近年来,我国各行业中有大量的机电产品面临技术性或经济性淘汰,不符合资源节约、环境友好的绿色循环发展理念,对废旧、损伤的产品零部件进行再制造已势在必行。再制造技术能使受损的零部件重新恢复原有尺寸和性能,可以延长产品的服役周期、发掘失效产品中蕴含的价值、减少资源损耗,并保护环境。因此,发展再制造技术是构建循环经济和实施环境保护的有效途径。本文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”(项目编号:51505268)和研究生创新基金“激光熔覆连接接头的结构疲劳性能研究”(项目编号:SLGYCX1827)等项目的资助下,结合前人研究的理论和方法,对螺杆转子轴激光熔覆再制造工艺及疲劳特性的若干基础问题进行研究。转子轴材料的激光熔覆再制造工艺属于再制造的基础研究,同时转子轴材料的力学性能和疲劳特性研究以及再制造转子轴疲劳寿命预测有实际应用背景,具有典型的示范意义。首先,根据激光熔覆再制造过程的影响因素,建立基于均匀设计法的多目标优化模型;对影响激光熔覆再制造宏观形貌和内部质量的影响因素进行分析,建立综合目标下的多元优化回归分析模型,获得单道熔覆的最优工艺参数组合,综合考虑多道激光熔覆中的工艺路径和搭接率,确定出多道熔覆的最终优化工艺,制备出符合要求的激光熔覆再制造试件。然后,分析熔覆结构的力学及疲劳性能,得到了熔覆层力学及疲劳分析的影响规律。在此研究基础上再根据疲劳寿命理论和试验结果数据,分别拟合光滑试件、V形缺口和半圆形缺口试件的应力-寿命曲线,并通过对激光熔覆修复轴面的残余应力进行测量,获得熔覆轴面的残余应力分布规律。最后,以转子轴材料的疲劳特性曲线和损伤轴面激光熔覆后的静态载荷分布为基础,开展再制造转子轴疲劳寿命预测。分析再制造转子轴的工况特性和特征载荷,处理载荷并建立典型工况阶段特性曲线,利用Fe-safe软件预测再制造转子的疲劳寿命年限,分析载荷对其再制造转子轴疲劳寿命的影响情况。