[发明专利]基于焊接接头防脱和断裂的钻杆装置和制作方法

权利要求书

1.一种基于焊接接头防脱和断裂的钻杆装置，其特征是：包含有具有锥形螺杆部(23)和锥形螺孔部(33)并且呈焊接件拼装的钻杆本体，锥形螺杆部(23)的螺纹齿根部圆角和锥形螺孔部(33)的螺纹齿根部圆角设置为R1.8-2.2mm并且锥形螺杆部(23)的螺纹齿顶部圆角和锥形螺孔部(33)的螺纹齿顶部圆角设置为R0.4-0.6mm。

2.根据权利要求1所述的基于焊接接头防脱和断裂的钻杆装置，其特征是：按照分散了对螺纹连接部位产生的破坏应力的方式把锥形螺杆部(23)和锥形螺孔部(33)集成在钻杆本体上。

3.根据权利要求1所述的基于焊接接头防脱和断裂的钻杆装置，其特征是：钻杆本体设置为包含有中间管部(1)、公接头(2)和母接头(3)。

4.根据权利要求1所述的基于焊接接头防脱和断裂的钻杆装置，其特征是：在中间管部(1)上分别设置有公接头(2)和母接头(3)。

5.根据权利要求4所述的基于焊接接头防脱和断裂的钻杆装置，其特征是：在中间管部(1)中设置有中间通孔体(11)并且中间通孔体(11)的其中一个端头设置为通过摩擦焊接与公接头(2)联接，中间通孔体(11)的其中另一个端头设置为通过摩擦焊接与母接头(3)联接并且中间通孔体(11)设置为圆形孔状体，

或，在公接头(2)的内端头设置有前工艺孔体(21)并且在公接头(2)中设置有前通孔体(22)，在公接头(2)的外端头设置有锥形螺杆部(23)并且公接头(2)的内端头设置为通过摩擦焊接与中间管部(1)联接，前工艺孔体(21)和前通孔体(22)设置为圆形孔状体并且前工艺孔体(21)和前通孔体(22)设置为呈凸字形分布，

或，在母接头(3)的内端头设置有后工艺孔体(31)并且在母接头(3)中设置有后通孔体(32)，在母接头(3)的外端头设置有锥形螺孔部(33)并且母接头(3)的内端头设置为通过摩擦焊接与中间管部(1)联接，后工艺孔体(31)和后通孔体(32)设置为圆形孔状体并且后工艺孔体(31)、后通孔体(32)和锥形螺孔部(33)设置为呈哑铃形分布。

6.根据权利要求 1 至 5 中任一项所述的基于焊接接头防脱和断裂的钻杆装置和制作方法，其特征是：中间管部(1)与公接头(2)和母接头(3)设置为按照对接连接的方式分布并且中间通孔体(11)的中心线、前工艺孔体(21)的中心线、前通孔体(22)的中心线、后工艺孔体(31)的中心线、后通孔体(32)的中心线和锥形螺孔部(33)的中心线设置在同一条直线上，锥形螺杆部(23)的锥形角和锥形螺孔部(33)的锥形角设置为13-15°。

7.一种基于焊接接头防脱和断裂的钻杆装置制作方法，其特征是：其步骤是：由对齿根部圆角和齿顶部圆角进行增大处理分散了对螺纹连接部位产生的破坏应力。

8.根据权利要求7所述的基于焊接接头防脱和断裂的钻杆装置制作方法，其特征是：其步骤是：在公接头(2)和母接头(3)与中间管部(1)的摩擦焊接过程中，使公接头(2)处于成品状态，使母接头(3)处于具有后工艺孔体(31)和后通孔体(32)坯件状态。

9.根据权利要求7所述的基于焊接接头防脱和断裂的钻杆装置制作方法，其特征是：其步骤是：在摩擦焊接之前，使中间管部(1)和母接头(3)处于调质处理后的状态，使公接头(2)处于渗氮处理后的状态，在摩擦焊接之后，使公接头(2)的中间部处于加热处理后的状态。

10.根据权利要求7所述的基于焊接接头防脱和断裂的钻杆装置制作方法，其特征是：其步骤是：对中间管部(1)进行调质处理，在母接头(3)的内端头上进行后工艺孔体(31)机械加工成形，在母接头(3)中进行后通孔体(32)机械加工成形，对母接头(3)进行调质处理，在摩擦焊接机上把后工艺孔体(31)与中间通孔体(11)进行对齐后，把母接头(3)与中间管部(1)的其中另一个端头进行摩擦焊接成形，然后放到保温箱中进行24小时的冷却处理，得到钻杆中间体Ⅰ，在公接头(2)的内端头上进行前工艺孔体(21)机械加工成形，在公接头(2)中进行前通孔体(22)机械加工成形，在公接头(2)的外端头上进行锥形螺杆部(23)机械加工成形，对公接头(2)进行渗氮处理，在摩擦焊接机上把前工艺孔体(21)与中间通孔体(11)进行对齐后，把公接头(2)与钻杆中间体Ⅰ的中间管部(1)的其中一个端头进行摩擦焊接成形，得到钻杆中间体Ⅱ，把钻杆中间体Ⅱ放到高频加热机中，把高频加热机的加热环安装在与位于公接头(2)与中间管部(1)之间焊缝靠近的公接头(2)上，对公接头(2)进行时间为1.5-2分钟、温度为600℃-700℃的加热处理后，然后放到保温箱中把石灰粉覆盖在公接头(2)的加热部位进行24小时的冷却处理，得到钻杆中间体Ⅲ，对钻杆中间体Ⅲ上的焊接凸台进行削平处理，然后在母接头(3)的外端头上进行锥形螺孔部(33)机械加工成形，得到钻杆，

或，锥形螺杆部(23)的螺纹齿根部圆角和锥形螺孔部(33)的螺纹齿根部圆角设置为R1.8-2.2mm并且锥形螺杆部(23)的螺纹齿顶部圆角和锥形螺孔部(33)的螺纹齿顶部圆角设置为R0.4-0.6mm，锥形螺杆部(23)的锥形角和锥形螺孔部(33)的锥形角设置为13-15°，

或，高频加热机的加热环与位于公接头(2)与中间管部(1)之间焊缝之间的距离设置为38-42mm，

或，中间通孔体(11)的直径、前工艺孔体(21)的直径和后工艺孔体(31)的直径分别设置为42mm，前工艺孔体(21)的深度设置为65mm，后工艺孔体(31)的深度设置为35mm，前通孔体(22)的直径和后通孔体(32)的直径分别设置为20mm。