针对传统强化方法无法同时满足17-4PH不锈钢材料所需要的整体强度和局部优良性能的要求,提出了激光固溶合金化同步复合强化处理的方法。对17-4PH进行激光固溶合金化复合强化时,固溶光斑与合金化光斑需要不同的工艺参数,采用两束光斑可以一次完成复合强化过程。本文利用ANSYS软件建立有限元模型,对激光固溶合金化同步复合强化过程的温度场进行了数值模拟,分析了激光光斑尺寸、功率以及光斑间距对温度场的影响。研究了激光功率与扫描速度对等光斑激光固溶合金化双光束同步复合强化处理温度场的影响,并通过实验验证了等光斑数值模拟。最后,以数值模拟的结果为依据,设计了激光固溶合金化同步复合强化处理分光聚焦系统的光路模型。本课题的主要结论如下：(1)数值模拟结果表明：在保证基体表面不被熔化的情况下,当扫描速度为400mm/min时,同时增大固溶光斑尺寸与激光功率,固溶的深度增加。当激光固溶光斑尺寸大于8mm×10mm时,固溶深度随固溶光斑尺寸增大的速率明显减小。(2)在激光功率、扫描速度不变的情况下,激光固溶光斑与激光合金化光斑之间的距离越近,合金化区的温度越高。随着光斑间距的增大,固溶光斑对合金化光斑的影响减小。当光斑间距大于50mmm时,固溶光斑对合金化光斑几乎不产生影响。(3)实验结果表明：在激光固溶光斑尺寸为2mm×8mm,激光合金化光斑尺寸为8mm×2mm的条件下,当激光固溶功率为800W、合金化功率为1800W、扫描速度为400mm/min时,在基体表面形成了厚度约0.2mmm的合金化层,合金化层的平均硬度达到了600HVo.2以上。本文的研究为激光固溶合金化同步复合强化分光聚焦系统的设计提供了理论依据,为双光束同步复合强化技术投入实际生产提供了技术支持。