本发明公开了一种大管径异质金属套接焊接方法及低温泵冷头。本方法包括以下步骤：S1：采用电镀方法在不锈钢管芯(2)表面制备镍镀膜；S2：进行装配结构设计，根据不锈钢和铜的热膨胀系数，预计钎焊加热过程中可能发生的膨胀现象，确定装配间隙；S3：去除铜管件(1)内侧氧化膜；S4：根据步骤S2中确定的装配间隙对镀有镍膜的不锈钢管芯和铜管件(1)进行装配；S5：将Sn基软钎料放置在铜管件(1)和镀有镍膜的不锈钢管芯之间的圆环台阶处，得到预制焊件；S6：将装配好的预制焊件放入真空钎焊炉中进行焊接。本低温泵冷头通过本方法制成，具有高换热效率和高焊合率。