本发明提出一种孔结构件振动的超声挤压强化装置及工艺，该装置的连接台固定在试验机上借助压紧圆盘调整装置的偏心。立柱连接着连接台与顶板，一级超声振动装置固定在顶板上。转接板设置在一级超声振动装置的顶端，转接板上方设置多级放大结构将超声振幅进行多级放大，实现超声振幅的变化；孔结构件安装在一级超声振动装置端部，挤压芯棒位于孔结构件上且连接至超声振动检测仪。一级超声振动装置产生的轴向超声振动通过转接板传递给多级放大结构，然后将超声能量施加在孔结构件上。孔挤压强化过程中，孔结构件的轴向超声振动与挤压芯棒的轴向振动相叠加，减小了孔挤压强化过程中的挤压力，增加了孔壁挤压强化次数，改善了孔壁表面质量，提高了孔挤压强化效果。