环形工件往往作为重要的机械结构形式在工业中被广泛应用,环形件的失效直接影响生产的正常运行,将激光熔覆技术应用于环形零部件的制造和再制造,是提高产品性能和使用寿命的有效手段。本文针对激光熔覆技术在环形件再制造中的应用问题,从数值模拟和实验的角度研究了环形件再制造过程中遇到的环形件熔覆层质量问题,并研究了Ni基合金粉末熔覆层工艺及性能,为环形件激光熔覆Ni基合金再制造奠定基础。主要研究内容如下:通过ANSYS软件,对环形件激光熔覆再制造进行数值模拟,分析了环形件的尺寸参数不同对激光熔覆过程的影响,采用单一变量的方法,对激光熔覆过程中温度场、应变场、残余应力场进行分析,为环形件的再制造奠定基础。采用极限思想,通过实验制备得到平板、环形轴、实心轴的合金熔覆层,并对熔覆层进行外观形态、微观组织分析和显微硬度分析等,并与数值模拟结果进行相互印证,掌握了解了环形件尺寸大小对激光熔覆的影响,得到无缺陷的熔覆层,为环形件激光熔覆奠定理论基础。根据已有的分析和工程实际经验,优化激光熔覆工艺参数。基于环形件激光熔覆技术的特点,针对不同尺寸参数的环形件提出了两种Ni基合金粉末,对比并分析了两种Ni基合金粉末熔覆层性能以及微观组织,最终证明并得到Ni基合金粉末再制造的良好强化效果。以大尺寸环形件破碎辊为例,设计出适合破碎辊激光熔覆再制造的整套工装,并且制定出破碎辊激光熔覆再制造的具体工艺步骤,通过特殊加工工艺,合理控制大尺寸环形件破碎辊激光熔覆过程中的温度,完成了环形件破碎辊再制造的工业应用试验。