本发明公开了一种渐开线直齿大型齿轮补焊方法及其装置，能够高效地修复磨损的渐开线直齿大型齿轮。该补焊方法为：将补焊装置放在磨损的大型齿轮上，并通过磨损的大型齿轮的轴孔定位；将焊枪定位到大型齿轮的磨损部位；焊枪往复直线运动多次后，一个补焊层被补焊好，然后焊枪以同样的方式，再完成下一个补焊层的补焊，直到一个磨损的大型齿轮的补焊被完成。该装置包括：x轴滑道、X轴上的电机、X轴丝杠、下矫直辊、上矫直辊、Y轴上的电机、焊丝轮、送丝电机、焊枪支架、Z轴滑道、Z轴上的电机、Y轴滑道、焊丝和焊枪。本发明提高了齿轮的利用率，降低了生产成本；补焊装置结构合理，可实现焊枪的三维运动；控制系统操作方便，控制精准。