一种钛基复合材料焊接及焊后热处理方法，首先，对待焊的钛基复合材料板材进行除油、酸洗、光亮处理等表面预处理，去除母材油污、氧化物和附着物；然后，将处理后的焊件对接或搭接，采用CO2连续激光焊接工艺焊接钛基复合材料板材，采用高纯氩气对母材焊缝进行气体保护；之后，在真空条件下，采用(950～1100)℃/(0.5～2)h+(850～1000)℃/(0.5～2)h+(400～500)℃/(1～5)h热处理制度对钛基复合材料激光焊接接头进行焊后热处理；最后，将经过热处理后的钛基复合材料激光焊接接头进行随炉冷却或空气冷却。本发明具有简单易行、焊接接头强度高、金属热损伤少和焊缝窄，适于规模化工业生产的优点。