本发明提供了一种电站大型轴类表面损坏堆焊层打磨方法，包括：在堆焊层两侧设置金属保护层，所述两侧的金属保护层的厚度低于所述堆焊层的厚度；采用履带式砂带打磨机对堆焊层进行打磨，直至所述金属保护层的厚度不高于0.03毫米；采用滚筒式抛光机进行打磨。本发明实施例采用了分层打磨，在打磨前采用铜皮或其它类金属材料对需要打磨的堆焊层两侧进行保护；然后用履带式电动砂带打磨机和滚筒式抛光机按不同的需要对堆焊层进行打磨。本发明实施例解决了电站大型轴类堆焊层修复打磨精度完全靠打磨技术人员手工打磨的难题。本发明实施例能够在现场对大轴进行修复，减少了电站企业检修时间。