S135鉆桿接頭缺口疲勞行為研究

摘要：鉆桿接頭疲勞失效是鉆桿失效的主要形式,因此,為提高鉆桿的使用壽命,對(duì)S135鉆桿接頭的疲勞行為進(jìn)行了研究。根據(jù)鉆桿接頭的受力特征設(shè)計(jì)了疲勞試樣,采用PQ–6型旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)和掃描電鏡研究了應(yīng)力集中對(duì)S135鉆桿疲勞性能的影響。結(jié)果表明:S135鉆桿疲勞性能對(duì)V形缺口具有一定的敏感性;缺口根部半徑越小,應(yīng)力集中系數(shù)越大,對(duì)疲勞性能的影響越嚴(yán)重,應(yīng)力集中系數(shù)和疲勞強(qiáng)度符合冪函數(shù)關(guān)系;疲勞裂紋從缺口根部開(kāi)始萌生,存在許多裂紋源(呈環(huán)形排列);應(yīng)力相同時(shí),隨著應(yīng)力集中系數(shù)增大,缺口根部的撕裂現(xiàn)象減弱,斷口變得光滑、平整,疲勞條紋變得細(xì)而密。研究結(jié)果表明:對(duì)鉆桿接頭螺紋的牙型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),可以降低或減緩齒根的應(yīng)力集中,降低S135鉆桿疲勞對(duì)缺口的敏感性,提高S135鉆桿的使用壽命。