Разработана расчетно-экспериментальная методика, позволяющая реализовать научно-обоснованный подход к выбору технологии термоупрочнения сварного шва бурильных труб из стали 25ХГМ с использованием водокапельной закалки. Рассмотрены основные характеристики работы водокапельного охлаждающего устройства. Получена аналитическая модель, связывающая параметры водокапельного закалочного устройства (типоразмер и количество форсунок в устройстве, давление подводимой воды, расстояние от сопла форсунок до охлаждаемой поверхности) со свойствами сварного соединения. Полученная методика позволила разработать конструкцию закалочного устройства и оптимизировать технологию термической обработки сварного соединения бурильных труб для повышения уровня механических свойств.