核聚变堆的第一壁结构材料直接面对等离子体,需承受14.1 Me V高能中子辐照,故须具有良好的抗辐照损伤性能。第一壁结构件往往需要钨极氩弧焊焊接成形,而焊缝是焊接接头中的薄弱区域之一。中国低活化马氏体（CLAM）钢是核聚变示范堆第一壁结构材料的首选合金之一,针对CLAM钢焊缝的辐照损伤问题开展研究具有重要意义。本研究将运用He+离子辐照模拟中子辐照,分析辐照剂量(5×1015、5×1016、1×1017 ions/cm~2)对焊态和调质处理态焊缝微观组织和力学性能的影响机制。利用XRD、X射线应力测定仪、SEM、LSCM和AFM观察辐照前后焊态和调质处理态焊缝的晶体结构和表面形貌;采用TEM和TEM-EDX检测焊缝中辐照缺陷的分布形态以及晶界处元素偏析;利用纳米压痕仪和拉伸试验来表征辐照硬化和脆化现象,本文的主要研究工作如下。（1）研究三种辐照剂量下焊态及调质处理态焊缝的晶体结构和表面形貌He+离子辐照后,焊态和调质处理态焊缝的（110）主衍射峰均向小角度偏移;辐照剂量较低时,衍射峰偏移量较大,当辐照剂量超过5×1016 ions/cm~2后,偏移量有所下降;相同辐照剂量下,与焊态焊缝相比,调质处理态焊缝的衍射峰偏移量较小。X射线应力测定结果表明,焊缝的辐照损伤区均引入了压应力。焊缝表面黑色孔洞的尺寸和密度随辐照损伤量的增加而增大;在焊态焊缝中更易形成尺寸较大和密集的孔洞。当剂量在0～5×1016ions/cm~2范围内,焊缝的表面粗糙度值增长较快;同一辐照剂量下,与焊态焊缝相比,调质处理态焊缝的表面粗糙度值增长率较低。（2）阐明高剂量(1×1017 ions/cm~2)下焊态及调质处理态焊缝微观组织的演变机制辐照后,焊缝中均产生了(7=<100>的位错环,焊态焊缝中位错环尺寸和数密度都较大。氦泡在焊缝的晶界和位错处形核长大,焊态焊缝中氦泡的尺寸为2.47 nm、数密度为2.7×1023 m-3、辐照肿胀率为1.7%;调质处理态焊缝中氦泡的尺寸为1.70 nm,数密度为2.1×1023 m-3、辐照肿胀率为0.4%。焊态和调质处理态焊缝中形成的空洞尺寸分别约为21.15nm和14.12 nm。焊态焊缝晶界处溶质元素Si、Ta的富集和Fe的贫化都相对较大,而两种焊缝晶界处Cr元素富集都不为明显。（3）探明三种辐照剂量下焊态及调质处理态焊缝力学性能的变化规律辐照后,焊态焊缝的纳米硬度由5.1 GPa提高到7.6 GPa,调质处理态焊缝的纳米硬度由3.9 GPa提高到5.21 GPa;随着辐照剂量的增加,纳米硬度值逐渐增大,但增长趋势会趋于饱和;同一剂量下,与焊态焊缝相比,调质处理态焊缝的硬化程度较低。辐照前后,焊接接头的断裂机制均为微孔聚集型断裂,焊态焊接接头的抗拉强度由875.88 MPa变为945.26 MPa,调质处理态焊接接头抗拉强度由669.87 MPa变为694.09 MPa;从韧窝形态上看,调质处理态试样的塑性较好;两种焊接接头的韧窝尺寸和深度随辐照剂量的增加而变小,在一定程度上说明,辐照会引起材料的塑性变差。