ОАО «Завод бурового оборудования», Оренбург, Россия:
Е. Ю. Приймак, канд. техн. наук, зав. лабораторией металловедения и термической обработки, эл. почта: e.prijmak@zbo.ru
Е. С. Тулибаев, начальник бюро по разработке бурового инструмента

ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет», Оренбург, Россия:
А. С. Атамашкин, аспирант
Е. А. Кузьмина, аспирант

Представлена номенклатура геологоразведочных бурильных труб с приварными замковыми деталями, производимых ОАО «Завод бурового оборудования» (Оренбург). Показаны конструктивные особенности зоны сварного шва. Проанализированы эксплуатационные нагрузки, действующие на бурильную трубу при эксплуатации. На примере исследований сварного соединения сталей 32Г2-40ХН показаны характерные особенности структуры зоны термомеханического влияния (ЗТМВ), образованной в процессе ротационной сварки трением (РСТ). Рассмотрены факторы, влияющие на изменение структуры ЗТМВ и механических свойств сварных соединений. Описан положительный опыт эксплуатации колонны бурильных труб при данном сочетании сталей. Намечены основные направления дальнейших исследований сварных соединений геологоразведочных бурильных труб повышенной прочности, выполненных способом РСТ.

Работа выполнена в рамках гранта в сфере научной и научно-технической деятельности правительства Оренбургской области на тему «Исследование закономерностей формирования сварных соединений бурильных труб с целью повышения их надежности», соглашение № 15 от 14.08.2019 г.

1. Sahin M. Joining with friction welding of high- speed steel and medium-carbon steel // Journal of Materials Processing Technology. 2005. Vol. 168. P. 202–210. DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2004.11.015
2. Donga H., Li Y., Li P., Haoa X, Xiaa Y. et al. Inhomogeneous microstructure and mechanical properties of rotary friction welded joints between 5052 aluminum alloy and 304 stainless steel // Journal of Materials Processing Technology. 2019. Vol. 272. P. 17–27. DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2019.04.039
3. Pan L., Li P., Hao X., Zhou J., Dong H. Inhomogeneity of microstructure and mechanical properties in radial direction of aluminum/copper friction welded joints // Journal Materials Processing Technology. 2018. Vol. 255. P. 308–318.
4. Li W., Vairis A., Preuss M., Ma T. Linear and rotary friction welding review // International Materials Reviews. 2016. Vol. 61. P. 71–100.
5. Хуснуллин А. М. Кашаев Р. М. Управление линейной сваркой трением // Письма о материалах. 2016. Т. 6. № 3. С. 227–230.
6. Patel V., Li W., Sejani D. Friction Stir Welding and Its Variants / In book: Advances in Welding Technologies for Process Development. — CRC PRESS, 2009. DOI: 10.1201/9781351234825-3
7. Красильников В. В., Шагабутдинов Э. Р., Кузнецов М. Е., Бородулин И. В., Каратыш В. В. Точечная сварка трением с перемешиванием с разделением цикла сварки для нахлесточных соединений // Master’s Journal. 2015. № 1. С. 48–53.
8. Buzzatt D., Chludzinski M., Lemos G. V. B. et al. Toughness properties of a friction hydro pillar processed off shore mooring chain steel // Journal of Materials Research and Technology. 2019. Vol. 8, Iss. 3. P. 2625–2637. DOI: 10.1016/j.jmrt.2019.04.002
9. АС 195846 СССР. Способ сварки металлов трением / Клименко Ю. В. ; заявл. 9.11.1965 ; опубл. 4.05.1967, Бюл. № 10.
10. Сергеева Е. В. Сварка трением с перемешиванием в авиакосмической промышленности (обзор) // Автоматическая сварка. 2013. № 5. С. 58–62.
11. Lemos G. V. B., Cunha P. H. C. P., Nunes R. M., Bergmann L., Santos J. F. et al. Residual stress and microstructural features of friction-stir-welded GL E36 shipbuilding steel // Materials Science and Technology. 2017. Vol. 34. No. 1. P. 95–103. DOI: 10.1080/02670836.2017.136114

12. ТУ 3668-002-01423045–2008. Трубы бурильные стальные универсальные. — Введ. 01.04.2018.
13. Лачинян Л. А. Работа бурильной колонны. — М. : Недра, 1992. 214 с.
14. Приймак Е. Ю., Яковлева И. Л., Терещенко Н. А., Степанчукова А. В., Морозова А. Н. Эволюция структуры и механизм образования сварных соединений среднеуглеродистых сталей при ротационной сварке трением // Физика металлов и металловедение. 2019. Т. 120. № 11. С. 1187–1192.
15. Priymak E., Firsova N., Bashirova E., Sergienko S., Kuzmina E. Influence of Friction Pressure at a Given Burn-off Length on the Mechanical and Microstructural Properties of Welded Joints from Medium-Carbon Alloyed Steels in Rotaty Friction Welding // Journal of Advanced Research in Dynamical and Control Systems. 2019. Vol. 11. 01. P. 431–437.
16. Кузьмина Е. А., Приймак Е. Ю. Влияние силы проковки на формирование структуры и свойств сварных соединений из среднеуглеродистых сталей в процессе ротационной сварки трением // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2019. № 2. С. 34–42.
17. ГОСТ 10006–80 (ИСО 6892–84). Трубы металлические. Метод испытания на растяжение (с Изм. № 1, 2, 3, 4). — Введ. 01.07.1980.
18. Priymak E., Atamashkin A., Stepanchukova A. Effect of Post-Weld Heat Treatment on the Mechanical Properties and Mechanism of Fracture of Joint Welds Made by Thompson Friction Welding // Materials Today: Proceedings. 2019. Vol. 11. Part 1. P. 295–299.