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本论文在对轴对称工件激光相变硬化过程的传热行为和力学行为进行全面分析的基础上，建立了合理的数学物理模型，采用有限元法对轴对称体激光相变硬化过程的温度场和应力场进行了计算。 在温度场的计算上，综合考虑了激光热流施加、各种热物性参数随温度的变化，材料传热、材料相变等多方面的特点，建立了轴对称体激光相变硬化过程非稳态温度场计算的数学模型。 同时，激光相变硬化过程是一个复杂的热弹塑性问题。在温度场和组织场计算的基础上，建立了轴对称体激光相变硬化过程的应力场计算模型。此模型考虑了温度对材料机械性能，如弹性模量、屈服强度等的影响及由此引起的附加应力和应变，还考虑了组织转变对应力的影响和卸载问题。 据此，利用有限单元法对此进行了分析和推导。采用FortranPowerStation 4.0语言，编写了有限元法的温度场和应力场的计算程序。 利用所编程序分别计算了一定工艺条件下轴对称体的42CrMo钢激光相变硬化过程的温度分布和变化及MoCu球铁的应力分布和变化。对相变硬化区的宽度和深度及残余应力分布进行了预测，前者的计算结果和实验结果符合较好。 而且用VB语言编制了友好的人机交互界面及计算数据后处理程序，可利用等值图、曲面图、散点图等图形直观地反映温度场和应力场的变化。 在实验方面，通过改变激光热源功率和扫描速度工艺参数，分别对轴对称体的42CrMo钢进行了激光相变硬化处理，研究了钢表面处理层的显微组织、相变区形状、深度和宽度。通过计算结果与实验结果比较，证实了所建立的温度场模型的准确性和通用性。对轴对称作应力场热弹性过程进行了模拟计算，计算结果和解析解作了对比，符合很好。再加上界面的友好性，本程序具有一定的实用性。