在激光表面改性实验研究的基础上,本文采用ANSYS软件,分别分析了激光淬火、激光-感应复合熔覆的温度场和应力场。通过ANSYS有限元软件,分析了不同工艺参数下,45#钢在CO2激光淬火后的温度场与淬火深度的关系,并以实验数据为依据,利用ANSYS有限元分析软件模拟不同转换系数下的温度分布及淬火深度,在与实验数据比较后,得出激光淬火吸光涂料的合理转换系数为0.78。分析了CL60钢表面定点高斯圆形光斑激光淬火温度场与淬火深度的关系;对于均匀矩形移动光斑情况下的2Cr13钢激光相变强化,模拟分析了激光功率、光斑大小、激光移动速度等参数对淬火深度的影响规律,并将模拟结果与实验数据进行了对比验证。建立了电磁感应和激光双热源的热耦合模型,比较了单纯激光熔覆与激光-感应复合熔覆三维温度场及应力场的差别。模拟结果表明,激光-感应复合熔覆与单纯的激光熔覆相比,不仅效率得到较大提高,而且可以显著降低熔覆层的残余应力。对于厚度50mm的45#钢,数值模拟结果表明,激光-感应复合熔覆层的最大残余应力比单纯激光熔覆层低60%以上;在相同工艺条件下,宽板激光熔覆层的残余应力比窄板激光熔覆层的应力大约14MPa。