低活化铁素体/马氏体钢因其卓越的热物理性能和优异的使用温度,被誉为是未来核聚变反应堆中最有应用前景的结构材料。目前,国际上已经研发了几种典型的低活化钢,如日本的F82H钢,欧洲的EUROFER 97钢,美国的9Cr2WVTa钢,以及中国的CLAM钢。但是,对提高低活化钢的服役温度、优化低活化钢的焊接工艺、以及低活化钢的组织控制和强化机理的研究仍有不足。因此,本文系统地研究了低活化钢热处理过程的相变、组织演化和性能、以及扩散连接等。所得结论如下:（1）Ta含量的增加导致低碳低活化钢的原奥氏体晶粒尺寸的减小,还导致了奥氏体相变温度的升高。奥氏体相变过程通过动力学模型进行分析。通过拟合实验数值和相变模型,计算得到了动力学参数扩散激活能（Qd）。Ta含量的增加导致了Qd的升高,降低了C的扩散系数,减慢奥氏体的生成速率。（2）Ta含量的增加减少了在其组织中原奥氏体晶界和板条界处析出的M23C6型沉淀相的数量,增多了在其板条内位错处析出的MX型沉淀相数量,提高了低碳低活化钢的冲击性能和800 oC抗拉强度。（3）Ta含量的增加明显提高了低碳低活化钢在550 oC、180MPa的蠕变性能。在高温时效过程中,M23C6型沉淀相的粗化现象比MX型沉淀相更严重。高温时效3000小时,晶界处形成的Laves相可以提高晶界处的析出强化,进而提高低碳低活化钢的抗拉强度。（4）在热变形过程中,适当提高热变形温度有利于低碳低活化钢获得完全的动态再结晶组织,较高的应变速率可以细化再结晶晶粒。通过回归分析的方法计算热变形过程中的材料常数（α,n,A）和变形激活能（Q）,发现增加应变量会减小变形激活能（Q）,说明动态再结晶更容易发生。建立的本构方程可以准确地预测低碳低活化钢的热变形行为。（5）适当升高连接温度、增大连接压力、延长连接时间可以细化低碳低活化钢的扩散连接接头,最佳扩散连接工艺为:1050 oC、20 MPa下保温60分钟。在最佳连接工艺下,成功获得了大件低碳低活化钢可靠的扩散连接接头,扩散连接试样的拉伸测试断裂位置均位于基材,且接头的拉伸性能均高于母材。