本发明涉及一种金属表面碳化钨强化涂层的制备方法，包括：S1、金属基体表面预处理；S2、将由碳化钨制成的若干丸粒放置在超声喷丸设备的喷丸腔室内，将金属基体放置于喷丸腔室上端，设置超声喷丸设备的振幅、频率、效率及喷丸处理时间，然后启动超声喷丸设备对金属基体表面进行喷丸处理，形成碳化钨微粒附着层；S3、涂层制备完成后，将附着有碳化钨涂层的金属基体放置在200℃～500℃的高温环境下进行保温，然后在真空环境中冷却至试样恢复至室温。本发明通过超声喷丸设备处理金属表面制备完整的碳化钨涂层，使碳化钨在作为涂层时不必加入其他填充物就能解决易涂性问题，同时又能保证碳化钨涂层的完整性，使涂层表面硬度均匀、耐磨性能大大提升。