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摘要：通过油田的实际作业数据显示，石油钻杆的质量保证主要体现在焊接缝隙和内壁的厚度两个方面。通过调查发现，目前国内石油钻杆的主要厂家依靠摩擦焊接法和焊接缝热处理两种工艺来提高焊缝的安全系数。本文根据目前国内石油钻杆焊接技术的发展，提出一些对石油钻杆焊缝技术有利的提议，希望借此提高石油钻杆制造和使用的质量安全保证。
关键词：石油钻杆；摩擦焊接；焊缝热处理；
一、前言
石油作业属于高强度的底下作业，作为主要使用工具的石油钻杆承受了巨大的负重力，因此钻杆的制造安全系数成为油田作业安全的主要保障。石油钻杆能否承担起石油勘探工作主要依靠钻杆的摩擦焊接和焊缝热处理工艺，文章通过对石油钻杆制造工艺现状的分析，具体阐述了石油钻杆摩擦焊接和焊缝热处理工艺的具体操作原理。
二、石油钻杆的主要处理工艺
石油钻杆的只要处理工艺最早的时候为电弧焊和闪光焊，随着时代的发展，如今演变为连续驱动摩擦焊接和惯性摩擦焊接的处理工艺。极大提升了石油钻杆的成型率，提高了实地操作的生产效率。作为如今比较流行的惯性摩擦焊接方法，它具有其他焊接方法不能比拟的优势：焊接速度快，受热面积比较小，不像其他焊接方法容易产生较大的晶粒；惯性摩擦焊接不会产生焊接灰斑，保证焊接质量；相对于驱动焊接方式来说，惯性焊接不用刹车，操作过程更节能环保；调高焊接速度，节约一半的焊接时间，提高工作效率；另外，钻杆的焊缝处理工艺也发生了质的改变，逐步开始了焊后焊缝的调质手法，经过特殊处理的工艺可以增加焊缝的硬度和强度，防止在施工过程中出现断裂的现象。
三、 石油钻杆的摩擦焊接工艺
1.工具接头及管端的预处理工作
焊接过程必须保证纯净，因此工具接头必须要经过提前处理才能和管体进行配焊。主要的预处理工作包括：首先使用平面砂轮对需要进行焊接的接头面进行打磨，去除表面的锈迹和其他杂质。为了达到国家标准的规定，需要在工具接头公螺纹的底部标示印记，上面标明焊接的时间和生产商家的名字。
经过材质加厚的钻杆管体前端如果需要另加工，也必须要进行预处理，使得端面的尺寸达到配焊规定的尺寸，工序包括：加厚部分的外表面需要经过车削车削，加工以后的外径符合钻杆的尺寸要求；处理端面的铁锈和其他污垢，保证表面的光滑；为了配合电焊的尺寸，钻杆的端头需要镗内孔。
2.摩擦焊接基本过程
对于没有生产过的新产品，首先要做焊机的焊接参数计算工作。根据计算的参数调整焊接需要的配置。首先由液压工具将管体紧紧夹住在焊接的主体上，工具接头与主轴中心紧密连接，电机电动主轴高速旋转，达到一定速度后，主轴与电机就会自动脱离，液压惯性带动工具头移动并通过焊机产生的强大压力将管体和工具头牢牢压合在一起，通过摩擦产生的热量会将焊接表面的金属瞬间融化从而形成连贯的一体。当焊机主轴中的能量被小消耗完毕后，整个延时保压的焊接也完工。
3.焊接工艺注意事项
焊接之前需要对焊接面进行各项预处理，确保焊接面的洁净程度，尽可能的采用大压力、大惯性的焊接模式，可以缩短焊接过程的时间，减小焊接面积，为后期焊接缝回火热处理提供良好的前提基础。
操作之前需要对焊接机的技术参数监控系统做好各项调配，确保焊接工作顺利准确的进行，同时在焊接过程中需要全程监控，对于一些变化曲线、参数、压力值等做好数据保存工作，以备后期查询使用。
四、钻杆焊缝的热处理工艺
石油钻杆经历了前面的摩擦焊接处理以后，还需要对焊接缝隙进行特殊处理，通常就是我们所说的高温回火和淬火的热处理工艺。
1.石油钻杆焊缝的奥氏体化
焊缝热处理的第一个重要过程就是奥氏体化，一般会考虑使用中频感应加热方式进行，因为这种加热方式加热速度快，焊缝受热区域面积窄，通常情况下不会超过70毫米，狭窄的面积对于后期高温回火工序非常有利。
2.焊缝淬火
石油钻杆的焊缝淬火可以有两种方式来进行，主要是水冷或者高压空气冷却。水冷却的优势为噪音小，淬透性比较好，但是生产场地的环境难控制。高压冷却的优势为生产场地环境整洁卫生，但是噪音大，焊缝的萃取性能不好。在实地操作中，钻杆的材质决定到底采用哪种淬火方式，如果钻杆的材质属于水淬材质，那么就选水淬方式冷却。如果钻杆的材质属于油淬材质，那么改用高压空气冷却的方式最佳。
3.钻杆焊缝的高温回火
钻管在经过前面阶段的焊缝淬火后，钻杆硬度和内应力都很大，必须要及时高温回火。通常高温回火主要采用的方法为中频感应加热方式，频率控制在1000赫兹到2000赫兹之间。频率太高或者过低都会对钻杆焊缝产生不好的结果。因此在操作中需要注意以下问题：根据钻杆材质的不同选择合适的高温回火温度，温度过高会导致钻杆的索氏体被分解；温度过低导致钻杆硬度过高。可以使用红外测温仪来辅助控制回火的温度，在实施过程中依靠电脑来操控和监督各项工作记录，做好每时每刻的数据更新。回火的宽度需要严格把握，确保奥氏体面积可以完全被覆盖，最大限度的杜绝施工隐患断裂事故的发生。
五、结束语
通过以上对石油钻杆主要处理工艺的详细研究，我们不难看出在实际的操作中，石油钻杆的焊接工艺和热处理工艺不能单纯依靠设备的性能来操作，设备的高密度调配系数和参数不容忽视，除此之外还要学会因材制宜，分辨不同材质的合理对待途径，找到石油钻杆制作工艺最合理有效的处理工艺。同时希望通过本文的具体阐述，对于石油钻杆加工企业的技术分析和后期发展具有一定的借鉴作用。
参考文献
[1]张昌青.大端面铝与钢的摩擦焊技术研究[A].第十五次全国焊接学术会议论文集[C].2010（21）：111-113
[2]杨远龙.石油钻杆焊接接头水雾热处理装置制备及热处理工艺研究[D]. 沈阳工业大学.2014（11）：9-10
[3]卫优丽.钻杆接头表面耐磨带堆焊工艺应用[D].西安石油.2010（2）：1-3
[4]王向涛.螺杆钻具振动与减振分析[D].西南石油.2013（21）：22-23
关键词：石油钻杆；摩擦焊接；焊缝热处理；
一、前言
石油作业属于高强度的底下作业，作为主要使用工具的石油钻杆承受了巨大的负重力，因此钻杆的制造安全系数成为油田作业安全的主要保障。石油钻杆能否承担起石油勘探工作主要依靠钻杆的摩擦焊接和焊缝热处理工艺，文章通过对石油钻杆制造工艺现状的分析，具体阐述了石油钻杆摩擦焊接和焊缝热处理工艺的具体操作原理。
二、石油钻杆的主要处理工艺
石油钻杆的只要处理工艺最早的时候为电弧焊和闪光焊，随着时代的发展，如今演变为连续驱动摩擦焊接和惯性摩擦焊接的处理工艺。极大提升了石油钻杆的成型率，提高了实地操作的生产效率。作为如今比较流行的惯性摩擦焊接方法，它具有其他焊接方法不能比拟的优势：焊接速度快，受热面积比较小，不像其他焊接方法容易产生较大的晶粒；惯性摩擦焊接不会产生焊接灰斑，保证焊接质量；相对于驱动焊接方式来说，惯性焊接不用刹车，操作过程更节能环保；调高焊接速度，节约一半的焊接时间，提高工作效率；另外，钻杆的焊缝处理工艺也发生了质的改变，逐步开始了焊后焊缝的调质手法，经过特殊处理的工艺可以增加焊缝的硬度和强度，防止在施工过程中出现断裂的现象。
三、 石油钻杆的摩擦焊接工艺
1.工具接头及管端的预处理工作
焊接过程必须保证纯净，因此工具接头必须要经过提前处理才能和管体进行配焊。主要的预处理工作包括：首先使用平面砂轮对需要进行焊接的接头面进行打磨，去除表面的锈迹和其他杂质。为了达到国家标准的规定，需要在工具接头公螺纹的底部标示印记，上面标明焊接的时间和生产商家的名字。
经过材质加厚的钻杆管体前端如果需要另加工，也必须要进行预处理，使得端面的尺寸达到配焊规定的尺寸，工序包括：加厚部分的外表面需要经过车削车削，加工以后的外径符合钻杆的尺寸要求；处理端面的铁锈和其他污垢，保证表面的光滑；为了配合电焊的尺寸，钻杆的端头需要镗内孔。
2.摩擦焊接基本过程
对于没有生产过的新产品，首先要做焊机的焊接参数计算工作。根据计算的参数调整焊接需要的配置。首先由液压工具将管体紧紧夹住在焊接的主体上，工具接头与主轴中心紧密连接，电机电动主轴高速旋转，达到一定速度后，主轴与电机就会自动脱离，液压惯性带动工具头移动并通过焊机产生的强大压力将管体和工具头牢牢压合在一起，通过摩擦产生的热量会将焊接表面的金属瞬间融化从而形成连贯的一体。当焊机主轴中的能量被小消耗完毕后，整个延时保压的焊接也完工。
3.焊接工艺注意事项
焊接之前需要对焊接面进行各项预处理，确保焊接面的洁净程度，尽可能的采用大压力、大惯性的焊接模式，可以缩短焊接过程的时间，减小焊接面积，为后期焊接缝回火热处理提供良好的前提基础。
操作之前需要对焊接机的技术参数监控系统做好各项调配，确保焊接工作顺利准确的进行，同时在焊接过程中需要全程监控，对于一些变化曲线、参数、压力值等做好数据保存工作，以备后期查询使用。
四、钻杆焊缝的热处理工艺
石油钻杆经历了前面的摩擦焊接处理以后，还需要对焊接缝隙进行特殊处理，通常就是我们所说的高温回火和淬火的热处理工艺。
1.石油钻杆焊缝的奥氏体化
焊缝热处理的第一个重要过程就是奥氏体化，一般会考虑使用中频感应加热方式进行，因为这种加热方式加热速度快，焊缝受热区域面积窄，通常情况下不会超过70毫米，狭窄的面积对于后期高温回火工序非常有利。
2.焊缝淬火
石油钻杆的焊缝淬火可以有两种方式来进行，主要是水冷或者高压空气冷却。水冷却的优势为噪音小，淬透性比较好，但是生产场地的环境难控制。高压冷却的优势为生产场地环境整洁卫生，但是噪音大，焊缝的萃取性能不好。在实地操作中，钻杆的材质决定到底采用哪种淬火方式，如果钻杆的材质属于水淬材质，那么就选水淬方式冷却。如果钻杆的材质属于油淬材质，那么改用高压空气冷却的方式最佳。
3.钻杆焊缝的高温回火
钻管在经过前面阶段的焊缝淬火后，钻杆硬度和内应力都很大，必须要及时高温回火。通常高温回火主要采用的方法为中频感应加热方式，频率控制在1000赫兹到2000赫兹之间。频率太高或者过低都会对钻杆焊缝产生不好的结果。因此在操作中需要注意以下问题：根据钻杆材质的不同选择合适的高温回火温度，温度过高会导致钻杆的索氏体被分解；温度过低导致钻杆硬度过高。可以使用红外测温仪来辅助控制回火的温度，在实施过程中依靠电脑来操控和监督各项工作记录，做好每时每刻的数据更新。回火的宽度需要严格把握，确保奥氏体面积可以完全被覆盖，最大限度的杜绝施工隐患断裂事故的发生。
五、结束语
通过以上对石油钻杆主要处理工艺的详细研究，我们不难看出在实际的操作中，石油钻杆的焊接工艺和热处理工艺不能单纯依靠设备的性能来操作，设备的高密度调配系数和参数不容忽视，除此之外还要学会因材制宜，分辨不同材质的合理对待途径，找到石油钻杆制作工艺最合理有效的处理工艺。同时希望通过本文的具体阐述，对于石油钻杆加工企业的技术分析和后期发展具有一定的借鉴作用。
参考文献
[1]张昌青.大端面铝与钢的摩擦焊技术研究[A].第十五次全国焊接学术会议论文集[C].2010（21）：111-113
[2]杨远龙.石油钻杆焊接接头水雾热处理装置制备及热处理工艺研究[D]. 沈阳工业大学.2014（11）：9-10
[3]卫优丽.钻杆接头表面耐磨带堆焊工艺应用[D].西安石油.2010（2）：1-3
[4]王向涛.螺杆钻具振动与减振分析[D].西南石油.2013（21）：22-23