该文从冶金和力学两方面对奥氏体钢焊缝凝固裂纹的形成机理进行了全面、深入的研究和分析.研究了结晶模式及合金元素对奥氏体焊缝热裂纹敏感性的影响,通过对焊缝不同结晶模式的凝固过程及BTR内晶间状态的分析和研究,解释了FA模式结晶的焊缝晶间易形成大量固相桥及低熔点杂质易被包围在奥氏体晶粒内部的原因以及AF或A模式结晶的焊缝晶间具有较多低熔点液膜的原因;对焊缝金属在BTR内的变形能力以及与结晶模式之间的关系提出了新看法,更好地解释了各种结晶模式的焊缝凝固裂纹倾向不同的根本原因和合金元素对此所起的作用,从而在理论上阐明了化学成分和结晶模式对焊缝凝固裂纹敏感性的影响机制.另外该文首次在充分考虑了凝固潜热、溶池内的液体流动以及对流和辐射等条件下,应用热弹塑性理论和数值模拟方法初步分析了焊缝在凝固过程中所受应力应变的情况;定量地揭示了随焊激冷条件下焊缝在凝固过程中应力应变的分布规律,通过理论分析和实验研究提出了防止奥氏体钢焊缝凝固裂纹的有效途径.研制了随焊冷却装置,提出了随焊冷却工艺的主要参量,满足了冷却工艺要求;试验结果表明:随焊冷却方法不仅可以有效降低和防止焊接热裂纹的产生,而且可以改变焊缝结晶方向、细化焊缝晶粒,这为进一步从事随焊冷却法防止焊接热裂纹的研究打下了基础.