫描电镜和摩擦磨损试验机,测试了最优工艺参数下熔覆层的硬度分布、抗拉强度、断口形貌及耐磨性能。最后,开展螺杆转子轴用钢激光熔覆层的重熔研究。为进一步减小熔覆层表面粗糙度和降低气孔率,在已熔覆的Ni60涂层表面进行激光重熔处理,主要研究不同重熔路径对熔覆层的表面粗糙度、气孔率、金相组织的影响规律。同时,对熔覆层和重熔层的高温摩擦磨损性能进行了测试,用以验证再制造合金层的高温耐磨性能。