本发明涉及一种镍复合层板材及其制备方法与应用，所述镍复合层板材包括等轴晶层、过渡层以及再结晶层，所述等轴晶层与再结晶层交替层叠设置，且顶层与底层均为等轴晶层；所述过渡层位于等轴晶层与再结晶层之间；所述等轴晶层、过渡层以及再结晶层的晶粒尺寸呈梯度排列。本发明提供的镍复合层板材具有独特的等轴晶层‑过渡层‑再结晶层周期性非均质微观结构，协调了强度、塑性以及耐蚀性等使用性能，同时具有较好的稳定性和耐蚀性，能够满足严苛条件下结构材料的综合性能要求。