基于防锈、防腐蚀要求及空气动力学特性的改善,飞机蒙皮表面常需喷涂环氧树脂底漆/聚氨酯面漆;出于飞机大修、基底检修及漆层修复等要求,需及时清除旧漆,而传统除漆工艺技术局限性较大,因此亟待开发新型激光除漆工艺。本文从理论分析、实验研究和性能测试入手,研究纳秒脉冲激光去除飞机蒙皮漆膜的作用机理、工艺阈值、参数优化及基底性能。选取可反映光束质量的激光功率P、脉冲频率f及可反映辐照区域热积累程度的扫描速度V作为本文核心工艺参数,全面表征激光热输入状态。首先利用纳秒脉冲激光进行不同基底/漆层体系的除漆试验,基于除漆机理的剖析,研究核心工艺参数的单因素影响规律及不同体系除漆阈值;其次,基于评价指标优化工艺参数,分析优化参数除漆后的基底性能,完善激光除漆工艺参数库。结果表明:（1）除漆机理包括光热烧蚀效应及4类光热机械效应,后者包括累积应力除漆、界面应力除漆、等离子体冲击和声波爆炸震碎除漆。（2）激光除漆核心工艺参数通过能量吸收与累积效应影响表面残漆,通过能量吸收、热传导损失及漆层挥发性碎片的屏蔽效应影响烧蚀速率,低频、高功率激光慢速扫描可获得较低残漆及较高烧蚀速率;不同基底/漆层体系完全除漆且不损伤基底的功率密度位于完全除漆阈值T3和基底损伤阈值T4之间,得出不同体系的完全除漆参数组合;针对优化参数除漆及完全除漆后的基底性能,其表面粗糙度Sa和峰谷高度差PVH与原始表面存在微米级差异,保证再喷漆工艺质量;铝基底显微硬度HV和残余应力Fres升高约25%,保证基底力学性能。（3）漆厚30-40μm的铝基环氧树脂漆试样的实验室级优化参数为v1P3f1,工业级优化为P=100W,f=20kHz,vx=3000mm/s 及vy=10mm/s。漆厚 30-40μm 的铝基聚氨酯面漆试样的实验室级优化参数为v3P3f1,工业级优化为P=180W,f=20kHz,vx=5000mm/s及vy=5mm/s。漆厚105-115μm的底漆/面漆体系,铝基实验室级优化参数为v2P3f1,工业级优化为P=180W,f=20kHz,vx=6500mm/s,vy=1mm/s,并扫描2次,复材基实验室级优化为 P=71.83%,vx=200mm/s 及 f=20kHz,工业级优化为 P=130W,f=20kHz,vx=6500mm/s及 vy=2mm/s。