钻杆是石油、天然气开采和地质勘察中重要结构件,也是石油钻柱的主要构件。随着钻井技术的发展和石油勘探开发力度的加大,复杂井的钻探工作量呈现出逐年上升,随之而来的钻杆早期疲劳失效事故频繁发生。因此,对钻杆疲劳损伤及寿命预测进行深入的研究具有重要的理论意义和实际价值。　　 本论文以S135钻杆钢为研究材料,试验研究了单轴疲劳和拉扭复合加载条件下的疲劳寿命的控制因素,并对疲劳断裂的特征进行宏观和微观分析。在对称循环疲劳加载条件下,疲劳寿命受应力幅的控制,存在明显的疲劳极限,疲劳寿命的变化规律可表示为Nf=4.64×108(Seqv-577.9)-2。在对称扭转疲劳条件下,疲劳寿命受切应力幅的控制,疲劳寿命的变化规律可表示为Nf=1.66×108(τa-393.9)-2。在拉扭复合加载条件下,存在明显的疲劳极限,当切应力幅与拉压应力幅的比值为0.7时,疲劳寿命与拉压应力幅的关系为Nf=4.40×108(Seqv-499.0)-2。　　 对比分析了单轴疲劳和拉扭复合加载疲劳寿命的关系,采用Von Miss应力σeq=√(σ)2+3τ2作为有效应力,疲劳寿命不能很好的归一化,并对产生的原因进行了分析。　　 在单轴疲劳下,对称拉压疲劳的断裂面垂直于加载的轴线方向,试样无明显的塑性变形,裂纹从试样表面穿晶起始,并穿晶扩展,扩展区为典型的二次开裂的疲劳辉条带。在对称扭转疲劳条件下,断裂面与切应力方向平行,裂纹塑变微孔形核,扩展区为涟波状花样。在拉扭复合加载条件下,断裂面基本与切应力方向平行,裂纹在试样表面形核,扩展区的断裂特征为疲劳条带和涟波状花样。