本发明提供一种厚壁管道焊缝多级加热装置，它包括电极组、可升降龙门架、左挤压辊、焊接平台和右挤压辊；电极组悬固在可升降龙门架的下方，对焊缝进行多级加热。电极组包括一对位于管坯V形角缺口附近的普通电极和N组间隔设置的活动电极组。本发明还提供了一种使厚壁管坯焊缝均匀加热的方法，先根据生产要求确定活动电极组的位置，然后同时通电加热，管坯焊缝侧面多个位置形成多个加热回路，进而形成多个局部加热电流，使管坯焊缝历经充分的N次热传导后到达V形角缺口顶点，管坯焊缝处温度分布更均匀。本发明通过普通电极和N组活动电极组形成多级加热模式，即通过多组间隔设置的活动电极对管坯焊缝处进行多级加热，使管坯焊缝处均匀加热。