本实用新型提供了一种用于薄壁件涂层制备的超声辅助冷喷涂装置，其包括：底板；冷喷涂喷嘴，其连接于第一移动机构上，第一移动机构安装于底板上，第一移动机构带动冷喷涂喷嘴沿着竖直和水平两个方向移动，冷喷涂喷嘴连接冷喷涂机构；超声头，其连接于第二移动机构上，第二移动机构安装于底板上，第二移动机构带动超声头沿着竖直和水平两个方向移动，第二移动机构和第一移动机构分别位于薄壁件的相对两侧，第二移动机构和第一移动机构同步运动，超声头和冷喷涂喷嘴在薄壁件的相对两侧处于同一水平线上，超声头连接超声波发生器。本实用新型在原有的冷喷涂装置的基础之上增加了超声波辅助功能，从而使基体表面更易喷涂，以改善冷喷涂质量。