W材料是未来核聚变反应堆装置最具有前途的面向等离子体材料。然而W材料的本征脆性问题、高的韧脆转变温度以及低的再结晶温度限制其应用。为了提高钨的韧性,本文基于钨的层状增韧原理,拟采用金属Ti箔作为中间增韧层,通过SPS烧结法制备了 W/Ti多层钨基复合材料。在此基础上,系统研究了不同烧结工艺下制备的W/Ti多层复合材料的微观组织和性能。主要得出了以下结论:（1）在烧结过程中,钨层和钛层之间发生了相互扩散,钛层发生了由HCP-BCC的同素异构转变。因此,钨原子在钛层的扩散方式为空位扩散,而钛原子在钨层的扩散方式主要沿着钨的晶界扩散,使得钨原子在钛层的扩散深度比钛原子在钨层扩散深度要深。此外,在炉冷过程中,针状和板带状的α相在β-Ti中析出。母相β-Ti和新相α-Ti变体保持特定的空间取向关系-Burgers取向关系,即[0001]α//[110]β,[1120]α//[111]β。（2）当烧结温度低于1200℃时,W/Ti多层复合材料的微观组织结构可分为5层,依次为:纯W基体区（A区）、富钨固溶体区（B区）、富钛固溶体区（C区）、纳米级细针状网篮组织区（D区）以及Widmanstaten α/β层状colony组织区（E区）。其对应晶体结构分别为:BCC、BCC、BCC、BCC+HCP、BCC+HCP。（3）W/Ti多层复合材料的综合力学性能明显优于原始轧制态W箔,Ti层可以起到韧化作用。其中当烧结温度低于1200℃时,材料的拉伸性能较好。当烧结温度达到1400℃时,材料的拉伸性能最差。W/Ti多层复合材料的韧化机理:当烧结温度低于1200℃时,复合材料的韧性由Ti的塑性变形以及钨钛的界面剥离效应决定,此时W层断裂方式为解理断裂,Ti层的断裂方式为微孔聚集断裂。而当烧结温度达到1400℃时,Ti的塑性变形以及钨钛的界面剥离效应消失,复合材料的综合力学性能变差,此时W层断裂方式为沿晶脆性断裂,Ti层的断裂方式为准解理断裂。