激光抛光是一种基于材料快速重熔和再凝固的表面重构技术,可以有效地降低零件表面粗糙度,使其接近特征尺寸,广泛应用于金属和非金属材料的表面精密加工。然而,目前还缺乏对激光抛光机理的深入研究。本文以Ti6Al4V钛合金为研究对象,通过COMSOL多物理场仿真软件,以非等温流接口耦合传热场和流场,建立了激光抛光表面浅熔融和表面过熔融机理的熔体动力学演变模型。主要研究成果如下。（1）基于静止热源建立了激光抛光表面浅熔融模型,模拟了Ti6Al4V表面波峰熔化并流向波谷的熔池形貌演变过程。描述了抛光过程中涉及的热传导、热辐射、热对流、熔化和凝固等复杂物理过程。揭示了毛细力和热毛细力在平滑熔池粗糙表面的主导机制。此外,研究了熔池深度和宽度与激光辐射时间的关系。结果表明,熔池深度和宽度随着激光辐射时间的增加而增大。同时,抛光后的表面形貌也变得更加光滑。（2）基于移动热源建立了瞬态二维模型来描述不同初始表面形貌对熔体动力学演变行为的影响。结果表明,表面峰谷分布的均匀性可以提高熔体流动的稳定性,获得较好的平滑效果。由于熔池冷却速率较高,熔体存活寿命缩短,从而导致波峰在毛细力和热毛细力的作用下无法完全消除。同时,熔体在双漩涡Marangoni对流作用下沿熔池边缘向两侧流动,导致在凝固表面起始和结束位置形成次生的凸起和凹陷特征。此外,预测的表面形貌与实验结果有较好的一致性。（3）基于静止热源建立了激光抛光表面过熔融模型,描述了过熔融抛光过程中表面形貌以及瞬态熔池动力学的演变。结果表明,在辐射表面温度低于蒸发温度时,熔体流动以热毛细力和毛细力为主。当抛光表面发生烧蚀时,局部表面材料蒸发产生向下的反冲压力将液态金属向外挤压,导致凝固后表面出现显著的粗糙特征。基于移动热源的表面过熔融抛光模型预测结果与实验结果更吻合。（4）为进一步了解激光抛光过程,探究了抛光工艺参数对表面质量的影响。结果表明,表面粗糙度随激光能量密度呈“U”型排列,抛光机理从表面过熔融过渡到表面浅熔融。通过抛光铣削表面验证了毛细力主要沿法向消除大曲率形貌,热毛细力沿表面切向进行平滑,两种作用力叠加会进一步提高平滑效果,验证了模型的正确性。此外,检测结果表明,表面浅熔融区域的晶粒细化使得抛光表面纳米硬度大幅度提高。同时,抛光与未抛光区域的元素分布具有一致性,且未发生表面氧化。