本发明公开了一种锌合金表面灰色保护层，其制备该保护层的处理液原料组成包括：磷酸20‑50g/L；饱和二元羧酸20‑50g/L；硝酸铵2‑5g/L；含铜化合物0.1‑5g/L；余量为水。本发明还提供了一种锌合金表面灰色保护层的制备方法，包括以下步骤：将锌合金进行表面除油、酸洗处理，再使用清水清洗干净；按照磷酸20‑50g/L、饱和二元羧酸20‑50g/L、硝酸铵2‑5g/L、含铜化合物0.1‑5g/L、余量为水的配方配置处理液；将清洗干净的锌合金放入配好的处理液中，处理15秒到15分钟后取出，清洗干净并烘干，即可得到灰色保护层。钛合金板通过本发明的处理液处理后在钛合金板表面得到本发明的灰色保护层，该灰色保护层均匀、有纹理以及稳定性好。