面向等离子材料（Plasma Facing Materials,PFMs）的研制是可控核聚变的研究中非常重要的问题。钨材料由于其高熔点、高热导率、低蒸气压、极低的溅射率和低氢滞留等特点,被作为最具有潜力的面向等离子体材料。但由于钨的机械性能的限制,所以考虑在热沉材料上沉积钨涂层以运用到包层第一壁上。大气等离子体喷涂制备钨涂层由于其低成本、沉积效率高、可大面积制备非平面厚钨涂层且可以进行原位修复,具有很大的潜力。然而通过这一方法制备的钨涂层也存在一些缺陷,包括:较高的孔隙率和含氧量,并且由于钨涂层与钢基底的物性差异,其结合强度也有待提高。基于上述存在的缺陷,本文将引入扫描电子束技术,对大气等离子体喷涂预置钨涂层进行重熔,提高钨涂层的致密度、减少氧含量,提升钨涂层综合热力学性能,与此同时开展扫描电子束粉末熔覆制备钨钢过渡层的初步研究。利用ANSYS对理想情况下钨涂层和钨钢过渡层热负荷下的温度分布和热应力分布进行模拟,为重熔与熔覆实验寻找最佳的时间和功率密度参数,以及热应力对钨涂层重熔的影响进行预判。基于喷涂预置钨涂层和过渡层都为多孔介质,于是引入多孔介质模型,使用COMSOL Multiphysics研究了孔隙率变化对涂层热负荷下温度场的影响,得出涂层表面温度随孔隙率增加而升高,且孔隙率越高对温度升高的影响越显著,这一现象在两种预制层及其不同的电子束作用参数下普遍存在。扫描电子束采用不同的重熔参数重熔钨涂层,观察重熔前后涂层的表面微观结构,并表征和研究了涂层的性能,包括孔隙率,氧含量,显微硬度,耐磨性和耐腐蚀性等。实验结果表明,通过电子束重熔的钨涂层表面产生了具有柱状结构的致密重熔层,伴随着氧含量降低了约90%,孔隙率最低下降到0.156%。在特定重熔时间和功率密度下重熔后的钨涂层的显微硬度增加了一倍达到了475.79 HV,热导率较重熔前提升了4倍。相比于大气等离子喷涂预置钨涂层,经电子束重熔的涂层的耐磨性能和耐蚀性能也得到了较大的提升,分别表现为质量损失的减少和腐蚀电流的大幅降低。与此同时,开展了扫描电子束熔覆粉末预置钨钢过渡层的研究。使用粘结剂将均匀混合钨钢粉末涂覆在钢基底表面,干燥固化后,通过电子束对其熔覆制作过渡层,初步研究表明,经电子束熔覆过后的过渡层含氧量约为0.93%,孔隙率较低,与基底的结合紧密,其中钨颗粒与熔融后与的钢基底结合紧密,但存在钨颗粒的团聚现象,工艺参数有待进一步完善,为钨钢过渡层的制备提供了一种新尝试、新工艺。