Приведены результаты экспериментальных, теоретических и расчетных исследований процессов, связанных с зарождением и развитием индуцированных водородом холодных трещин в сварных соединениях высокопрочных низколегированных сталей. Изучены процессы абсорбции водорода жидким металлом сварочной ванны и каплей электронного металла, влияние состава сварочных материалов и шлакових расплавов на концентрацию водорода в металле сварного шва и пути его снижения. Проведены экспериментально-расчетные исследования диффузии водорода в металле сварного соединения с учетом термодеформационного цикла сварки и ловушек водорода. Рассмотрено влияние на пластические деформации диффузии водорода, дегазации металла сварного соединения и эффективный коэффициент диффузии водорода. Проведены механические испытания содержащего водород металла с целью определения начала интенсивного образования микродефектов под влиянием водорода. Предложена математическая модель переноса водорода движущейся краевой дислокацией и проведены соответствующие компьютерные расчеты. Представлены плавные установки и процессы обработки сплавов с плазменно-дуговым нагревом металла. Новые технологии рафинирования и модификацирования сплавов основаны на обработке их заглубленной в расплав плазменной струей в вакууме и при атмосферном давленнии. Изучены физико-химические процессы в расплаве при глубинной обработке сплавов плазмореагентными средами. Отражено влияние плазмо-кинетического воздействия на эффективность рафинирования сплавов, размер микрогруппировок в расплаве, структуру и свойства литного метала. Сформулированы основные условия устойчивости структуры стали к статистическим и динамическим воздействиям. На основе разработаных подходов создана серия хладостойких судостроительных и трубных сталей с пределом текучести до 690 Н/мм² и гарантированными характеристиками работоспособности до 50 °С, обеспечивающих добычу и транспортировку углеводородов.