地质钻杆是地质勘探，煤矿勘探等生产过程中的重要工具之一。目前，我国大多数地质钻杆都采用热墩粗化技术生产。在大直径钻杆的生产中，存在以下问题：1）热墩粗钻杆的长度和尺寸难以控制; 2）热墩粗化过程容易发生过热和过烧，影响后续钻杆接头的强度; 3）生产效率低.

   针对上述问题，有关单位采用等离子焊接方法生产地质钻杆，但焊接接头质量不稳定，再现性差，生产效率低。西北工业大学摩擦焊研究所采用优质，高效，节能，无污染的摩擦焊接技术和0.21焊后热处理工艺，获得了坚固耐用的地质钻杆异质焊接接头。接头综合力学性能高于DZ60钻杆技术标准，高于热墩厚工艺管。在勘探现场，钻杆的强度，韧性和使用寿命均通过了技术鉴定和使用评估，在国内处于领先水平

    试验中使用的材料为DZ60钢和40Cr钢用于地质钻探，DZ60钢在焊前标准化，40Cr钢在焊接前进行淬火和回火。 40Cr钢中的合金元素有利于摩擦焊接中基体金属的晶粒尺寸，淬透性和韧性的细化。焊接试样的几何尺寸为73mm，壁厚为10mm，长度为100mm

    焊接设备采用C25型连续驱动摩擦焊机，配备自主研发的计算机闭环控制和检测系统。其焊接参数为：焊接速度1 475 r / min摩擦压力60 Pa，摩擦变形14 mm，镦锻压力90Pa，保温时间6 s。焊后，分别进行860℃淬火油冷却，620℃回火水冷处理或900℃正火空冷或620℃直接水冷回火处理。

    结论（1）通过正确选择摩擦焊和焊后淬火回火热处理工艺，可以获得具有良好力学性能的100％钻杆摩擦焊接头，可满足勘探现场复杂载荷和恶劣环境的要求。 。

（2）摩擦焊和焊后热处理制备的DZ60钻杆焊接接头的力学性能均高于技术标准值，优于热墩粗化工艺制造的钻杆强度和韧性断裂水平。 。

（3）适当调整焊后回火或焊后正火工艺，可有效提高焊接接头的抗拉强度，使其力学性能达到DZ60钻杆的技术标准，进一步简化焊后热处理工艺.

（4）带有热墩的粗地质钻杆具有较高的中温相变结构和较粗的晶粒，如上贝氏体和铁素体，是强度和韧性损伤的重要原因。