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为提高钛合金板材的表面硬度，对其进行了火焰加热淬火表面强化处理，采用数值模拟的方法研究了火焰加热的温度场以及沿壁厚方向上的温度变化特点，分析了金相组织和硬度。试验结果表明：采用火焰加热淬火表面强化工艺可以获得晶粒细小、硬度高于基体硬度的强化层，火焰强度越高，表面硬化效果越好，表面最高硬度达456HV；在火焰线扫描速度保持一定的条件下，火焰喷射强度影响的主要是合金表面硬度值，对其淬透层厚度影响不大。