激光沉积成形技术打破了传统的去除或变形加工成形方法的限制,利用“离散+堆积”的增材成形思想,通过同步送粉和激光熔覆数字化成形进一步实现工件的精确成形,然而在沉积成形过程中存在气孔、熔合不良以及组织分布不均匀等缺陷导致成形件力学性能不高。借鉴功率超声在铸造和焊接领域内抑制气孔、熔合不良以及均匀组织的成功应用,我们提出了“超声辅助激光沉积修复”的概念。首先,针对超声振动特性搭建了试验用超声振动设备,并通过有限元模拟软件对基板振动特性进行了仿真分析,使振动系统达到共振状态,使能量有效作用于激光沉积修复系统中。采用FLUENT中动网格技术对超声场下熔池内部的声压变化进行了数值模拟分析。在超声振动作用下熔池内部动压最大值分布在一个周期内呈对称环状变化且逐渐衰减。通过有限体积法实现了激光沉积熔凝过程中超声场与温度场的耦合模拟分析,研究了超声场对熔池内部温度场以、流场以及熔池形貌的影响。结果表明在超声场作用下,熔池内部温度略有下降,温度梯度降低,熔体流速增加,对流加剧。进行了超声辅助钛合金激光沉积修复的熔池熔凝形貌以及沉积件力学性能的实验研究,结果表明超声场能够有效传递到熔池内部,在超声场作用下熔凝区耐蚀性提高,成形件内部残余应力得到优化,但冲击性能却有所降低。采用数值模拟与实验相结合的方法为超声辅助激光沉积修复机理的更深入研究奠定了基础。