本发明超声冲击强化激光熔覆层的装置及其方法，采用常规送粉式激光熔覆方法在熔覆基材表面制备激光熔覆层，一道激光熔覆完成后用超声冲击对激光熔覆层进行作用，多道多层激光熔覆时，激光熔覆与超声冲击交替进行，本发明显著强化激光熔覆层，细化激光熔覆层组织、消除激光熔覆层中残余应力，当超声冲击对激光熔覆层进行作用后，激光熔覆层中会形成一定深度的塑性变形层，塑性变形层内晶粒晶格发生畸变，形成高密度的位错，使激光熔覆层凝固组织中枝晶被打碎，并分散于激光熔覆层中，重新形成均匀分布的小晶核，细化晶粒，同时超声冲击向激光熔覆层中植入压应力，抵消激光熔覆层中拉应力，消除激光熔覆层中残余应力。