本发明公开了一种分段式扩散焊接方法、其应用和航空发动机空心叶片，涉及焊接工艺技术领域。该分段式扩散焊接方法，其包括将预处理后的工件置于真空条件下依次进行变形激活焊接阶段和热激活焊接阶段；其中，变形激活焊接阶段包括将工件升温至第一预设温度后加压，随后保温；热激活焊接阶段包括将工件卸压后继续升温至第二预设温度，随后保温。该分段式扩散焊接方法其能够在保证工件高质量焊合的同时也能降低工件的变形量，确保了工件设计的尺寸精度。此外，本申请提供的分段式扩散焊接方法的应用，其能够提高带腔体结构零件的实体制造的精度。而采用上述分段式扩散焊接方法焊接而成的航空发动机空心叶片，其形变量小，精度高，质量轻。