一种利用光水复合体对金属构件表面激光喷丸强化的方法与装置，涉及激光加工技术领域。本发明利用高能量密度激光束与具有一定压力的去离子水进行耦合后得到的光水复合体对材料表面进行喷丸强化。光水复合体喷丸强化解决了流水约束层由于厚度不均匀以及较高的柔性所带来的喷丸效果不理想的问题，具有一定压力的去离子水具备一定的动量，其约束效果可以近似于刚性约束，约束效果更好；同时，喷丸后，去离子水与激光诱导冲击压力叠加，使得材料表面产生的残余压应力幅值显著提高，残余压应力场分布更均匀，并且表层材料高度纳米化，有效地改善了材料的力学性能。