[tex]\overrightarrow{BC}+\overrightarrow{CA}=\overrightarrow{AB}\\\\
2\overrightarrow{BC}+2\overrightarrow{CA}=2\Big(\overrightarrow{BC}+\overrightarrow{CA}\Big)=2\overrightarrow{AB}\\\\
\overrightarrow{AB}+2\overrightarrow{BC}+2\overrightarrow{CA}=\overrightarrow{AB}+2\overrightarrow{AB}=\boxed{3\overrightarrow{AB}}\\\\
\boxed{k = 3}
[/tex]