本发明公开了一种基于金属陶瓷镀层保护的合金基热电偶保护套的制备方法，属于金属材料防护技术领域；通过将具有合适粗糙度的合金基热电偶保护套表面沉积一层厚度为80μm‑100μm的粘结层；在粘结层表面沉积一层厚度为50‑200μm的抗氧化、抗腐蚀金属层；在金属层表面沉积一层厚度为50‑200μm的低热导率和高热膨胀的陶瓷层；在低热导率和高热膨胀的陶瓷层表面依次重复沉积金属层和陶瓷层一次或多次，即构造成厚度为100‑1000μm的金属层和陶瓷层依次交替分布的2～14层复合涂层。本发明制备的多梯度功能涂层能够有效地提高合金基体的抗腐蚀性能，提高材料在高温下的力学性能、化学稳定性和力学性能，显著延长高温工作时间，极大提高了热电偶保护套的适用性。