一种球墨铸铁管内表面复合功能层，包括与球墨铸铁管内表面紧密结合的铝热原位自生Al₂O₃陶瓷层作为第一功能层和至少一个与铝热原位自生陶瓷层紧密结合的第二功能层，第二功能层至少部分覆盖第一功能层，第二功能层为烧结层或热熔层，烧结层或热熔层为耐磨层、耐蚀层或耐温层，例如可优选混合有WC陶瓷粉末的Cu基混合粉末；制备上述种球墨铸铁管内表面复合功能层的方法是在球墨铸铁管内表面通过铝热原位自生成方法生成Al₂O₃陶瓷层，作为第一功能层，利用反应余热直接进行第二功能层的烧结或熔覆，这种工艺不需要热喷涂或烧结，降低了对设备要求，且工艺快捷，通过优选涂覆材料及形成时机，实现不同功能层的良好配合，获得复合功能及增强效果。