本发明公开了一种高频脉冲激光直接作用于熔池的激光熔覆方法：在以连续激光作为主热源进行激光熔覆制备合金强化层的过程中，同步施加高频脉冲激光辅助熔覆；所述激光熔覆过程为复合工艺，连续激光与高频脉冲激光法向呈特定角度α，连续激光与高频脉冲激光的光斑复合叠加共同作用形成熔池，且高频脉冲激光直接作用于熔池中；在高频脉冲激光所提供的温度补偿以及产生的高频冲击波和超声空化效应的共同作用下，对熔池进行高频冲击搅拌，以提高熔池流动性和降低熔池温度梯度，实现超细等轴晶强化层的制备；本发明具有不受工件大小限制、作用深度大、工艺简单、可控性高等优点，利于实现工业自动化。