风电产业一直是我国的战略性新兴产业之一,也是我区重点发展的特色产业之一。风力发电机齿轮箱的失效比例占风力发电机总停机故障比例的40%,是风力发电机主要停机故障之一,在齿轮箱失效中齿轮的失效导致齿轮箱停机的占比为30%,通过激光熔覆再制造技术可以有效的提高风力发电机齿轮箱齿轮的使用寿命,降低风力发电机后维护的运维成本。近年来,我国的激光熔覆技术一直处于的迅猛发展的状态,对于失效零件表面的熔覆再制造研究也越来越成熟。齿轮作为机械工程领域中的重要零件,由于齿轮的特性,它一直是再制造领域中的重大难题,传统的修复方法主要针对的是啮合运动简单、负载小、表面精度要求较低、表面没有渗碳等条件的齿轮,但是对于齿轮硬度大、表面进行渗碳处理、工作环境复杂、重载的齿轮传统的修复方式并不能起到很好修复效果,主要还是采用跟换齿轮副的方式进行维修。本文以2.5MW风力发电齿轮箱齿轮为主要修复对象,研究其激光熔覆再制造的可行性及激光熔覆工艺。以激光熔覆修复为目的,根据风电齿轮箱齿轮的失效形式及齿轮表面的性能要求,结合熔覆材料的选择依据,确定了熔覆材料为Ni60合金粉末;以2.5MW风力发电齿轮箱齿轮用钢17CrNiMo6为基材,进行了旁轴同步送粉式单道熔覆实验。分析了不同激光熔覆工艺参数条件下熔覆层的质量,初步寻找出适合用于17CrNiMo6钢的工艺参数。并通过XRD、金相显微分析、显微硬度测试、摩擦磨损实验等手段检测了 Ni60熔覆层在17CrNiMo6钢基材表面的性能,为在风力发电机齿轮箱齿轮表面制备优质熔覆层提供试验依据。基于项目针对目前缺乏用于齿轮再制造的装备,进行了基于磨齿机集成激光器的集成机床设计,分析设计需求,并根据设计需求采用成形磨齿机作为母机,介绍了成形磨齿机基本结构及加工的原理,在此基础上对其主轴箱部件进行改造并集成激光器。在集成设备上分析了激光器能否实现齿轮渐开线轨迹的加工,为项目进展提供依据。