利用中頻感應(yīng)加熱機(jī)對(duì)鋼管進(jìn)行感應(yīng)加熱具有感應(yīng)加熱時(shí)間短，溫度控制精確，環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用到鋼管的淬火，彎曲等方面。針對(duì)某一典型品種無(wú)縫鋼管淬火感應(yīng)加熱過(guò)程，特別是不同加熱段采用不同頻率下，進(jìn)行述職模擬，獲得鋼管在整個(gè)加熱過(guò)程中溫度場(chǎng)的變化過(guò)程。利用模型可以對(duì)感應(yīng)加熱過(guò)程參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，從而進(jìn)行無(wú)縫鋼管淬火感應(yīng)加熱工藝的制定提供參考依據(jù)。

利用中頻電磁感應(yīng)加熱機(jī)對(duì)無(wú)縫鋼管進(jìn)行感應(yīng)加熱，在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)是一種比較成熟的工藝技術(shù)，并且在是有專用管制造領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，例如美國(guó)的TIMKEN公司，LONGSTAR公司，日本川崎鋼鐵公司等都擁有自己的鋼管感應(yīng)加熱公司，日本川崎鋼鐵公司等都擁有自己的鋼管感應(yīng)加熱熱處理生產(chǎn)線，當(dāng)前，我國(guó)應(yīng)用感應(yīng)加熱鋼管技術(shù)才剛剛起步，例如，無(wú)錫的西姆萊斯是有專用管制造有限公司2006在國(guó)內(nèi)建設(shè)了一條是有專用管感應(yīng)加熱熱處理生產(chǎn)線，在加熱區(qū)都使用中頻感應(yīng)加熱設(shè)備對(duì)鋼管進(jìn)行感應(yīng)加熱。同事，電磁感應(yīng)加熱也廣泛應(yīng)用到鋼管的擴(kuò)徑，彎曲等方面。感應(yīng)加熱以電能作為能源，避免了排放二氧化碳及其他有害氣體，因此環(huán)境友好。同事，感應(yīng)加熱鋼管升溫快，效率較高，溫度控制精確，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，生產(chǎn)組織靈活方便，既省了燃?xì)饧訜徜摴軙r(shí)爐子升降溫所需要的時(shí)間及消耗。因此感應(yīng)加熱方法被認(rèn)為是最有發(fā)展前途的鋼管加熱方式，擁有廣闊的應(yīng)用前景。

本文以典型的45鋼無(wú)縫鋼管（外徑88.9mm，壁厚6.45mm）的感應(yīng)加熱過(guò)程作為研究對(duì)象，在建立的三位磁場(chǎng)，溫度場(chǎng)及他們之間的耦合的數(shù)字模型基礎(chǔ)上，采用有限元法計(jì)算感應(yīng)加熱過(guò)程中鋼管內(nèi)部溫度場(chǎng)的變化，為制定合理的感應(yīng)加熱工藝提供參考依據(jù)。

我們用物理數(shù)學(xué)模擬及求解方法得出的結(jié)論和討論。

1. 通過(guò)建立無(wú)縫鋼管淬火感應(yīng)加熱磁-熱耦合模型，能夠很好的預(yù)測(cè)鋼管溫度場(chǎng)的瞬時(shí)分布。獲得鋼管內(nèi)部溫度場(chǎng)的變化。在300-1000HZ的組合頻率下，鋼管內(nèi)外表面溫度趨于一致。通過(guò)與實(shí)際工程中鋼管的加熱溫度對(duì)比可知，模擬結(jié)果是可信的。

2. 數(shù)值模擬結(jié)果能夠體現(xiàn)磁性轉(zhuǎn)變溫度對(duì)加熱效率的影響，為了保證合理的加熱速度，必須選擇合理的加熱頻率組合。通過(guò)模擬可以看出來(lái)實(shí)際應(yīng)用的頻率組合是合適的。

3. 通過(guò)無(wú)縫鋼管的感應(yīng)加熱數(shù)值模擬，可以有針對(duì)性的制定鋼管淬火感應(yīng)加熱制度。