本发明公开了一种铝合金离心叶轮零件复合修复方法，包括：对裂纹处进行打磨，形成坡口；在激光熔覆前进行零件预热；采用激光熔覆技术进行增材修复，在激光熔覆的同时，使用便携式可移动压电陶瓷超声发射装置产生超声波，对铝合金熔池进行超声震荡、搅动；在超声辅助激光熔覆增材修复之后，进行固溶和时效热处理恢复焊缝和热影响区强度；对于离心叶轮裂纹修复区的焊缝、热影响区和离心叶轮容易产生裂纹的排气边位置进行小能量激光冲击强化。本发明能够减少焊缝组织缺陷并细化焊缝晶粒，提升焊缝质量和性能，同时恢复铝合金离心叶轮零件的强度，提升铝合金离心叶轮零件局部强度和韧性，从而提升铝合金离心叶轮零件抗裂纹和抗疲劳性能。