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以常用的45钢制作的试件模拟模具刀口，对其进行激光淬火试验，试验测量相变区的硬度、深度和宽度，通过硬度值估测淬硬层的深度，并将此深度作为数值模拟的验证依据。建立相应的计算模型，对试验过程进行模拟计算，得到试件在激光淬火后的应力场分布与位移场分布。结果表明：试件在激光淬火后表面硬度达到了模具钢的使用要求，且变形很小，相对试件的几何尺寸可以忽略不计；在热应力和相变应力的共同作用下，试件表层存在较为复杂的残余应力分布，选取合适的激光工艺参数可以达到预期的性能要求；为激光淬火的实际应用提供了参考依据。