开发了一种可发射圆弧形激光的激光器，该激光器发射的激光束成扇形且能量密度高。清洗过程中只需将激光器设置在管状构件的中轴线上运动，扇形激光束便能够对管状构件的内壁进行等效面扫清洗，从而提高清洗效率。并开发了声信号辨识自动化清洗平台，该平台能够快速检测激光清洗单元的对焦情况，并及时将在对焦错位时进行调节，方便可靠，提高了清洗效果。

确定了激光清洗各种钢表面物质的清洗阈值和损伤阈值。发现激光清洗过程中钢板表面氧化层的厚度与 EDS 测得氧含量数据正相关。通过调整激光能量密度可以有效去除钢板钢表面氧化层，而不侵蚀基体，确定了氧化层的清洗阈值为12.7J/cm2，基体损伤阈值为 50.9J/cm2。还得出随激光能量密度的增加，钢板表面先发生由于氧化层的热膨胀而从基体脱离（12.7J/cm2<E<38.2J/cm2），再产生表面氧化层的蒸发、热烧（38.2J/cm2<E<50.9J/cm2），最后出现基体的再氧化过程（E>50.9J/cm2）。

对汽车零部件的激光清洗工艺参数进行了优化。在油泵外壳激光清洗实验中，根据单因素试验可以得到，激光功率、扫描次数和扫描速度对应清洗效果较好的参数范围分别为 30-50W、5-15次和1250-1750mm/s。在激光功率、扫描次数和扫描速度中，激光功率对油泵外壳表面氧化层的去除效果影响最大，扫描次数次之，扫描速度的影响最小。根据正交试验的结果分析可以得到，当激光功率为 30W、清洗次数为10 次、扫描速度为1500mm/s（光斑重叠率为40%）时，油泵外壳氧元素去除量最大，为42.52at.%。此时可完全去除油泵表面氧化层而不损伤表面。

研究了汽车零部件的激光清洗机理。在变矩器外壳激光清洗实验中，经过面积外推法求得变矩器外壳表面的烧蚀阈值为10.34J/cm2，该值与后续的实验结果相吻合。对不同激光能量密度激光清洗后的变矩器表面微观形貌进行观察，发现随着激光能量密度的增大，光斑影响的区域越来越大，能量密度低于15.29J/cm2时，仅发生表面涂层的烧蚀；能量密度高于15.29J/cm2时，基体开始发生熔化和热烧蚀。当激光能量密度在30.57J/cm2时，可将涂层完全去除，进一步增大激光能量会导致基体烧蚀和熔化的区域逐渐增大。能量密度高于25.5J/cm2时，激光作用的过程中会产生等离子体，等离子的冲击作用将加速表面涂层的去除，同时加速基体表面烧蚀直径的扩大。