本发明提供了一种微小零件表面改性的装置，包括强化模块、卷对卷振片模块、送水模块和激光模块。所述强化模块包括壳体和弹丸，所述壳体内部设有工作空腔，所述工作空腔一端内安装可移动的振片，所述振片上均布放置若干弹丸，所述工作空腔另一端内安装待强化工件；所述卷对卷振片模块用于驱动振片移动；所述送水模块用于在振片的一侧形成约束层；所述激光模块用于产生激光束，所述激光束穿过约束层冲击振片，使振片产生振动，用于为弹丸提供动能，获得动能的所述弹丸用于冲击待强化工件。本发明利用高能纳秒脉冲激光诱导冲击波作用振片，振片驱动微小弹丸连续锤击微小零件表面实现改性处理，装置结构简单、可靠性好。
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