研究氩气氛围下钛合金Ti6Al4V激光抛光作用机理对提高材料表面质量和使役性能具有重要意义。采用纳秒脉冲光纤激光器以弓字形扫描路径抛光8 mm×8 mm局部钛合金区域。运用偏光显微镜、光学表面轮廓仪观察抛光后材料表面形貌并测量材料表面粗糙度,研究不同平均功率、光斑重叠率、脉冲宽度、扫描次数及不同原始表面粗糙度对钛合金表面粗糙度的影响规律。通过全自动显微硬度仪、扫描电子显微镜、X射线衍射分析仪分析抛光后材料钛合金Ti6Al4V组织性能。试验结果表明:随着激光平均功率、光斑重叠率和扫描次数的增大,钛合金表面粗糙度先减小后增大。随着脉冲宽度的增加,钛合金表面粗糙度呈下降趋势。原始表面粗糙度越大,抛光后表面粗糙度缩减率越大;原始表面粗糙度越小,抛光后表面粗糙度越小。试验获得的最小钛合金表面粗糙度Ra=0.164μm,表面粗糙度缩减率为60%,抛光后材料表面显微硬度相对于基体提高了6%。抛光后钛合金表面组织由白色等轴状转变为细针状马氏体。