本发明涉及一种钛合金表面复合层及其制备方法,属于钛合金表面复合层制备技术领域,所述钛合金表面复合层包括基块,基块上依次覆有涂层A、涂层B和涂层C;所述基块由ZT i 60钛合金和钛6铝4钒钛合金中的一种经预处理所得;涂层A由铝粉、水玻璃和无水乙醇制备得到;涂层B包括铝粉、二氧化钛粉、铬粉和碳化硼粉;涂层C包括二氧化硅、氧化钾、氧化锆、氧化钙和氧化钼。所述钛合金表面复合层的制备方法,包括如下步骤:(1)制备混粉料;(2)涂层A的制备;(3)涂层B的制备;(4)涂层C的制备;(5)制备钛合金表面复合层成品。