通过激光表面处理?轧制退火复合工艺在锆合金中制备梯度等轴晶的方法，包括如下步骤：(1)工件的制备：用砂纸将纯锆合金工件打磨光亮、清洗、干燥；(2)工件的激光表面处理：对上述干燥后的锆合金工件正反两面分别进行激光表面处理，采用氩气作为保护气体；(3)工件表面梯度等轴晶结构的制备：首先在室温条件下，对上述激光表面处理后的工件进行多道次轧制处理，然后将轧制处理后的工件用砂纸打磨光亮、清洗、干燥后，进行退火处理。本发明提供的制备梯度等轴晶结构的方法，消除激光处理后改性区域和基体明显的界面，从而改善纯锆材料表面性能，具有操作方便、设备简单、经济实用、技术可靠、质量稳定等特点。