激光熔覆成形技术（LCF）是基于快速成形技术和激光熔覆技术，直接熔覆成形金属零件的先进制造技术，能够节省制造成本，缩短产品开发周期，在航空航天、医疗等领域得到广泛应用。但激光熔覆成形零件存在着诸多问题，如：组织不均匀、残余应力较大、成形质量差、性能不足等，这些因素直接影响零件的正常使用。激光熔覆层是激光熔覆成形零件的基础，解决激光熔覆成形零件存在的问题需要对激光熔覆层进行深入研究，通过控制激光熔覆层的微观组织、成形质量、残余应力、性能等来实现成形零件性能的提升。超声冲击强化技术（UIT）通过在零件表面施加高频冲击，使零件发生塑性变形，从而对材料组织和应力状态产生有益的影响，最终零件得到强化。由于超声冲击强化技术具有设备轻便、强化效果显著、工艺适用性强等特点，被广泛应用于残余应力消除、金属表面纳米晶层制备、零件修复强化等领域。零件经过超声冲击后最显著的变化是：晶粒细化和残余应力消除，从而缺陷减少性能得到提升。针对激光熔覆层存在的问题，将超声冲击强化技术和激光熔覆成形技术相结合，探索激光熔覆层晶粒细化及残余应力消除的方法具有重要意义。目前，运用超声冲击强化技术对激光熔覆层进行强化处理的研究还未见报道。本文基于超声冲击强化技术，以激光熔覆成形镍基高温合金为研究对象，进行超声冲击强化激光熔覆层工艺研究，分析超声冲击对激光熔覆层的强化机理和规律，主要研究内容有：（1）以位错理论为基础，分析超声冲击消除激光熔覆层残余应力、细化熔覆层组织晶粒的机理，为后续理论和试验研究提供指导。（2）进行超声冲击激光熔覆层应力场数值模拟分析。运用有限元仿真技术，分析激光熔覆应力场形成机理，进一步分析超声冲击消除激光熔覆残余应力机理和规律。（3）开展超声冲击单道镍基高温合金激光熔覆层的工艺试验研究。主要分析超声冲击对激光熔覆层组织形态和晶粒尺寸的影响规律，并对激光熔覆层的显微硬度进行测量分析，为后续试验提供指导。（4）开展超声冲击多层多道镍基高温合金激光熔覆层的工艺试验研究。主要对激光熔覆层的宏观形貌、表面粗糙度、微观组织、显微硬度和残余应力进行研究分析，确定超声冲击对激光熔覆成形镍基高温合金微观组织和残余应力的具体影响，分析超声冲击对多层多道激光熔覆层的强化机理。