随着轻量化发展的需求及复合材料技术的发展,具有多种优良性能的碳纤维增强复合材料管材(以下简称CFRP管材)在航空航天、汽车等领域得到了广泛的应用,但CFRP管材的难加工性成为其工业推广应用的瓶颈。针对CFRP管材加工难的问题,本文利用皮秒激光对CFRP管材进行试验研究,基于搭建的皮秒激光烧蚀观测系统,对CFRP管材的皮秒激光烧蚀机理进行了试验研究;基于搭建的CFRP管材皮秒激光切割系统,对CFRP管材皮秒激光切割进行了试验研究,具体包括以下内容:(1)介绍了 CFRP的加工难点及皮秒激光加工技术的特点和应用,阐述了CFRP激光切割和皮秒激光加工的研究现状,搭建了 CFRP管材皮秒激光烧蚀观测系统、CFRP管材皮秒激光切割系统。(2)对皮秒激光与材料相互作用机理及防热复合材料的激光烧蚀机理进行了基本的阐述;利用CFRP管材皮秒激光烧蚀观测系统对CFRP管材的烧蚀过程进行了拍摄,阐述了烧蚀过程中常见现象并分析了产生这些现象的原因;总结了CFRP管材皮秒激光加工中常见加工缺陷。(3)基于“N分法”,提出了 CFRP管材皮秒激光横向切割:采用单因素试验法研究了离焦量、激光平均功率、激光重复频率、激光扫描速度、激光扫描轨迹重叠率对CFRP管材皮秒激光横向切割质量的影响。(4)为探究不同切割方法对CFRP管材皮秒激光切割质量的影响,提出了CFRP管材皮秒激光径向切割法;采用单因素试验法研究了激光平均功率、激光重复频率、重叠率对CFRP管材皮秒激光径向切割质量的影响。