本发明提供一种预热非接触式超声辅助直接激光沉积金属材料的方法，包括将超声波发生器设置在激光增材制造装置的机仓内，且超声波发生器的输出端不与基板和沉积层接触；将预热衬底装置装配在基板底部，预热衬底装置对基板进行预热；激光增材制造装置进行激光沉积，且在激光沉积的过程中超声波发生器向熔池输送超声波，预热衬底装置持续预热。本方法在整个沉积过程中可以在不接触基板和不损伤沉积样品表面的情况下以空气为介质向熔池内引入超声波，同时还具有温度场与应力场双协同作用机制，使制备的合金钢材料具有缺陷更少、组织性能强韧性匹配更优的特点，能够满足直接激光沉积高性能金属零件的控形控性应用技术需要。