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本发明公开了一种金属熔丝增材制造中晶粒细化装置，包括移动座、连接座、给丝装置、局部驱动机构、活动壳体、晶粒细化机构、焊接机构和整体驱动机构；本发明中设置的整体驱动机构，能够根据移动座运动方向调节焊接头的位置，也就提高了熔丝增材制造后构件的质量；设置的局部驱动机构，能够驱使转盘旋转，而转盘的旋转则通过卡孔座一带动超细超声头围绕给丝管下侧出口旋转，从而满足了增材制造中超细超声头能够以不同方位进行超声的晶粒细化作业，也就提高了增材制造后构件的质量；这里晶粒细化机构中设置的环形导槽和环形座，从而确保了超细超声头旋转时细化电源线能够在环形导槽内部运动，也就避免了细化电源线外露影响增材制造后构件的质量。