本实用新型公开了一种提高耐热材料抗蒸汽氧化性能的表面预氧化装置,包括气体混合器,与气体混合器入口连通的臭氧发生器和惰性气体存储罐,分别设置在气体混合器与臭氧发生器和惰性气体存储罐连通管路上的流量计,与气体混合器出口通过循环管道连通的耐热钢或合金管屏,设置在耐热钢或合金管屏出口处的臭氧检测器,气体混合器出口与耐热钢或合金管屏入口通过循环管道连通为回路;该装置可应用于电站锅炉或蒸汽发生器制造厂在管束或管道加工后进行表面预氧化处理;也可应用于安装完毕、运行之前的电站锅炉或蒸汽发生器的管束或管道进行表面预氧化处理,机组运行前无需将管束或管道拆卸,只要利用过热器或再热器管束的进出口集箱进行惰性气体/O3预氧化的循坏操作即可。