专利名称：地质钻杆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在地质勘探中钻探用的工具。
目前，在地质勘探中普遍使用普通钢空心整体地质钻杆，这种钻杆的两个螺纹接头部分通常是在钻杆管体两头采用镦锻成型。镦锻成型过程中地质钻杆头部要局部加热到1,100℃以上，在地质钻杆的头部附近形成较宽的热影响区，使得地质钻杆的疲劳强度降低，地质钻杆在服役中容易在此区发生断裂；其次，由于整体钻杆的接头与管体是同一种材料，接头部分锥形螺纹的壁部比管体的壁部薄，在螺纹接头处形成一个受力的弱区，也是地质钻杆在使用中造成失效断裂的原因之一；第三，镦锻成型过程需要加热，能源消耗大；第四，工作人员劳动条件差、环境污染较严重。
本发明的目的在于提供一种地质钻杆。这种利用摩擦焊接技术将等外径、不同材质的两个接头与管体焊接在一起的地质钻杆，可改善接头的强度和焊接区的综合力学性能，能有效的提高地质钻杆的疲劳寿命。
一种地质钻杆，其特征在于由阴接头1、管体3和阳接头4组成，阴接头1和阳接头4先按要求加工好所需的形状，再进行热处理，管体3也经过热处理，然后，利用摩擦焊机按阴接头1、管体3、阳接头4的顺序焊接在一起，焊接后将飞边车去，再经过去应力回火热处理。所说的阴接头1、管体3、阳接头4是等外径结构，可形成不同外径的系列产品。接头与管体是采用不同的材料，管体采用G105低合金高强钻杆钢，阳接头和阴接头采用40CrNiMo合金结构钢；或管体采用45号钢，阳接头和阴接头采用40Cr合金结构钢。两螺纹接头处的强度高于管体的强度。
本发明相比现有技术的优点在于焊前对两个螺纹接头和管体分别进行粗加工和热处理，焊后只需要进行去应力回火热处理，不再进行调质热处理，因而不存在局部热影响区，提高了螺纹接头的强度和焊接区的综合力学性能；两螺纹接头和管体是等外径结构，管体两端不再进行镦锻，不存在锻造热影响区，提高了地质钻杆的疲劳寿命；接头与是采用不同的材料，使接头虽然经过加工，但强度不低于管体。
附图
为这种地质钻杆的结构示意图。
1-阴接头2-焊缝3-管体4-阳接头实施例目前地质勘探中普遍使用的地质钻杆是普通钢空心整体结构，整个地质钻杆是同一种材料。这种地质钻杆的两个螺纹接头部分通常是在钻杆管体两头采用镦锻成型。镦锻成型的缺点是在镦锻过程中地质钻杆头部要局部加热到1,100℃以上，在地质钻杆的头部附近形成较宽的热影响区，使得地质钻杆的疲劳强度降低，地质钻杆在服役中容易在此区发生断裂；其次，由于整个地质钻杆用同一种材料加工制成，两个螺纹接头部分的壁部比管体的壁部薄，在螺纹接头处形成一个受力的弱区，也是地质钻杆在使用中造成失效断裂的原因之一；第三，镦锻成型过程需要加热，能源消耗大。本发明地质钻杆采用摩擦焊接技术，将等外径、不同材料的阴接头1、阳接头4和管体3经过粗加工，再进行热处理后焊在一起，焊接好后将飞边车去，再经过去应力回火热处理并对焊缝进行无损探伤。这种地质钻杆的阴接头1和阳接头4采用40CrNiMo合金结构钢或40Cr合金结构钢，管体3采用G105低合金高强钻杆钢或45号钢。这样，可以提高两螺纹接头的强度，使得螺纹接头的壁厚虽然比管体薄，但是强度与管体等同。
权利要求
1.一种地质钻杆，其特征在于由阴接头(1)，管体(3)和阳接头(4)三部分组成。
2.如权利要求1所述的地质钻杆，其特征在于阴接头(1)、阳接头(4)与管体(3)是等外径结构。
3.如权利要求2所述的地质钻杆，其特征在于接头和管体采用不同的材料，阴接头(1)和阳接头(4)采用的材料比管体(3)采用的材料强度高。
4.如权利要求1所述的地质钻杆的加工方法，其特征在于阴接头(1)，管体(3)和阳接头(4)用摩擦焊机顺序焊接而成。
全文摘要
本发明涉及一种地质钻探工具。这种利用摩擦焊接技术加工的地质钻杆,由阴接头1,管体3和阳接头4顺序焊接而成。所说的阴接头1,管体3和阳接头4是等外径结构;接头和管体采用不同的材料,阴接头(1)和阳接头(4)采用的材料比管体(3)采用的材料强度高。解决了普通钢空心整体地质钻杆疲劳强度低,在服役中容易断裂的问题,而且加工工艺简单,能耗少,生产成本低,能有效的提高地质钻杆的疲劳寿命。
文档编号E21B17/00GK1357676SQ0013498
公开日2002年7月10日 申请日期2000年12月13日 优先权日2000年1月25日
发明者杜随更, 王忠平, 刘小文, 鄢君辉, 傅莉, 唐才荣, 崔玉泉 申请人:西北工业大学