本发明公开了一种多层钛合金薄板组合连接方法，它包括下列步骤：下料、酸洗、烘干、贴保护膜、涂阻焊剂、去除保护膜、焊工艺边、安装模具并升温成型设备、扩散连接、吹胀成型、取件和冷却、切割工艺边。本发明采用超塑成形、扩散连接组合工艺，它可以一次实现多个零件的成型和组合，具有减少零件数量、减轻结构重量约４０％、缩短制作周期约５０％、节约制造成本约１２％的优点，简化了协调关系，提高了组件协调互换性，没有残余应力，提高产品可靠性。用本发明方法制造的多次钛合金薄板适用于航空航天的弹翼、加强蒙皮和前后缘襟翼、副翼、方向舵、腹鳍、发动机静止叶片等大型复杂部件。