齐秀滨，秦国梁，周 军

(1.机械科研研究院 哈尔滨焊接研究所，黑龙江 哈尔滨 150080；2.山东大学 现代焊接技术研究所，山东 济南 250061)

摩擦焊形变热处理系统的研究与开发

齐秀滨1，秦国梁2，周 军1

(1.机械科研研究院 哈尔滨焊接研究所，黑龙江 哈尔滨 150080；2.山东大学 现代焊接技术研究所，山东 济南 250061)

针对目前石油钻杆摩擦焊接头塑韧性差、生产效率低等问题，根据石油钻杆摩擦焊接过程的特点和形变热处理原理，提出了石油钻杆形变热处理摩擦焊工艺，实现了摩擦焊接过程和形变热处理过程的统一。通过改装基于自主研发的摩擦焊机主轴系统，设计研制了形变热处理装置、控制系统以及回火系统，开发了具有形变热处理功能的混合型摩擦焊机。基于PLC控制器开发的形变热处理摩擦焊控制系统，对摩擦焊接过程和形变热处理过程协调控制，很好地实现了摩擦焊接和摩擦焊后形变淬火过程的自动控制。试验结果表明，摩擦焊形变热处理石油钻杆接头的力学性能指标均符合并高于中国石油标准SY／T5561-1999，大大减小了焊接热影响区的尺寸。

摩擦焊；形变热处理；石油钻杆

0 前言

摩擦焊是目前石油钻杆焊接生产的关键工艺，但在石油钻杆的使用过程中，还存在着焊缝焊接质量差、接头性能大幅度下降等问题。按API(American Petroleum Institute，美国石油学会)标准要求，G105以上材料钢级的石油钻杆要求钻杆整体采用调质的热处理组织状态，而摩擦焊接的热循环峰值温度为1 100℃～1 200℃，焊后空冷相当于正火处理，因此单独依靠摩擦焊工艺很难满足API标准关于石油钻杆金相组织以及强韧性的要求。……