碳纤维复合材料具有高比强度、优异的比模量、良好的抗疲劳性能以及优异的可设计性,已广泛应用于航空航天领域。在民用航空器复合材料维修过程中,为了提高碳纤维复合材料结构的粘接效果,需要去除原有的表面漆层以获得清洁度高、稳定性好的粘接界面。传统的表面漆层去除方法存在精度低、可控性差、环境不友好等缺点,激光表面去除技术作为一种新的非接触式除漆技术,具有绿色、高效、可控等优点,已逐渐应用于飞机除漆上。本文先通过仿真研究激光表面去除两种模型（单层漆层与两层漆层）漆层过程中漆层与碳纤维复合材料温度和应力的变化规律,后通过实验检验在这种规律下漆层的去除效果以及对碳纤维复合材料是否有损伤。本文采用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件建立了激光除漆有限元模型,模拟仿真了不同激光参数（激光功率、光斑直径、扫描速度）对漆层和碳纤维复合材料的温度和应力的影响。仿真结果表明,在一定范围内随着激光功率的增加,则漆层达到气化温度的时间越短、应力越大、去除漆层所需时间越短;光斑直径越小,则漆层达到气化温度的时间越短、应力越大、去除漆层所需时间越短;扫描速度越慢,则漆层达到气化温度的时间越短、应力越大、去除漆层所需时间越短。本文利用激光除漆设备完成了仿真中设置的激光功率、光斑直径、扫描速度对应的除漆实验,通过扫描电镜图判断表面漆层去除效果以及碳纤维复合材料的损伤情况,通过拉伸实验分析不同激光参数去除漆层后对碳纤维复合材料的静力学性能的影响,以验证碳纤维复合材料是否有损伤。实验结果表明,在激光功率为12 W,光斑直径为0.4 mm,扫描速度为400 mm/s时表面漆层去除效果较好,从SEM图像中未发现碳纤维条断裂的痕迹。对去除漆层前后碳纤维复合材料拉伸实验结果进行分析,测试结果中拉伸强度的最大相对误差、最大载荷的最大相对误差、拉伸弹性模量的最大相对误差,均不超过实验数据误差5%范围,这表明去除漆层前后碳纤维复合材料的静力学性能完好,对碳纤维复合材料没有损伤。本文研究结果可为碳纤维复合材料激光表面漆层去除提供一定的参考依据。