发动机曲轴在长期运转过程中,轴颈部位会产生磨损和裂纹等损伤问题,通过再制造修复损伤部位不仅能够节约成本,而且可以提高资源利用率。激光熔覆作为再制造修复的主要技术之一,具有基体变形小、界面结合强度高等优点。为实现发动机曲轴的激光熔覆再制造修复,本文以发动机曲轴为研究对象,以曲轴激光熔覆再制造修复为研究目标,研究激光功率、扫描速度等工艺参数对熔覆层性能的影响,确定发动机曲轴激光熔覆最佳工艺参数；根据曲轴连杆轴颈的运动轨迹,推导出激光束的运动轨迹,并围绕曲轴激光熔覆试验展开研究。本文的主要研究内容及结论如下：(1)利用不同粉末进行曲轴基体材料45钢样板的激光熔覆试验,观察熔覆层的宏观形貌,测试粉末和基体材料的线膨胀系数,确定适用于曲轴基体材料的熔覆粉末。(2)在曲轴材料45钢样板表面制备单层多道铁基激光熔覆层,研究激光功率、扫描速度等工艺参数对熔覆层性能的影响,利用SEM和显微硬度计进行熔覆层金相组织观察和硬度测试,并分析激光功率和扫描速度对激光熔覆层显微组织和硬度变化的影响。试验结果表明,随着扫描速度增大,熔覆层组织变细密,熔覆层硬度先升高后又略微降低；随着激光功率增大,熔覆层组织变粗大,硬度略微降低。在42CrMoA表面制备多道多层激光熔覆层,观察熔覆层组织,并对熔覆层进行性能测试。(3)将曲轴水平固定在无偏心装置的机床上,研究曲轴表面激光熔覆工艺,提出在曲轴表面获得均匀熔覆层应满足的条件,并基于这些条件建立激光束与连杆轴颈的运动轨迹和相对运行速度的计算模型。(4)测量曲轴表面渗氮层深度并进行显微组织观察；通过对比有渗氮层和无渗氮层的轴颈表面激光熔覆层,分析渗氮层对熔覆层组织的影响；根据激光熔覆过程中曲轴连杆轴颈和激光束的运动轨迹及相对运行速度计算模型,对曲轴连杆轴颈进行实际熔覆试验,验证计算模型的准确性。