基于轻质高强、矿产资源丰富以及易于回收等一系列优势,镁合金材料已成为“陆海空天”交通运载装备中的重要发展材料。被誉为“21世纪绿色工程材料”。但是镁合金耐腐蚀性及耐磨损性较差,成为制约镁合金广泛应用的瓶颈。因此采用表面改性技术,来提高镁合金表面的耐磨损性能和耐腐蚀性能等综合性能,具有重要的现实意义。本文采用激光熔凝技术,以AZ31B镁合金为研究对象,利用3kW半导体激光加工系统进行激光熔凝试验,以期提高镁合金的耐磨损性能和耐腐蚀性能；利用红外热像仪测量了激光熔凝过程中温度场的分布及变化,并与ANSYS数值模拟进行了对比。利用光学显微镜(OM),X射线衍射仪(XRD)及电化学腐蚀设备等研究了激光工艺参数对激光熔凝层的组织及性能的影响,分别从显微组织、物相、电化学腐蚀性能以及磨损性能等对比分析了原始镁合金和表面改性层；并利用ANSYS对激光熔凝层的温度场进行了数值模拟。首先,对AZ31B镁合金进行了激光熔凝处理,熔凝层与基体结合良好,没有裂纹、气孔等缺陷。分别选取改变激光功率和扫描速度这两个参数对镁合金进行熔凝层进行了分析,发现随着激光功率的增加或扫描速度的减小,熔宽和熔深都增大。熔凝层由α-Mg和β-Mg17Al12组成,且晶粒明显比基材细化。熔凝层的耐磨损性能以及耐腐蚀性能都得到了提高,腐蚀电位正移了0.076～0.152V,腐蚀电流密度降低了一个数量级。本文采用红外热像仪对AZ31B镁合金半导体激光熔凝试验过程进行了温度场现场实时监控测试,并采用了ANSYS有限元数值模拟软件,对其进行了温度场仿真模拟。进行了对比分析,结果表明,模拟的温度结果与试验测试结果比较接近,完全可以用ANSYS模拟代替试验测试。本文利用有限元中的二次开发语言APDL开发了激光熔凝过程的温度场分析程序,实现了模拟过程的自动化,研究了在给定激光参数条件下的温度场的动态变化过程以及温度场分布,以及对熔凝层深度、宽度的影响规律。建立了适用于激光熔凝过程的激光宽带热源模型。并应用ANSYS11.0软件,建立激光熔凝过程的光斑模型,考虑材料热物理性能参数与温度的非线性关系以及边界初始条件,分析了激光熔凝的温度场。AZ31B镁合金板材表面激光熔凝试验表明,宽带热源模型得到的热源形状及“平底锅”状熔凝区截面形貌与实际相符合,熔凝区截面尺寸和试验测量值一致,验证了模型的准确性和适用性。通过模拟与实验所得数据以及图形的比较,发现利用ANSYS模拟激光熔凝温度场,能建立接近真实状况的温度场模型,使用宽带热源模型可以计算得到符合实际的光斑和熔凝区截面,获得更合理的温度场分布,具有重要的现实意义。