由于激光熱處理有相當(dāng)明顯的優(yōu)點，解決了傳統(tǒng)金屬熱處理不能解決或不容易解決的技術(shù)難題，在國內(nèi)外受到高度重視，激光熱處理得到迅速的發(fā)展。大功率CO2 激光器從70年代起發(fā)展很快，先進的工業(yè)國家大功率CO2激光器已產(chǎn)品化、系列化。我國從“七五”以后相繼研制成功了千瓦級萬瓦級大功率CO2多模激光器。隨著大功率激光器的發(fā)展，用激光就可以實現(xiàn)各種形式的表面處理。它是引起材料組織結(jié)構(gòu)變化的冶金過程，其加熱時間在10-3s~10-7s的范圍內(nèi)，功率密度為每平方毫米大于0.1kw。它的應(yīng)用極為廣泛，幾乎一切金屬表面熱處理都可以應(yīng)用。目前應(yīng)用比較多的有汽車、冶金、石油、重型機械、農(nóng)業(yè)機械等存在嚴(yán)重磨損的機器行業(yè)，以及航天、航空等高技術(shù)產(chǎn)品。激光熱處理在汽車行業(yè)應(yīng)用極為廣泛，在許多汽車關(guān)鍵件上，如：缸體、缸套、曲軸、凸輪軸、派啟發(fā)、閥座、搖臂、鋁活塞環(huán)槽等幾乎都可以采用激光熱處理。例如：美國通用汽車公司用十幾臺千瓦級CO2激光器，對換向器殼內(nèi)壁局部硬化，日產(chǎn)3萬套，提高工效四倍。我國采用大功率CO2激光器對汽車發(fā)動機進行缸孔強化處理，可延長發(fā)動機大修里程到15萬公里以上，一臺汽缸等于三臺不經(jīng)處理的汽缸。 
激光熱處理在大型機車制造業(yè)已被采用，大大提高了機車壽命，主要是機車大型曲軸的激光熱處理和機車柴油機缸套和機車主簧 片的激光熱處理。它們的模具制造工藝復(fù)雜，精度要求高，形狀各異，應(yīng)用廣泛，但往往因模具的壽命短而加大了成本，返修也很困難。用激光對模具表面進行熱處理，已逐漸被認(rèn)識和被采用，可成倍的提高模具的壽命，又不受形狀和尺寸的限制。激光熱處理過的曲軸由于激光熱處理越來越顯示其優(yōu)越性，各種大功率CO2激光熱處理不斷問世。有些大型企業(yè)不惜代價引進國外先進設(shè)備，如大連機車車輛廠引進德國6000W CO2激光器由于大型曲軸熱處理生產(chǎn)線等。與此同時，國產(chǎn)大功率CO2激光熱處理設(shè)備銷售每年也成倍增長，激光熱處理生產(chǎn)線在各地相繼發(fā)展起來。目前比較成功的例子有大連機車車輛廠由于機車曲軸、缸套、立簧 片的激光熱處理生產(chǎn)線;西安內(nèi)燃機廠柴油機缸套激光熱處理生產(chǎn)線;北京內(nèi)燃機及首都汽車公司的汽車發(fā)動機缸套激光熱處理生產(chǎn)線;長春第一汽車制造廠激光熱處理生產(chǎn)線。同時全國各地建立了不同規(guī)模的激光加工中心，為各行業(yè)機器零件進行激光熱處理。