本发明公开了一种提高大规格钛合金铸锭成分均匀性的制备方法，采用计算机数值模拟方法建立钛合金铸锭的数值模型；模拟熔炼过程，使熔速平稳上升至保持熔池深度稳定的最小熔速，即获得SDM熔炼工艺；将钛合金铸锭所需的成分进行配料、混料并压制成多个电极块，采用真空等离子焊接多个电极得到自耗电极，备用；将自耗电极置于真空自耗电弧炉内进行三次熔炼，得到粗制铸锭；对粗制铸锭进行表面机加工，得到钛合金铸锭。解决了现有技术中存在的钛合金铸锭成分偏析、批次稳定性低的问题。