激光深熔焊作为高能束流的一种焊接方式，因其焊缝窄、焊速快、焊接变形小、精度高等优点而广泛应用于生产制造领域。激光深熔焊以小孔产生为特点，当激光束流与被焊接材料之间强烈作用时，金属在极短的时间内发生熔化、汽化、液体被气流排开等物理现象，使得金属吸收激光能量的效率大为增加。这一急剧的反应过程，使得激光深熔焊接的温度梯度明显大于相同条件下传统熔化焊接方法的温度梯度。激光深熔焊温度场及应力场快速多变的特点，给实验法测量带来极大的困难。然而，快速发展的计算机技术为焊接过程的仿真提供了条件。近年来，基于有限元分析软件的激光焊接数值仿真技术受到了广泛的重视。焊接热源模型是进行焊接模拟的基础。本论文综合考虑CO2激光器能量分布的特点和激光深熔焊的束流能量作用的物理机制，建立了圆锥高斯体热源模型，并模拟了激光点焊、激光平板对接焊以及波纹板曲线焊缝激光焊接时的温度场，和激光平板对接焊的残余应力场。首先，在分析激光深熔焊的实际物理过程的基础上，对圆锥体函数和高斯热源分布函数进行复合，给出了基于激光深熔焊的圆锥高斯体热源模型。并在焊接传热学的基础上，用解析计算法得出不同热源功率、不同光斑半径时焊缝的宽度和深度。根据不同焊接参数所对应的焊缝宽度和深度，用回归分析法确定了圆锥体热源模型的基本参数，并将热源模型中的参数用焊接参数表示出来。其次，在已经建立的焊接热源模型的基础上，通过对激光点焊的数值仿真得到和相关论文结果一致的熔池形成过程，从而证实本论文提出的三维移动热源模型可以用来模拟激光深熔焊熔池的形成过程。采用不同的焊接参数对激光平板对接焊的温度场进行了数值模拟，实验证实模拟结果与实测结果基本吻合，并讨论了焊接速度和焊接功率对熔池形状的影响得到了与相关实验一致的结论。随后针对其中一组焊接参数对激光深熔焊残余应力分布情况进行计算，得到和相关实验一致的残余应力变化趋势。最后，对高斯圆锥体热源模型进行简单修改的基础上，首次对波纹板曲线焊缝激光焊接温度场进行了模拟。并根据模拟结果简单探讨了此种焊接方式温度场的变化特点，最终给出了波纹板曲线焊缝激光焊接时热源中心处温度峰值的变化规律。模拟结果表明，本论文提出的圆锥高斯体热源模型在激光点焊、激光平板对接焊、以及波纹板曲线焊缝激光焊接的数值模拟中均能得到与实际相符的温度场变化及分布情况。说明本论文所建立的热源模型对实际生产中的多种激光焊接方式均具有指导意义。