机车车轮与轨道之间的磨损问题是铁路系统中由来已久的问题,尤其是随着我国铁路运输的高速化和重载化,车轮的磨损问题也更加突出。激光淬火是先进表面强化工艺的一种,可以用来提高车轮的表面硬度和耐磨性,而影响淬火效果的主要因素就是淬火过程的各项工艺参数,本文以CL60车轮钢为研究对象,为了得到其最佳的淬火效果,研究了各项工艺参数对其淬火性能的影响规律,得到了本实验条件下的最佳淬火参数,主要分为以下几个内容:首先,运用ANSYS有限元仿真软件对激光淬火过程进行仿真,研究不同功率下的淬火温度场,并进行了同等功率参数下的激光淬火实验,然后结合仿真与实验的结果,通过淬火形貌、显微硬度、微观组织等因素分析了激光功率对CL60淬火性能的影响规律,得出了最佳的功率参数。在最佳功率的基础上,进行了不同激光扫描速率下的仿真与实验,运用同样的方法分析了扫描速率对其淬火性能的影响,得出了最佳速率参数。其次,为了得到完整的硬化层,在前期得到的最佳功率和扫描速率的基础上,进行激光淬火的多道搭接实验,以不同的搭接率分别制备了完整的淬火硬化层,通过硬化层的底面平整度、搭接区的微观组织、显微硬度等因素,分析不同搭接率对淬火硬化层的回火软化区及其搭接区域综合硬度分布的影响,得到最佳搭接率,制备出最佳的淬火硬化层。最后,在销-盘摩擦磨损实验机上进行淬火试样和未淬火试样的干摩擦磨损实验,通过分析两者的摩擦系数、磨损率、磨损形貌等因素,检验本次激光淬火工艺对其耐磨性的影响。本文系统的研究了 CL60车轮钢激光淬火过程中各项工艺参数对其淬火性能的影响规律,得出了本实验条件下的最佳淬火参数,并通过摩擦磨损实验验证了此参数下的淬火工艺对其耐磨性的影响,对解决因磨损造成的车轮失效问题具有一定的指导作用,同时对激光淬火的应用具有重要的参考意义。