利用输出波长为1064 nm的钕玻璃YAG激光器，对固溶处理304 奥氏体不锈钢进行了激光冲击表面改性实验，用透电子显微镜、扫描电子显微镜分析技术和硬度测试方法分析了激光冲击表面改性组织的热致回归现象及其对力学性能的影响。实验结果表明，晶内形变微结构是激光冲击表面改性的主要强化机制，在固溶处理304 奥氏体不锈钢中主要表现为晶粒内部的层错与不全位错、位错网络与位错胞以及形变孪晶等。在高温再加热作用下，激光冲击诱导的微结构将发生回归，表现为层错消失、位错密度降低、孪晶退化等，表面硬度也随之恢复到基体硬度值。同时还观察到在内应力调整过程中形变孪晶的微损伤。固溶处理304奥氏体不锈钢激光冲击表面改性组织的热致回归系数约为0.35。