作为一种经济有效的表面改性和快速成形方法,激光表面熔覆的应用领域伴随其技术的不断发展变得越来越广。激光表面熔覆是一个复杂的物理及冶金过程[1],实践发现,要想获得优质的熔覆效果,熔覆层质量的保证是关键。熔覆质量受到诸多工艺参数的影响,在其实际应用中,要处理的最重要的问题就是熔池温度的控制以及裂纹的避免,而熔覆过程中的温度与应力分布规律的把握是解决以上问题的前提基础。掌握激光表面熔覆的温度及应力分布规律,关键是确定熔覆过程中熔池的温度随时问的变化规律。但是在激光表面熔覆的应用实践中,复杂的热物理过程、极高的实验温度、毫米数量级的熔池大小、材料快速的固液状态变化,让用实验测定熔池中液体的温度分布规律变得非常困难[2]。数值模拟的发展为熔池温度的测定问题提供了一种便捷可靠的方法。通过对比各种有限元分析软件,本文选择ANSYS软件,利用其模拟激光表面熔覆过程的温度场,同时利用APDL语言编写程序对熔覆过程中的关键步骤进行参数化编程,通过改变实验条件设定,进行多因子组合变化,比较辨析结果区别及综合作用效果。在温度场有限元模拟分析的基础上,本文还进行了激光表面熔覆的热力耦合模拟,研究了应力场的分布规律,并根据模拟结果探究了裂纹形成的机理,为减少和消除熔覆层裂纹提供了理论基础。主要做了以下工作：(1)对激光表面熔覆的相关理论进行阐述,形成了相对完整的理论体系构建。(2)基于ANSYS软件,进行了激光表面熔覆温度场、应力场的数值模拟,总结归纳了激光功率、扫描速度等工艺参数对熔覆效果及裂纹产生的影响。(3)在模拟过程中应用了APDL语言编写相应程序,在最大程度上还原激光热源作为移动载荷的加载过程,以“生死单元法”实现熔池金属的熔化和凝固的模拟。