Como el candidato principal para materiales que enfrentan plasma (PFM), la respuesta del tungsteno (W) a las cargas de choque térmico es un tema de investigación importante para futuros dispositivos de fusión. Bajo cargas térmicas, la superficie de los materiales de tungsteno que enfrentan plasma (W-PFM) puede experimentar daños térmicos, incluyendo agrietamiento frágil y grietas por fatiga. Por lo tanto, explorar soluciones para el daño térmico de W-PFM sigue siendo uno de los enfoques de investigación actuales. Proponemos un enfoque novedoso para mitigar el daño por radiación térmica en PFM, a saber, la estructura apilada W-PFM. La distribución de tensiones térmicas en la superficie de la estructura apilada W-PFM bajo cargas térmicas fue simulada y analizada mediante el método de elementos finitos. A medida que disminuye el grosor de la lámina, tanto las tensiones térmicas máximas en la dirección normal (ND) como en la dirección de laminado (RD) disminuyen. Cuando el grosor disminuye a un cierto valor, la tensión térmica máxima en la RD disminuye a aproximadamente 1384 MPa y ya no disminuye; mientras que la tensión térmica máxima en la ND se aproxima a 0 MPa y puede ser despreciada. En el rango de aproximadamente 5-100 mm, la deformación plástica equivalente acumulada disminuye drásticamente a medida que disminuye el grosor; en otros rangos de grosor, disminuye lentamente. Se realizaron experimentos de fatiga térmica en la estructura apilada W compuesta de láminas de W con diferentes grosores y W a granel utilizando una instalación de haz de electrones. A las muestras se les aplicó una densidad de potencia de 30 MW/m2 durante 10,000 y 20,000 pulsos. Las grietas en la superficie de la estructura apilada W se extendieron a lo largo de la dirección ND, mientras que en la superficie de W a granel, además de la grieta principal en la dirección ND, también se formó una red de grietas. Los resultados experimentales fueron consistentes con las simulaciones de elementos finitos. Cuando el número de pulsos fue de 10,000, a medida que disminuyó el grosor de la lámina de W, el número y el ancho de las grietas en la superficie de la estructura apilada W disminuyeron. Solo había cuatro pequeñas grietas en la superficie de la estructura apilada W (0.05 mm). Cuando el número de pulsos aumentó a 20,000, la deformación plástica y el número de grietas en la superficie de todas las muestras aumentaron. Sin embargo, la estructura apilada W (0.05 mm) solo añadió una pequeña grieta y tuvo la rugosidad superficial más baja (Ra = 1.536 m). El análisis cuantitativo de las grietas por fatiga mostró que la estructura apilada W-PFM (0.05 mm) exhibió un rendimiento superior en fatiga térmica.