激光相变硬化是一个多参数综合的工艺过程，人们难以用实验的方法直接测量其瞬时温度分布，也就导致了很难对影响相变硬化层深的诸因素做出定量的分析。随着近代计算技术的发展，可望借助先进的计算机技术，对影响相变硬化层深的诸因素做出定量的分析。 激光相变硬化工艺参数对硬化效果具有十分重要的影响。本文通过大量的试验数据和理论分析来研究工艺参数(扫描速度和功率)与硬化效果(硬化层深和硬化层分布均匀性)的关系。激光相变硬化层分布的均匀性是生产和研究中追求的目标之一。激光相变硬化层分布不均匀性主要体现在横截面内硬化层形貌和纵截面内进、出端差异。在理论分析和实验研究的基础上，本文提出了激光变速扫描方法，使得激光相变硬化层的均匀性得到较好的改善；并利用Matlab数值积分工具箱(Numerical Integration Toolbox)和偏微分方程工具箱(PDE Toolbox)开发了激光相变硬化模拟与优化程序。 激光相变硬化模拟与优化程序共分为四大模块：激光相变硬化纵截面层深模拟程序；激光相变硬化横截面层深模拟程序；激光相变硬化纵截面层深优化程序；激光相变硬化横截面层深优化程序。激光相变硬化模拟与优化程序与Vb相链结，通过Vb简捷的图形用户界面(Gui)操作，能够快速、方便地进行激光相变硬化模拟与优化计算。实验表明：模拟与优化计算结果比较准确。