随着西部油田进入机械采油阶段,深井与超深井抽油的需要将日益迫切,进一步研制超高强度抽油杆,提高抽油杆的强度和疲劳性能,改进抽油杆的制造工艺,已被确定为中国今后有杆抽油设备与技术的发展方向.该课题是中国石油天然气集团公司江汉机械研究所的研究项目,是采用高科技手段改造传统工业开发计划《生产摩擦焊接抽油杆》中的关键内容,该课题的实质是采用新材料、新技术、新工艺改造现有石油用抽油杆的生产状况,用高效率、高工艺稳定性、环保的摩擦焊工艺替代传统的锻造工艺,使用两种国产的新型材料型超高强度抽油杆用钢FG20和BZ-11H,生产出符合SY/T6272-1997《超高强度抽油杆》标准的新型抽油杆.该文以材料型超高强度抽油杆用钢FG-20和BZ-11H为研究对象,进行了摩擦焊工艺参数与接头组织和力学性能三者之间关系的研究和探讨.以便为采用摩擦焊工艺生产制造超高强度抽油杆提供理论依据和实用工艺参数.试验采用正交试验和优化试验并结合相关力学性能评定和组织分析,确定了摩擦焊主要工艺参数的适用范围和优化方向,并且确定出最佳的焊接工艺和焊后热处理工艺之间的组合.结果表明,由于试验用钢强度高,与其它钢材比较,应采用较小的摩擦工进速度和较大的顶锻压力;另外,在摩擦焊过程中,由摩擦焊接头结合处到母材,形成了组织变化梯度,使接头的力学性能低下,因此焊后采用与焊接工艺相适应的热处理用以改善接头力学性能是非常必要的.