本发明属于型材矫直技术领域，公开了一种纯钛球扁型材及其热拉矫工艺，所述热拉矫工艺包括将挤压工艺制备的纯钛球扁型材在拉矫机上进行装载；对拉矫机装载的纯钛球扁型材进行第一次加热；对第一次加热后的纯钛球扁型材进行矫直和第一次拉伸；对达到第一拉伸量的纯钛球扁型材依次进行第一次空冷、第二次加热、第二次拉伸和第二次空冷，得到成品。本发明通过优化纯钛球扁型材装载方式、加热参数、拉矫参数，可以有效预防拉矫过程中纯钛球扁型材出现断裂和变形，对于纯钛球扁型材具有良好的矫直效果，矫直后的平直度良好，能满足使用需求。