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(zhu)形(xing)坯料(liao)(liao)選擇加(jia)熱電(dian)流頻率及加(jia)熱時間，原(yuan)則(ze)上與實心圓柱(zhu)壞(huai)料(liao)(liao)相(xiang)同(tong)。

 2. 矩形斷面(mian)坯料電流(liu)頻率(lv)及(ji)加(jia)熱時(shi)間的(de)選(xuan)擇(ze)與圓柱形坯料一(yi)樣，但必須把斷面(mian)的(de)短(duan)邊(bian)作(zuo)為(wei)圓柱形坯料的(de)直(zhi)徑。

 3. 不銹鋼(gang)管感應加(jia)熱電流頻率(lv)的(de)選擇原則為：

  坯料加熱(re)時間的確(que)定與(yu)實(shi)心圓(yuan)(yuan)柱(zhu)形坯料相同，但應把不銹鋼管壁厚度作為實(shi)心圓(yuan)(yuan)柱(zhu)形坯料的半(ban)徑(jing)。

 4. 復雜斷面坯料加(jia)熱時，電流頻率按尺寸小的(de)斷面選(xuan)擇(ze)；加(jia)熱時間按已選(xuan)的(de)頻率，再按尺寸大的(de)斷面來選(xuan)擇(ze)。

    在圓柱(zhu)形螺(luo)(luo)線(xian)(xian)(xian)管式感應(ying)圈中，電流線(xian)(xian)(xian)集中朝向螺(luo)(luo)線(xian)(xian)(xian)管里邊的表面區域，這稱為線(xian)(xian)(xian)圈效應(ying)。

    在(zai)計算金屬感(gan)應加熱(re)的(de)參數和規(gui)范時，必須考慮(lv)被(bei)加熱(re)材料的(de)電(dian)阻(zu)率和磁導率與溫度的(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(gang)和鑄鐵的(de)(de)感應加熱(re)是以置于交變電(dian)磁場中(zhong)的(de)(de)工(gong)作(zuo)物(wu)的(de)(de)截面(mian)上不均衡地發出熱(re)量(liang)為基礎的(de)(de)。為了闡明鋼(gang)和鑄鐵感應加熱(re)的(de)(de)規(gui)律性，則(ze)要研究當(dang)感應器產生(sheng)的(de)(de)平(ping)面(mian)電(dian)磁波到(dao)金屬工(gong)作(zuo)物(wu)表面(mian)上時(shi)的(de)(de)情況，及其在(zai)金屬中(zhong)的(de)(de)衰減(jian)過(guo)程。

室內相對磁導率 μ 與磁場(chang)強度 H 的關系(xi)曲(qu)線圖，如圖 2-15 所示。

  在空氣中，感應器與(yu)工(gong)作物(wu)的(de)(de)間(jian)隙(xi)中μ=1、介(jie)電(dian)常(chang)數q=1,經由(you)推(tui)(tui)導可知：1. 無論電(dian)磁波(bo)以何種(zhong)角度(du)落到金屬(shu)(shu)(shu)坯(pi)料(liao)上，其(qi)(qi)在坯(pi)料(liao)內部將總是向垂直(zhi)于金屬(shu)(shu)(shu)坯(pi)料(liao)表面的(de)(de)方向傳播（表面的(de)(de)曲率(lv)半徑(jing)大于金屬(shu)(shu)(shu)中的(de)(de)波(bo)長）；2. 波(bo)的(de)(de)振幅是根據(ju)其(qi)(qi)以相應速度(du)v向金屬(shu)(shu)(shu)內推(tui)(tui)進(jin)的(de)(de)程(cheng)度(du)而(er)逐漸(jian)減小的(de)(de)。

 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2-17所示為各個不同時刻（每隔1/8周期(qi)）金屬(shu)層內電(dian)場強度的變化(hua)。

在加(jia)熱(re)到磁性轉變點以上溫度的(de)鋼中，μ=1、ψ=45°，感抗（L為電感、f為頻率）等于有效電阻R,而(er)金屬內部的(de)功率因數為cosψ=0.7。

當(dang)電(dian)磁波落到金(jin)屬(shu)表面上時，渦流密度的振幅是(shi)按照指(zhi)數規律由(you)金(jin)屬(shu)表面向金(jin)屬(shu)深處逐漸(jian)減小(xiao)的。這(zhe)就形成了金(jin)屬(shu)表面層的電(dian)流透入(ru)深度。

電(dian)流在(zai)金(jin)屬(shu)中所產生的熱量與電(dian)流值的平(ping)方成正比，即焦耳一楞茨定律：

  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(pi)(pi)料感(gan)應加熱(re)(re)時，在(zai)電(dian)流穿透深度層中，所(suo)發出的(de)熱(re)(re)量各占(zhan)坯(pi)(pi)料感(gan)應加熱(re)(re)所(suo)需總熱(re)(re)量的(de)90%左右，而坯(pi)(pi)料金屬深層處(chu)所(suo)產生的(de)熱(re)(re)量總共不到10%。

 感應加(jia)熱過(guo)程的(de)(de)萬能(neng)性，是對(dui)各種斷面形狀(zhuang)及其(qi)長度之比的(de)(de)坯料都(dou)能(neng)滿足加(jia)熱溫(wen)度均勻(yun)的(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)，但其(qi)主(zhu)要(yao)(yao)的(de)(de)缺點是，變頻時(shi)需要(yao)(yao)消耗所(suo)用電能(neng)的(de)(de)20%-30%。

 冷坯(pi)料經加熱(re)(re)后，一(yi)般在(zai)(zai)徑(jing)向(xiang)和(he)(he)軸(zhou)向(xiang)存在(zai)(zai)溫(wen)差。當感(gan)應(ying)(ying)線圈的(de)端部補償調整適(shi)當、爐子(zi)的(de)密封良好時(shi)，軸(zhou)向(xiang)溫(wen)差可以控制在(zai)(zai)30~50℃，而(er)在(zai)(zai)徑(jing)向(xiang)上中心(xin)溫(wen)度偏低。穿孔后，由于(yu)變形(xing)功(gong)(gong)和(he)(he)摩擦發熱(re)(re)的(de)作(zuo)用使(shi)(shi)坯(pi)料內孔溫(wen)度升(sheng)高，而(er)不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)外(wai)(wai)表面因(yin)為熱(re)(re)量的(de)擴(kuo)散(san)和(he)(he)工模具的(de)吸熱(re)(re)使(shi)(shi)其(qi)溫(wen)度降(jiang)低。根據(ju)試驗數據(ju)，不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)坯(pi)料內孔的(de)溫(wen)度一(yi)般要比外(wai)(wai)表面溫(wen)度高80~150℃以上，空(kong)心(xin)坯(pi)料的(de)感(gan)應(ying)(ying)再加熱(re)(re)就是(shi)(shi)在(zai)(zai)這種條件下(xia)進(jin)行的(de)。而(er)在(zai)(zai)高溫(wen)感(gan)應(ying)(ying)加熱(re)(re)時(shi)，由于(yu)坯(pi)料的(de)電流穿透深(shen)度較大，如加熱(re)(re)時(shi)間較長，或(huo)采用大功(gong)(gong)率加熱(re)(re)，則會使(shi)(shi)坯(pi)料內孔的(de)溫(wen)度進(jin)一(yi)步升(sheng)高。這是(shi)(shi)不(bu)希望(wang)的(de)。希望(wang)得到的(de)是(shi)(shi)，空(kong)心(xin)坯(pi)料通過在(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)前(qian)的(de)再加熱(re)(re)，內表面的(de)溫(wen)度略低于(yu)外(wai)(wai)表面，以便(bian)在(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)后不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)的(de)內外(wai)(wai)表面溫(wen)差最小。

 為(wei)此，曾有(you)人提(ti)出，穿(chuan)孔(kong)前不銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)坯(pi)(pi)(pi)料(liao)的(de)感應(ying)加(jia)(jia)熱(re)采用(yong)工(gong)頻(pin)加(jia)(jia)熱(re)爐。而(er)穿(chuan)孔(kong)后(hou)擠壓前的(de)空心坯(pi)(pi)(pi)料(liao)的(de)感應(ying)再加(jia)(jia)熱(re)采用(yong)高(gao)頻(pin)加(jia)(jia)熱(re)爐更為(wei)有(you)利。圖 2-18 所示為(wei)不銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)坯(pi)(pi)(pi)料(liao)在各個階段經感應(ying)加(jia)(jia)熱(re)后(hou)溫度(du)分布曲線。