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非晶合金具有十分独特的结构，拥有高强度、高硬度以及高弹性应变极限等优越的性能，吸引了人们的关注。然而，非晶合金室温下表现为宏观脆性，这制约了非晶合金的应用和发展。因此，目前针对提高非晶合金塑性的方法以及研究其塑性变形机制是研究热点。激光冲击强化是近年来发展起来的新型表面处理工艺，已成功用于金属合金的表面改性，改善材料的疲劳、摩擦和腐蚀性能。本论文将激光冲击技术应用于非晶合金的变形特征和结构、性能演化，这一方面能够探索非晶合金通过激光冲击的韧化可能性，同时也利用激光冲击的超高速冲击变形条件，为研究非晶合金的变形行为与变形机制提供新的思路。本文的主要研究内容包括: 首先研究了La基、Ti基和Zr基非晶合金激光冲击后的表面变形特征，发现了不同非晶合金在激光冲击后都形成了尺寸在5～20μm的圆形或圆弧形的特殊变形特征。利用X射线衍射、透射电子显微镜等研究了非晶合金激光冲击后的结构稳定性，结果表明非晶合金在激光冲击后有较好的结构稳定性。研究了不同激光处理工艺以及结构弛豫和晶化对表面结构特征的影响规律，结果表明这种圆形或圆弧形的变形特征是非晶态材料独有的特征，其深度与非晶合金的固有韧性以及自由体积浓度相关。 显微和纳米硬度测试结果表明，激光冲击后非晶合金表现出明显的表面硬化，弹性模量提高。这与喷丸处理的非晶合金表面软化完全不同。利用差示扫描量热法和变形行为分析，从结构演化的角度阐述了其硬化机制。 通过界面粘接样品的实验，研究了激光冲击变形区下方的变形特征和性能演化。非晶合金在激光冲击后可形成3.6 mm的塑形影响区，比晶态金属合金的值高2～3倍。通过非晶合金塑形能量耗散的特殊性，解释了其超深影响区的形成原因。 变形形貌研究表明，非晶合金塑形影响区中包括薄的无特征区和大量的圆弧形剪切带区，从冲击应力演化的角度阐述了剪切带分布规律。纳米硬度测试表明塑形影响区在深度方向包括硬化层、软化层和次软化层，其性能演化机制取决于过剩自由体积的形成。三点弯曲实验表明，激光冲击在非晶合金内部形成的大量圆弧形剪切带能够抑制单一剪切带的扩展，使非晶合金的塑形变形能力提高。 通过局域变形的三维特征提出了非晶合金在激光冲击作用下的球冠模型，从非晶合金局域结构不均匀性引起的粒子不均匀性和回旋变形特征，讨论了这种变形结构的形成机制。