本发明公开了一种带机械搅拌和高能超声处理的熔炼炉及其熔炼方法，主要包括炉体、炉盖、加热装置、保护气体输入装置，还包括机械搅拌装置和高能超声处理装置；所述炉体上部设置高能超声处理装置接口，用来与所述高能超声处理装置密封连接；所述炉盖上设置机械搅拌装置接口，用来与所述机械搅拌装置密封连接。该发明将机械搅拌装置、高能超声处理装置及保护气体输入装置设置在一个熔炼炉上，实现了熔体在气体保护下的搅拌与熔铸。将高能超声处理装置引入到熔炼炉中，不仅有利于改善复合材料中增强体颗粒尤其是超细颗粒的团聚现象和润湿性问题，同时也能起到除气除渣、细化晶粒的效果，最终提高所制备复合材料的组织均匀性及其力学性能。