近年来，一种新兴的修复、表层改性和快速成型技术——激光熔覆，已经广泛运用于各行各业中如航空航天、医疗器械、军工机械等领域。在激光熔覆过程中，由于激光热源能量密度不均匀、工件受热极不均匀、加热速度快、工件温度高等特点，导致加工过程中熔覆件的熔池温度场变化分布复杂，对金属基体的变形、熔覆层的组织形态以及裂纹萌生都有很大的影响。针对上述问题，本文采用ANSYS有限元软件对激光熔覆316L不锈钢熔池温度场进行了数值模拟，分析熔覆过程中不锈钢温度场与应力场变化过程和分布规律。主要研究进展情况如下:　　(1)采用有限元软件中生死单元技术成功地呈现了激光熔覆过程中温度场与应力场变化过程与分布规律。分析了熔覆过程中温度云图的分布情况，熔道上节点的动态变化规律，稳定状态下熔池中节点动态过程和路径温度梯度变化曲线，以及熔池轮廓的形态、工艺参数对激光熔覆温度场分布的影响情况。研究表明:随着熔覆过程的进行温度云图由对称分布变为不对称分布，激光熔覆至熔道中间位置处达到稳定状态，熔覆过程中熔覆层表面节点温度最高，重熔区节点温度梯度峰值最大，以及搭接率、扫描路径对温度场影响较大。　　(2)在激光熔覆温度场模拟的基础上，分析了激光熔覆的应力场变化及分布情况。获得了冷却一定时间后激光熔覆件应力云图的分布情况，并分析了在扫描方向、深度方向和横向三个方向上的路径应力曲线变化规律以及激光工艺参数对应力场的影响情况。研究表明:X方向残余应力分布状态表现为拉应力分布于熔道的两端，Y方向残余应力分布状态表现为拉应力分布在基体中部及以上部位;沿扫描方向、深度方向和横向三个方向上的路径残余应力曲线均只有Y方向应力呈拉应力状态，且沿扫描方向的路径其拉应力曲线持水平状态，深度方向的路径其拉应力最大值位于基体内部，横向路径上残余拉应力最大值位于熔道中心位置处。　　(3)获得了激光熔覆加工工艺参数与应力场分布之间的对应关系。研究表明:激光功率越大，激光束照射区域接收到的热量越多，横向路径与深度方向路径的等效应力越大;扫描速度越大，横向路径的等效应力越大，深度方向上熔覆层内的等效应力越大，基体内部等效应力越小。上述数值模拟结果对实际激光熔覆过程具有重要的理论指导意义。通过实验验证了激光熔覆数值模拟结果的可靠性。实验表明，熔池轮廓实验测得值与仿真结果吻合度较高，三个方向上的路径应力曲线变化也均趋于一致。