激光微织构和激光冲击强化在提高金属表面摩擦性能方面发挥了重要作用。目前学者都是将二者分开单一地对金属表面进行改性研究，鲜有将二者结合成双重表面处理工艺。本文以摩擦性能差的Ti6Al4V钛合金为研究对象，利用激光冲击处理微织构表面，以期能极大地提高表面摩擦磨损性能。同时，为优化处理效果，对激光微织构和激光冲击强化存在的关键技术问题进行工艺改进。该研究对拓展和改善激光微织构和激光冲击强化工艺，以及指导二者相结合的实际工程应用具有深远的意义。本文研究的主要内容如下:　　(1)对掩膜辅助的激光微织构加工工艺(MLST)展开实验研究和评估。研究了空气和水下环境下，激光参数对MLST加工微凹坑的表面形貌、熔渣粘附层面积、微凹坑深度和激光刻蚀率的影响规律。结果表明，水下环境的MLST在微凹坑成形准确性、熔渣粘附层面积方面取得优于空气环境的MLST加工效果，但在微凹坑底部形貌和刻蚀率方面略显不足。　　(2)探讨不同接触方式下的激光冲击强化工艺(LSP)对微织构表面综合性能的影响。结合不同的激光参数进行柔性接触（黏胶）和刚性接触（铜薄膜和合金钢薄膜）的LSP实验，重点考察微凹坑的表面形貌、径向和深度硬度分布、残余应力规律和微凹坑底部形貌的变化规律。结果表明:黏胶接触的LSP在冲击表面产生了分布不规则的压痕，说明该工艺不适用于微织构表面的强化;刚性接触的LSP使工件表层的硬度和残余压应力幅值得到一定的提高，二者的提高与激光功率密度、冲击次数和刚性接触薄膜的机械性能有关;铜薄膜接触、功率密度为4.24GW/cm2和多次冲击能获得最优的冲击强化效果;同时铜薄膜接触的LSP能使微凹坑底部的粗糙形貌得到改善。　　(3)开展激光冲击处理微织构表面的摩擦性能试验研究。以前期的实验研究为指导，制备了四种表面进行干摩擦和油润滑摩擦试验。结果表明:干摩擦试验中，双重处理对摩擦系数影响不大，但能获得磨痕宽度小、无磨屑堆积的效果;油润滑摩擦试验中，双重处理能有效减少摩擦系数波动时间，提高表面耐磨性。LSP2+LST的双重处理表面在干摩擦和油润滑摩擦试验中均获得最优的摩擦磨损效果。分析认为，双重处理表面的摩擦性能的提高不仅与激光冲击强化后表面硬度和残余压应力有关，而且还取决于冲击后表面的平整性。