不同形狀不銹鋼管坯料加熱電流頻率和加熱時間的選擇方法如下：

 1. 非實心圓柱形坯料選(xuan)擇加熱電流頻率及加熱時間，原則上與實心圓柱壞料相(xiang)同(tong)。

 2. 矩形(xing)斷(duan)面(mian)坯(pi)(pi)料(liao)電流頻率及加熱時間的(de)選擇與圓柱(zhu)形(xing)坯(pi)(pi)料(liao)一樣，但必須(xu)把(ba)斷(duan)面(mian)的(de)短邊(bian)作為圓柱(zhu)形(xing)坯(pi)(pi)料(liao)的(de)直徑。

 3. 不銹鋼管感應加(jia)熱(re)電流(liu)頻率的選擇(ze)原則為：

  坯料加熱時間的確定與(yu)實心(xin)圓柱形(xing)坯料相同(tong)，但(dan)應把不銹鋼管壁厚度作(zuo)為(wei)實心(xin)圓柱形(xing)坯料的半(ban)徑。

 4. 復雜斷(duan)面(mian)坯料加(jia)熱(re)時(shi)，電流頻(pin)率按(an)尺(chi)(chi)寸小的(de)斷(duan)面(mian)選(xuan)擇；加(jia)熱(re)時(shi)間按(an)已選(xuan)的(de)頻(pin)率，再(zai)按(an)尺(chi)(chi)寸大的(de)斷(duan)面(mian)來選(xuan)擇。

    在圓柱形(xing)螺線(xian)(xian)管式感應圈中(zhong)，電流線(xian)(xian)集中(zhong)朝(chao)向螺線(xian)(xian)管里(li)邊的(de)表面區域，這稱為線(xian)(xian)圈效應。

    在計算金屬感(gan)應加(jia)熱的(de)參數和(he)規范(fan)時，必須考慮被(bei)加(jia)熱材料的(de)電阻率和(he)磁導率與溫度的(de)關系：

  應該注意，在 α→λ（鐵素體與奧氏體）轉變范圍內， ρ曲線上升和下降的特性有顯著的變化。

  磁導率 μ 也是在確定感應加熱參數時必須考慮的鋼的重要特性，是磁感應強度 B 與磁場強度 H 的比例系數： μ = B/H

鋼和(he)鑄(zhu)鐵的(de)感(gan)應(ying)加(jia)熱是以置(zhi)于交變電磁(ci)場中的(de)工作(zuo)物(wu)的(de)截面上不均衡地發(fa)出熱量為基礎(chu)的(de)。為了闡明鋼和(he)鑄(zhu)鐵感(gan)應(ying)加(jia)熱的(de)規律性，則要研究當感(gan)應(ying)器產(chan)生的(de)平面電磁(ci)波到金屬(shu)工作(zuo)物(wu)表(biao)面上時的(de)情況，及其在金屬(shu)中的(de)衰減過程。

室內相對磁導率 μ 與磁(ci)場強度 H 的關(guan)系曲(qu)線圖(tu)，如圖(tu) 2-15 所示。

  在空氣中(zhong)(zhong)，感應器(qi)與工作物的間隙中(zhong)(zhong)μ=1、介電(dian)常數q=1,經(jing)由推(tui)導可知(zhi)：1. 無論電(dian)磁波以何種角(jiao)度(du)落(luo)到(dao)金屬(shu)(shu)坯(pi)料上，其在坯(pi)料內部(bu)將總是向(xiang)垂直(zhi)于金屬(shu)(shu)坯(pi)料表面的方向(xiang)傳播（表面的曲率半(ban)徑大于金屬(shu)(shu)中(zhong)(zhong)的波長）；2. 波的振(zhen)幅是根(gen)據其以相(xiang)應速(su)度(du)v向(xiang)金屬(shu)(shu)內推(tui)進的程度(du)而逐漸減小的。

 圖2-16所示為進入金屬中的電磁波。在空氣中的波長的一半用λ／2表示，在金屬中的用λ₁／2表示，在坯料金屬中的波的衰減是發生在比較薄的表面層內。在頻率很高的情況下，電磁振蕩過程在距金屬表面幾分之一毫米處即停息。

圖(tu)2-17所示為各個不同時(shi)刻(ke)（每隔(ge)1/8周期(qi)）金屬層內(nei)電(dian)場強度的變化(hua)。

在加熱到磁性(xing)轉變點(dian)以上溫度(du)的鋼中，μ=1、ψ=45°，感(gan)抗（L為電感(gan)、f為頻率(lv)）等(deng)于有效電阻R,而金屬內部(bu)的功率(lv)因數(shu)為cosψ=0.7。

當電(dian)磁波落到金(jin)屬(shu)表(biao)面(mian)上時(shi)，渦流密(mi)度的振幅是按照指數(shu)規律由金(jin)屬(shu)表(biao)面(mian)向金(jin)屬(shu)深處逐(zhu)漸減小的。這就形成了金(jin)屬(shu)表(biao)面(mian)層的電(dian)流透入(ru)深度。

電流在金屬(shu)中所產生的熱量與(yu)電流值的平(ping)方(fang)成正比(bi)，即焦耳一楞茨定律(lv)：

  Q=I²R(J)   式中：  Q-電流在坯料金屬中產生的熱量；I-坯料金屬內的電流； R-坯料金屬的電阻。

 坯料(liao)感應加熱(re)時，在(zai)電流(liu)穿(chuan)透深度層中，所(suo)(suo)發出(chu)的熱(re)量各(ge)占坯料(liao)感應加熱(re)所(suo)(suo)需(xu)總(zong)(zong)熱(re)量的90%左右，而坯料(liao)金屬深層處(chu)所(suo)(suo)產(chan)生(sheng)的熱(re)量總(zong)(zong)共不到10%。

 感應加熱過程的(de)萬能性(xing)，是對各種斷面形狀及其長(chang)度(du)之(zhi)比的(de)坯(pi)料都能滿足加熱溫度(du)均勻的(de)要(yao)求，但其主(zhu)要(yao)的(de)缺點是，變頻時需要(yao)消耗所(suo)用電(dian)能的(de)20%-30%。

 冷(leng)坯(pi)(pi)(pi)料(liao)經加熱(re)(re)后，一般在(zai)(zai)徑向(xiang)和(he)軸向(xiang)存在(zai)(zai)溫(wen)(wen)差(cha)。當感應線(xian)圈(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)端部補償調(diao)整(zheng)適當、爐子的(de)(de)(de)(de)(de)密封良(liang)好時，軸向(xiang)溫(wen)(wen)差(cha)可以控(kong)制在(zai)(zai)30~50℃，而在(zai)(zai)徑向(xiang)上中心(xin)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)偏低(di)。穿(chuan)孔(kong)后，由于(yu)變形功和(he)摩擦發熱(re)(re)的(de)(de)(de)(de)(de)作用使(shi)坯(pi)(pi)(pi)料(liao)內(nei)孔(kong)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)升(sheng)(sheng)高，而不(bu)銹鋼(gang)管(guan)外(wai)表(biao)面因為熱(re)(re)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)擴散和(he)工模(mo)具(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)熱(re)(re)使(shi)其溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)降(jiang)低(di)。根據試驗數據，不(bu)銹鋼(gang)管(guan)坯(pi)(pi)(pi)料(liao)內(nei)孔(kong)的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)一般要比外(wai)表(biao)面溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)高80~150℃以上，空心(xin)坯(pi)(pi)(pi)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)感應再(zai)加熱(re)(re)就是(shi)在(zai)(zai)這種條件下進行的(de)(de)(de)(de)(de)。而在(zai)(zai)高溫(wen)(wen)感應加熱(re)(re)時，由于(yu)坯(pi)(pi)(pi)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)電流穿(chuan)透深度(du)(du)(du)較(jiao)大，如(ru)加熱(re)(re)時間較(jiao)長，或采用大功率加熱(re)(re)，則(ze)會使(shi)坯(pi)(pi)(pi)料(liao)內(nei)孔(kong)的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)進一步(bu)升(sheng)(sheng)高。這是(shi)不(bu)希望的(de)(de)(de)(de)(de)。希望得到的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)，空心(xin)坯(pi)(pi)(pi)料(liao)通過在(zai)(zai)擠(ji)壓前的(de)(de)(de)(de)(de)再(zai)加熱(re)(re)，內(nei)表(biao)面的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)略低(di)于(yu)外(wai)表(biao)面，以便在(zai)(zai)擠(ji)壓后不(bu)銹鋼(gang)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)外(wai)表(biao)面溫(wen)(wen)差(cha)最小。

 為(wei)此(ci)，曾有(you)(you)人提出，穿(chuan)(chuan)孔前不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管坯料的感(gan)應加(jia)(jia)熱(re)采(cai)(cai)用(yong)工頻(pin)(pin)加(jia)(jia)熱(re)爐。而(er)穿(chuan)(chuan)孔后擠壓前的空心坯料的感(gan)應再加(jia)(jia)熱(re)采(cai)(cai)用(yong)高頻(pin)(pin)加(jia)(jia)熱(re)爐更為(wei)有(you)(you)利。圖 2-18 所示為(wei)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管坯料在各個階段(duan)經感(gan)應加(jia)(jia)熱(re)后溫(wen)度分布曲線(xian)。