激光打孔被广泛应用于加工制造业,具有高速、高效、高精度和低成本等优势。激光在金属厚板上打孔需要很大的脉冲能量,通常采用长脉冲激光长时间作用,影响打孔质量;短脉冲激光加工精度高,但打孔速度较慢。本文针对长脉冲和短脉冲打孔的不同特点,从经济实用的角度,提出了复合脉冲激光打孔方式,从理论和实验两方面对激光在金属厚板上的高速打孔进行了研究。本文首先分析了激光打孔过程中,金属材料各阶段的物理变化,并从激光与物质相互作用的角度,详细研究了材料的物理变化原因及影响因素,讨论了不同激光参数及材料特性下的打孔结果,根据材料去除的机理不同,对打孔方式进行了分类。建立了复合脉冲激光打孔的理论模型,分析了不同激光参数下材料的热效应,明确了长脉冲与短脉冲的不同特点,提出了它们在复合脉冲激光打孔中的各自作用,并模拟了长脉冲激光单独打孔和复合脉冲激光打孔的结果,为实际激光打孔中,激光参数的优化选择提供了理论依据。采用两台Nd:YAG激光器,在5mm厚的304不锈钢板上进行了复合脉冲激光打孔的实验研究。通过改变两束激光的参数,深入分析了激光脉冲能量,脉冲宽度对打孔速度的影响,并与长脉冲激光单独打孔的实验结果进行了比较。证明了复合脉冲激光打孔能有效提高打孔速度和打孔效率,为实际应用中的激光参数匹配提供了依据。对激光打孔的304不锈钢厚板上的小孔形貌进行研究,分析了脉冲能量和脉冲宽度等参数对小孔尺寸和质量的影响,为高质量的激光打孔奠定基础。