在能源日益枯竭的今天,核能作为清洁能源在能源领域具有广阔的使用价值。核岛一回路设备是压水堆核动力装置的核心,而SA508低合金钢凭借优异的性能被广泛用于反应堆压力容器的制造。制造反应堆核一级设备需要用到大量的焊材,其中低合金钢焊材主要用于一回路系统主设备主承压焊缝的焊接。目前国内可用于制造核压力容器的成熟焊材主要集中在手工电弧焊焊条和埋弧焊焊丝上,而可用于钨极氩弧焊的焊丝主要还依赖进口,加上上述两种类型焊缝的低温冲击韧性很难达到150J,因此在关键设备制造问题上,研发具有自主产权且性能稳定的钨极氩弧焊低合金钢焊丝具有重要的意义。本文采用四个不同热输入条件对508-ⅢB低合金钢TIG焊丝进行熔敷金属试验,均获得高强、低温韧性优良且稳定的性能指标,并从热力学的角度研究第二相的析出过程,并分析析出相类型以及分布规律。研究发现:三种合金成分熔敷金属析出相的类型一致,均为合金渗碳体和（Ti,Nb）C,未发现有氮化物存在,其中析出相TiC先在奥氏体固相温度区间析出,然后NbC以初生TiC相为核心在其周围析出长大。随着热输入增大,析出相强化效果减弱。研究了热输入的变化对夹杂物形核的冶金过程以及夹杂物生长、分布等方面的影响。结果表明:随着热输入的增大,夹杂物的尺寸、数量、面积比产生了相应的改变,但是四种热输入下,夹杂物种类均为（Al₂O₃、SiO₂、TiO、MnS）复合型夹杂。在冶金反应过程中,Al与Ti完成先期脱氧后,Si与Mn也依次参与到熔池的冶金反应过程中,最终几种夹杂物聚集生长,形成复合型的夹杂。随着热输入增大,晶粒尺寸大小从3.07um增大到3.85um,针状铁素体含量分别为:79.2%、85.1%、90.3%和70.3%,夹杂物诱发针状铁素体形核的能力呈现先升高后降低的趋势。通过研究熔敷金属组织和性能在热输入增大过程中的变化规律,发现熔敷金属的组织均由针状铁素体和板条贝氏体组成,热输入从9kJ/cm增大到15kJ/cm的过程中,熔池热量逐渐增多,冶金反应过程更加剧烈,组织转变周期变长,导致晶粒逐渐粗化。四种热输入下,熔敷金属的室温抗拉强度均大于630MPa,-30℃下的冲击吸收功均大于250J,冲击吸收功的值随热输入增大呈现先升高后降低的趋势;热输入为13kJ/cm时,熔敷金属性能最好,冲击吸收功为310J,韧脆转变温度为-77℃。