石油和天然气行业以及地质勘探业的快速发展，对钻探作业的技术要求越来越高。不仅仅是钻探工作量的增加，更使得普查井和勘探井的深度极大地增加。随着钻井深度的增加，对钻探工艺的要求更加复杂。不仅要全面改进钻探设备及碎岩机具，更重要的是提高钻杆的工作性能。和钢钻杆相比，铝合金钻杆在钻井中的优势包括低比重、在各种恶劣环境下的耐腐蚀性、无磁性以及稳定的力学性能。同时铝合金钻杆的应用范围可扩展到海上、恶劣的环境条件和道路基础设施较差的地区，可以极大的减少设备和材料的运输成本。对于同样大钩负荷能力的钻机，使用铝合金钻杆比使用普通钢钻杆可大幅降低钻井作业的功耗及时间，提高钻机的钻进能力，引起钻探界广泛关注。虽然铝合金钻杆具有密度小、比强度高、耐腐蚀性强等优点，但在钻井操作中，由于钻井深度的增加以及更换钻头等原因，需要频繁地起下钻，导致经常地拧卸钻杆接头，而铝合金应用在钻井上的一大缺点便是耐磨性较低，因此在实际使用时，一般将铝合金钻杆杆体与常规钢接头组装在一起形成钻杆柱，由钢接头来承受拧卸操作。由于铝合金与钢两种不同材料在弹性模量、热膨胀系数、延伸率、屈服强度等性能上的差异，会出现钻杆杆体和接头部位连接不可靠的现象。本文采用基于过盈连接的热装配技术来进行铝合金钻杆杆体和钢接头的连接，过盈连接指的是钢接头内表面连接处的最大极限尺寸比铝合金钻杆杆体外表面的最小极限尺寸小，常规情况下钢接头和铝合金钻杆杆体两者不能旋合到预定位置，需要通过热胀冷缩的方法使得钢接头膨胀与冷缩的铝合金钻杆杆体配合达到紧固状态，产生预紧力及足够的连接强度。热组装的工作程序是，先把钢接头加热到设定温度，使其受热膨胀，得到需要的膨胀量后在热胀状态下快速拧入铝合金钻杆杆体，钢接头拧入的同时在铝合金钻杆杆体内部使用冷却液对其进行冷却，使其温度远低于铝合金材料允许使用温度的上限，防止因温度升高导致的铝合金材料强度下降，组装完成后，对钢接头进行喷水冷却，待冷却后螺纹连接处即可获得一定的抱紧力，实现铝合金钻杆和钢接头的可靠连接，达到组装要求。尽管热装配过程中，钢接头温度升高后可能会引起与之配合的铝合金钻杆杆体的温度变化而影响钻杆强度，通过数值模拟及实验验证，由于装配过程中铝合金钻杆内部始终处于通水冷却状态，只要铝合金钻杆内冷却循环系统正常工作，泵量合适，铝合金钻杆温度就不会超出所允许的温度极限，铝合金材料性能不会发生改变。本文主要针对505mm的铝合金钻杆和相匹配的钢接头的过盈连接进行理论计算和数值模拟，以求得铝合金钻杆得到良好力学性能的过盈量理论参考值，按照该尺寸加工小尺寸试样，按照所需温度进行热组装，并对热组装完成的小尺寸铝合金短钻杆和钢接头连接进行破坏性拉伸试验，检测不同过盈量装配后产生的拉伸性能差异；同时对经过热组装的铝合金和钢接头进行微观分析，测试其显微硬度，并做扫描电镜实验，分析该工艺的实用性，对工艺参数进行优化；最后在工厂对14713mm全尺寸铝合金钻杆与钢接头进行过盈连接，并进行拉伸实验，为铝合金钻杆的设计和制造提供参考。