本发明公开了混合清洁型热膨胀式金属表面全方位无损除锈加工装置，包括底板、温差对流式双程变化自振热膨胀预处理机构、多级阶梯渐进式捶打挤压机构、预装载气动式送料机构和柔性气动薄膜磁泥混合全打磨机构。本发明属于金属除锈加工技术领域，具体是提供了一种通过循环热气流对生锈金属件进行预先处理，针对表面形状不规则、易变形、难以固定的薄软质地金属和精密金属零件，在无任何定位元件的条件下，通过多级阶梯渐进式捶打挤压机构带动磁泥和金属颗粒与预处理后的金属产生多角度全方位的摩擦，真正实现了对金属件的无损全打磨，在无任何除尘机构的条件下，反而实现了良好的除尘效果的混合清洁型热膨胀式金属表面全方位无损除锈加工装置。