本发明公开了一种铌合金与钛合金厚板的电子束焊接方法，包括以下步骤：焊接面处理：将需焊接的两焊接件焊接面均处理成粗糙度 Ra≤1.6μm且与所在板材相邻各面相垂直的光滑面；酸洗：在耐酸腐蚀容器中用 HF、HNO₃和H₂O或HF、H₂SO₄、HNO₃,和H₂O配制酸溶液，常温下将两焊接件再分别投入酸溶液中进行酸洗；焊接：用中高压真空电子束焊机，先对两焊接件的一面进行焊接，焊缝深度为板材厚度的1/2~3/4;焊缝凝固后，同样焊接条件下，对两焊接件的另一面进行焊接，焊缝深度为板材厚度的1/4~3/4。

本发明工序步骤简单、操作简便，焊缝质量高且焊接板平直度好，能解决厚板材焊接中存在的板材大幅度翘曲变形问题。