Я ремонтом деталей машин не занимаюсь, просто книжки читал, поэтому мои советы воспринимайте с осторожностью ) Я бы нормализовал вал, проточил начисто все шлицы, по ГОСТ 10051-75 выбрал электроды с хим. составом наиболее близким к стали, из которой сделан вал (для ст.45 это наверное Э-35Г6), наплавил продольные валики, чтобы следующий был напротив предыдущего, нарезал шлицы, закалил. Но это решение проблемы по-простому, по-пролетарски. Наверняка есть способы менее затратные по времени и расходу электродов.