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钻杆包括钻杆管体及钻杆接头两部分,通过惯性摩擦焊连接在一起,主要作用是传递扭矩和输送钻井液。钻杆在井下的受力状况十分复杂,主要受轴向拉/压应力和剪切应力,故综合性能要求较高。API Spec 5DP《钻杆规范》中明确提出G105钢级和S135钢级钻杆为高强度钻杆。选用26Cr Mn Mo低合金钢作为钻杆管体材料,调质处理后可以满足G105钢级的性能要求。因此对26Cr Mn Mo钢钻杆管体和焊缝的调质处理工艺进行研究和优化,对于使用性能的稳定性整体提升是十分必要的。本课题对26Cr Mn Mo钢调质和摩擦对焊组织的热处理工艺进行研究,分析了不同调质处理工艺下26Cr Mn Mo钢和摩擦焊组织及力学性能的变化,研究了淬火温度以及回火温度和回火保温时间对强度、塑性以及冲击性能的影响,并通过SEM、XRD和EBSD等方法,对摩擦焊组织冲击断口形貌、组成相和晶粒取向等进行了分析。根据天然气步进式热处理炉和中频感应加热热处理设备特点,制定26Cr Mn Mo钢钻杆热处理工序生产工艺具体参数,提高批量生产钻杆性能稳定性。结果表明:26Cr Mn Mo钢钻杆管体调质处理工艺为淬火加热温度920℃、淬火保温时间30 min,回火加热温度595℃、回火保温时间50 min。采用上述热工艺后,26Cr Mn Mo钢钻杆管体的屈服强度845 MPa、抗拉强度919 MPa、延伸率21.1%、冲击吸收功96 J、显微组织为均匀的回火索氏体。焊缝中频感应加热淬火加热温度890℃、保温时间90 s、回火加热温度625℃、回火保温时间360 s。采用上述热处理工艺后,26Cr Mn Mo钢钻杆焊缝屈服强度840 MPa、抗拉强度935 MPa、延伸率17%、冲击吸收功105 J、回火索氏体转变完全。受天然气步进式热处理炉和感应加热线圈的结构影响,管体调质处理加热温度偏差应控制在(10～15)℃之间,焊缝调质处理加热温度偏差应控制在(5～10)℃之间。批量生产过程中,应用A型脉冲超声波和荧光磁粉检测手段,对管体镦粗端、过渡带和焊缝及热影响区等区域进行无损检测,便于及时发现近表面和内部裂纹,调整热处理工艺,满足API Spec 5DP《钻杆规范》机械性能要求。