以冷却速率为切入点,研究激光热处理球墨铸铁过程中,不同冷却速率、功率密度和交互时间对球墨铸铁硬化层的影响.通过理论计算,利用不同的功率密度和交互时间获得了不同的冷却速率分布,对QT600-3球墨铸铁进行激光表面热处理.结果 表明,在激光加工过程中各组参数表面温度在1 500～2 500℃,并且实际冷却速率与理论计算相比误差在6％左右,各组硬化层中都能出现熔凝区,但深度、硬度和晶粒分布均有不同.各组深度变化由0.5～0.8 mm,显微硬度变化由800～1 100 HV0.1,晶粒由混乱粗大到均匀细小.熔凝区显微组织和硬度值受冷却速率影响最大,其他区域由于离表面的距离较大,各组冷却速率均大幅缩减,趋于一致,所以硬度变化并不明显.硬化层深度与冷却速率呈正比关系,随冷却速率不断增加而逐渐加大,在保证激光能量密度相同的前提下,功率密度较交互时间对硬度层深度影响更大.