| 一、课题来源与背景：
公司自主立项，发明专利产品，目前国内坑道钻杆的结构型式主要有光面钻杆、肋骨钻杆、三棱圆弧凸棱钻杆。光面钻杆、肋骨钻杆的接头为圆钢，杆体为接头外圆直径一样的钢管，接头与杆体钢管采用摩擦焊连接，在摩擦焊的过程杆体钢管与接头圆钢断面可以全面接触差生摩擦热，当热量积聚到一定范围后进行撞击，摩擦焊接强度高生产效率高。三棱圆弧凸棱钻杆的接头断面为三角形截面，杆体为三角形管环面，采用摩擦焊接时接头随机床主轴旋转的过程中不能够与断面杆体为三角形管环面有效连续接触，即使热量到摩擦焊温度的要求，在顶锻撞击的过程中也很难保证接头三角形的三边分别与杆体的三边在同一平面上。因此三角圆弧凸棱钻杆在以往的加工过程中普遍采用两端接头加工成台阶，台阶的大头端与钻杆体三角形外形一致，台阶的小头端与钻杆体内三角形一致，小头端插入钻杆杆体内三角形内，同时需要三棱钻杆杆体外侧加工三面坡口，与两端接头手工电弧焊焊接形成角焊缝，由于手工电弧焊容易产生焊接缺陷，为保证焊接质量，在接头小头端插入钻杆体段打塞焊孔，因此生产工序较多，焊接质量难以保证，生产效率低，焊接过程中杆体壁薄，大量热量输入，易造成焊接变形，钻杆两端接头同轴度差，手工电弧焊焊接质量难以保证。
二、技术原理与性能指标
采用摩擦焊接顶端挤压原理：相互摩擦所产生大量的热使杆体端部达到热塑性状态，迅速顶锻时由于杆体端部挤压变形将小台阶圆抱住，增加了接头与杆体的抗扭性能。公司从结构型式、材料选型、工艺方案、制造过程、质量检测上各个环节进行管控，确保了公司产品质量稳步提高，性能指标三棱圆弧面内切圆63，额定扭矩≥12000 KN,额定拉力250 KN, 三棱圆弧面内切圆73，额定扭矩≥18000 KN,额定拉力350 KN; 三棱圆弧面内切圆89，额定扭矩≥20000 KN,额定拉力350 KN;
三、技术的创造性与先进性
可满足不同材质的接头与杆体焊接，同时节省了焊接材料。 三棱圆弧凸棱摩擦焊接式钻杆提高了钻杆的焊接质量， 无气泡等焊接缺陷。再现性高，有稳定的接头，热变形较少，有较高的尺寸精度,新型三棱圆弧凸棱钻杆结构避免了原有三角钻杆加工坡、互锁等焊接前的加工工序，降低了制造成本，可进行异种金属接头焊接，消耗功率与其他焊接方法相比为其1/5～1/20。三棱圆弧凸棱钻杆结构提高了产品的生产的工艺性，操作简单、无需熟练掌握，通过自动送料夹紧机构可实现无人化运作。 改善环境。 减少 CO2保护焊CO2排放 无火花、气体，是有益于人体、健康。
四技术的成熟程度，适用性与安全性
采用国内成熟的摩擦焊技术，通过改变接头的连接结构形式，工艺方法，实现三棱圆弧凸棱钻杆非圆形管截面无法实现摩擦焊对接的技术难题，实现了三棱圆弧凸棱钻杆异种金属接头焊接，提高了钻杆的加工效率与焊接质量，大大降低了生产成本，避免了 CO2保护焊产生的烟尘，既环保又高效，钻杆的整体抗扭性大幅提高，保障了钻探安全，避免了丢钻现象的发生。
五、应用情况与存在的问题
目前公司开发了63、73、89的三棱圆弧凸棱钻杆，研发了63、73、89的加紧装置与加工工艺，产品还需扩大品种规格，
六、历年获奖情况
三棱圆弧凸棱摩擦焊接式钻杆及其加工方法获得两项国家发明专利。
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