激光加工作为现阶段常用的一种加工手段,其在汽车生产、器件制造以及航空航天等领域都有着重要应用。随着自动化水平的提高和科技的发展,如何进一步提升激光加工效率,已成为科研工作者的关注点之一。调查结果显示,当采用连续与长脉冲组合激光加工金属靶材时,可以有效提高光源的利用效率;同时发现在相同条件下,加工过程中产生的不利因素也有一定程度的降低。那么毫秒长脉冲激光与纳秒短脉冲激光组合,是否也可以对加工效率有所提高。针对这一问题,论文以铝合金靶材为研究对象,从理论和实验两方面,深入探讨了纳秒与毫秒双脉冲联合激光对铝合金材料的损伤机理与特性,为双脉冲组合激光加工的发展提供了一定的理论支持与依据。针对长短脉冲联合激光对铝合金靶材的作用机理,论文从激光与金属靶材相互作用过程出发,基于激光作用靶材引起的吸收率变化,重点探讨了激光诱导热作用机理。在讨论材料吸收率随靶材温度、电子层数及作用激光波长等因素的变化趋势的基础上,分析了金属相变情况下其性质的变化过程。基于热传导理论,建立了组合脉冲激光作用铝合金靶材烧蚀的物理模型,采用多物理场耦合有限元分析软件Comsol与数值计算软件Matlab,分别模拟分析了单脉冲激光作用靶材和双脉冲组合激光不同延时情况下作用靶材,其温度场和吸收率分布等的变化规律。研究结果表明:在双脉冲激光作用下,靶材温度相对单脉冲作用效果提升较高;同时发现延时时间将对靶材烧蚀形貌变化产生较大影响,这一结论为后续实验设计提供了理论计算依据。在理论研究的基础上,论文建立和完善了长短脉冲激光组合实验装置,开展了不同延时情况下组合激光对铝合金2024靶材的损伤特性研究。基于靶材的熔坑深度和半径等烧蚀形貌,分析了组合激光脉冲的损伤特性与规律。研究发现:在相同条件下,控制短脉冲激光相对于长脉冲激光的作用靶材的时刻,其烧蚀特性存在明显差异,在毫秒激光诱导靶材温度最高处纳秒激光开始作用,靶材烧蚀效果最佳,产生的等离子谱最强。结果表明长短脉冲组合激光在精确控制延时条件下,可有效提升靶材的烧蚀效果,这与理论的研究结果是一致的。这一结果可为激光加工领域的发展提供一定的理论依据和技术支撑。