石油钻杆是石油开采的重要工具，采用钻杆与接头焊接实现钻杆的重复使用。钻杆焊缝区域采用热处理控制接头的使用性能，通常采用的风冷热处理回火处理时，因冷却速度不足而造成小尺寸钻杆力学性能不达标。本文设计制造了钻杆摩擦焊焊缝水雾热处理设备，采用不同水雾热处理参数对石油钻杆摩擦焊焊缝进行热处理，对热处理后焊缝的组织及力学性能进行观察与测试，对不同水压、气压状态下焊缝组织及性能进行研究，确定了最优的水雾热处理工艺参数。设计的水雾热处理设备，采用PLC+PID双闭环控制方式，PLC主要采集各传感器信号，控制钻杆位移及动作， PID控制雾化效果。制造的水雾热处理装置控制过程稳定，冷却时间精确，涵盖自动，手动功能，并具有自整定、故障警报等功能，实现了水雾热处理过程全自动控制。水雾热处理实验结果表明：采用水雾冷却方式生产的3.5英寸（Φ88.9mm）钻杆焊接接头，经920℃+1min水雾淬火和660℃+6min回火后，其组织多为回火索为氏体，组织细小均匀，残余奥氏体数量较少；其屈服强度可达900MPa，抗拉强度可达930MPa，冲击功可达93J。对于2.7英寸（Φ73mm）钻杆焊接接头，经920℃+1min水雾淬火和660℃+6min回火后，其组织多为回火索氏体，分布均匀，残余奥氏体数量较少；其屈服强度可达750MPa，抗拉强度可达840MPa，冲击功可达160J。