海洋工程领域重型装备中的零件通常采用厚板冲压和电子束焊接复合方法制造,其制造成本高且难度大,故本课题提出了利用增材制造技术制造相关构件的方法,但在激光熔丝增材制造过程中,材料受到不均匀的温度场和巨大的温度梯度,沉积层内部因此产生复杂的残余应力,且制件的材料组织为铸态,未经过锻造工艺过程,制件本身机械性能较差,难以满足航海制件的强度要求,因此利用超声冲击消除或降低残余应力,成为提高增材制造件表面质量与疲劳强度的关键问题本课题将超声振动与滚压相结合,在激光熔丝增材制造过程中,滚轮高频次锻击金属表面使表层组织产生较大的压缩塑性变形,以改善制件的应力情况。选用有限元软件ANSYS对超声滚压微锻造系统进行动力学分析,以及激光熔丝过程和高频微锻造的数值模拟。首先设计超声滚压微锻造系统并建立模型,进而对其进行动力学分析,通过模态分析确定系统的工作频率,计算在该频率作用下超声振动系统的响应,该响应即为超声滚压微锻造过程中滚轮的位移曲线。然后以TC4为熔丝材料,选用热-结构顺序耦合的方法,对激光熔丝过程进行数值分析,研究增材制造过程中的温度场和应力场的变化情况。探究TC4材料的最佳锻造温度,以熔丝模型为基础增加高频振动滚轮,将增材过程中的温度数据作为载荷加载,应用ANSYS软件的有限元接触算法,对超声滚压微锻造过程进行有限元仿真模拟。微锻造后熔覆层的应力为温度场产生的应力与超声滚压产生的应力的叠加,通过对高频微锻造去除应力机理的研究,探究沉积层应力场的变化情况。模拟结果表明,超声微锻造能改变激光熔丝沉积层的应力场,使应力分布更加均匀,并减小拉应力,甚至能将拉应力转化为压应力,该结果该结果对优化超声振动系统,扩大超声滚压微锻造的应用范围具有重要的指导意义。