激光表面淬火是一個(gè)復(fù)雜的快速加熱和冷卻的淬火過(guò)程。激光硬化層的尺寸參數(shù)(寬度、深度和表面粗糙度)和性能參數(shù)(表面硬度、耐磨性和顯微組織變化)取決于激光功率密度(激光功率和光斑尺寸)、掃描速度、材料特性(成分和原始狀態(tài))和材料表面預(yù)處理等。，還與待加工零件的幾何形狀和尺寸以及激光作用區(qū)的熱力學(xué)性質(zhì)有關(guān)。在其他工藝因素不變的情況下，激光輸出功率P、掃描速度V和作用于材料表面的光斑尺寸D等主要工藝參數(shù)的綜合函數(shù)，直接反映了激光淬火過(guò)程中的保溫溫度和保溫時(shí)間。三個(gè)參數(shù)對(duì)激光表面淬火效果的影響是:硬化層深度與激光功率成正比，與光斑尺寸和掃描速度成反比。
此外，還應(yīng)考慮各參數(shù)值的選擇范圍。d不宜過(guò)大，V不宜過(guò)小，以免冷卻速度過(guò)低，無(wú)法實(shí)現(xiàn)馬氏體相變。反之，當(dāng)激光輸出功率過(guò)大時(shí)，容易造成表面熔化，影響表面幾何形狀。奧氏體臨界轉(zhuǎn)變溫度與材料熔點(diǎn)的比值越小，允許相變的溫度范圍越大，硬化層越深。此外，硬化區(qū)的掃描圖形(圖案)和硬化區(qū)的比例、硬化區(qū)的寬度、激光作用區(qū)的吹氣條件、光路系統(tǒng)、光束的焦距等都會(huì)對(duì)激光表面淬火質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。