碳纤维复合材料由碳纤维和树脂基体两种材料复合而成, 因为两者的热性能参数差距较大, 直接在空气中进行激光加工碳纤维复合材料会出现如较大的热影响区、纤维膨胀、纤维拔出和切面材料分层等损伤问题, 所以在激光加工碳纤维复合材料中, 对其热损伤的控制成为关键问题。本文对激光复合加工碳纤维复合材料的国内外研究现状进行综述, 重点聚焦在气体辅助和水辅助下两种激光加工方法的优缺点, 最后对两种情况下的激光加工质量进行分析并总结规律。气体辅助下, 不同的气体类型、不同的气压, 光气同轴或旁轴辅助会带来不同的加工影响; 水辅助有水射流、水层和水导加工三种形式。本文通过总结气/液辅助激光加工碳纤维复合材料的机理, 以平衡碳纤维和基体吸收激光能量差异性为目标, 为碳纤维复合材料激光低损伤加工提供参考。

针对Al2O3陶瓷激光打孔存在孔锥度和相对孔径误差较大等问题, 提出了Al2O3陶瓷低压水射流激光复合打孔的方法。通过对比分析, 研究了水射流流速对Al2O3陶瓷直接激光打孔和低压水射流复合打孔质量的影响规律。研究结果表明, 该复合打孔技术利用水射流的冲击和冷却作用, 可以大大减小孔的锥度以及相对孔径误差, 也可以减少材料表面和内壁熔渣的堆积, 从而改善和提高Al2O3陶瓷打孔的质量。

针对Al2O3陶瓷激光打孔存在重铸层、微裂纹等问题，提出了Al2O3陶瓷低压水射流激光复合打孔的方法。通过对比分析，研究了水射流流速对Al2O3陶瓷直接激光打孔与低压水射流激光复合打孔形貌的影响规律。研究结果表明，该复合打孔技术利用射流速的冲蚀作用，可以大大减少材料表面熔渣的堆积，从而减少甚至避免重铸层和微裂纹的产生。

研究了低压水射流辅助激光加工的方法, 利用该复合加工方法对Al2O3陶瓷材料进行刻蚀加工。通过对比分析, 系统研究了脉冲能量、脉冲宽度、重复频率等激光参数对Al2O3陶瓷常规激光刻蚀与低压射流辅助激光刻蚀后的表面微观形貌的影响。研究结果表明: 这种利用了射流束的冲蚀作用的复合加工方法能够减少再铸层和微裂纹的产生, 减少试样表面熔渣的堆积, 复合加工的试样质量稳定性有很大的提高。