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(fei)實心圓柱形坯料選擇加熱電流頻率及(ji)加熱時間，原則上與實心圓柱壞料相同。

 2. 矩形斷(duan)面坯(pi)料電流頻率及加熱時間的(de)選(xuan)擇與圓(yuan)柱(zhu)形坯(pi)料一樣，但必須把斷(duan)面的(de)短邊作為圓(yuan)柱(zhu)形坯(pi)料的(de)直徑。

 3. 不銹鋼管感應加熱電流頻率的選擇原則為(wei)：

  坯(pi)料(liao)加(jia)熱時間(jian)的確定與實心圓(yuan)柱形(xing)坯(pi)料(liao)相(xiang)同，但應把不銹(xiu)鋼管壁厚度作為實心圓(yuan)柱形(xing)坯(pi)料(liao)的半徑(jing)。

 4. 復雜斷(duan)(duan)面坯料(liao)加熱(re)時(shi)，電流頻率按(an)尺寸(cun)小(xiao)的(de)斷(duan)(duan)面選擇(ze)；加熱(re)時(shi)間按(an)已(yi)選的(de)頻率，再(zai)按(an)尺寸(cun)大的(de)斷(duan)(duan)面來選擇(ze)。

    在圓柱形(xing)螺線管式(shi)感應圈(quan)中，電(dian)流(liu)線集中朝向螺線管里邊的表(biao)面區域，這稱為線圈(quan)效應。

    在計算(suan)金屬感(gan)應加熱的(de)參(can)數和規(gui)范時，必須考慮被加熱材料的(de)電阻率和磁導率與溫度的(de)關系(xi)：

  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(zhu)鐵的(de)(de)感(gan)應(ying)加(jia)熱是以置于交變電(dian)磁(ci)場中的(de)(de)工(gong)作物的(de)(de)截(jie)面上不均衡地發出熱量為基(ji)礎(chu)的(de)(de)。為了闡明(ming)鋼(gang)和鑄(zhu)鐵感(gan)應(ying)加(jia)熱的(de)(de)規律性，則要研(yan)究當(dang)感(gan)應(ying)器產(chan)生的(de)(de)平(ping)面電(dian)磁(ci)波到金屬工(gong)作物表面上時的(de)(de)情況，及其(qi)在金屬中的(de)(de)衰(shuai)減過程。

室內相對磁導率 μ 與磁(ci)場(chang)強度 H 的關(guan)系(xi)曲線圖，如圖 2-15 所示。

  在空氣中(zhong)(zhong)，感應器與(yu)工作物的(de)間(jian)隙中(zhong)(zhong)μ=1、介電(dian)(dian)常數(shu)q=1,經由推導可知：1. 無論電(dian)(dian)磁(ci)波(bo)以(yi)何種(zhong)角度(du)(du)落到金(jin)(jin)屬坯料上(shang)，其在坯料內部將總是(shi)向(xiang)垂直于金(jin)(jin)屬坯料表面的(de)方向(xiang)傳播（表面的(de)曲率半徑(jing)大于金(jin)(jin)屬中(zhong)(zhong)的(de)波(bo)長）；2. 波(bo)的(de)振幅是(shi)根據其以(yi)相應速度(du)(du)v向(xiang)金(jin)(jin)屬內推進的(de)程度(du)(du)而逐漸減小的(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）金屬層(ceng)內電場強度的變化。

在加熱到磁性轉變點以上溫度的鋼中(zhong)，μ=1、ψ=45°，感(gan)抗（L為(wei)電感(gan)、f為(wei)頻率）等(deng)于有效(xiao)電阻R,而金屬內部的功率因數為(wei)cosψ=0.7。

當(dang)電(dian)磁(ci)波落到金(jin)屬(shu)(shu)表面上(shang)時，渦流密度(du)的振幅是按照(zhao)指(zhi)數規律由金(jin)屬(shu)(shu)表面向(xiang)金(jin)屬(shu)(shu)深(shen)處逐(zhu)漸減小(xiao)的。這(zhe)就形成了金(jin)屬(shu)(shu)表面層的電(dian)流透入深(shen)度(du)。

電(dian)流(liu)在金屬(shu)中所產(chan)生(sheng)的熱量與電(dian)流(liu)值的平方成正比(bi)，即焦耳(er)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。

 坯料感應加熱(re)時，在(zai)電流(liu)穿(chuan)透深(shen)度層中，所發出的熱(re)量(liang)各占(zhan)坯料感應加熱(re)所需(xu)總(zong)熱(re)量(liang)的90%左右，而坯料金(jin)屬深(shen)層處所產生的熱(re)量(liang)總(zong)共不到10%。

 感應加熱(re)過程的(de)萬能性，是(shi)對各種斷面形(xing)狀及(ji)其長(chang)度之比的(de)坯料(liao)都能滿(man)足加熱(re)溫度均勻的(de)要求，但其主(zhu)要的(de)缺點是(shi)，變頻時(shi)需(xu)要消(xiao)耗所用電能的(de)20%-30%。

 冷坯(pi)料(liao)(liao)(liao)經加(jia)(jia)熱后，一(yi)般在(zai)(zai)(zai)徑向和(he)軸向存(cun)在(zai)(zai)(zai)溫(wen)差(cha)。當感應(ying)(ying)線(xian)圈的(de)(de)端部補償調整適當、爐子(zi)的(de)(de)密封良好時，軸向溫(wen)差(cha)可以控制(zhi)在(zai)(zai)(zai)30~50℃，而(er)在(zai)(zai)(zai)徑向上(shang)(shang)中心溫(wen)度(du)(du)偏低(di)。穿孔(kong)后，由(you)于(yu)變(bian)形功和(he)摩擦發熱的(de)(de)作用使坯(pi)料(liao)(liao)(liao)內(nei)孔(kong)溫(wen)度(du)(du)升(sheng)高(gao)，而(er)不銹鋼管(guan)外(wai)(wai)表面(mian)(mian)因為熱量的(de)(de)擴散(san)和(he)工模具(ju)的(de)(de)吸熱使其溫(wen)度(du)(du)降低(di)。根據(ju)試(shi)驗(yan)數據(ju)，不銹鋼管(guan)坯(pi)料(liao)(liao)(liao)內(nei)孔(kong)的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)一(yi)般要(yao)比外(wai)(wai)表面(mian)(mian)溫(wen)度(du)(du)高(gao)80~150℃以上(shang)(shang)，空心坯(pi)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)感應(ying)(ying)再加(jia)(jia)熱就是(shi)在(zai)(zai)(zai)這種條件(jian)下進(jin)行的(de)(de)。而(er)在(zai)(zai)(zai)高(gao)溫(wen)感應(ying)(ying)加(jia)(jia)熱時，由(you)于(yu)坯(pi)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)電(dian)流穿透深度(du)(du)較大，如加(jia)(jia)熱時間較長，或采用大功率加(jia)(jia)熱，則會(hui)使坯(pi)料(liao)(liao)(liao)內(nei)孔(kong)的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)進(jin)一(yi)步升(sheng)高(gao)。這是(shi)不希望(wang)的(de)(de)。希望(wang)得(de)到的(de)(de)是(shi)，空心坯(pi)料(liao)(liao)(liao)通過在(zai)(zai)(zai)擠(ji)壓前的(de)(de)再加(jia)(jia)熱，內(nei)表面(mian)(mian)的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)略低(di)于(yu)外(wai)(wai)表面(mian)(mian)，以便在(zai)(zai)(zai)擠(ji)壓后不銹鋼管(guan)的(de)(de)內(nei)外(wai)(wai)表面(mian)(mian)溫(wen)差(cha)最小。

 為(wei)此(ci)，曾有(you)人提出，穿孔前(qian)不(bu)銹鋼管(guan)坯料(liao)(liao)的(de)感(gan)應加(jia)(jia)(jia)熱采用工頻加(jia)(jia)(jia)熱爐。而穿孔后擠壓前(qian)的(de)空心坯料(liao)(liao)的(de)感(gan)應再加(jia)(jia)(jia)熱采用高頻加(jia)(jia)(jia)熱爐更(geng)為(wei)有(you)利。圖 2-18 所示為(wei)不(bu)銹鋼管(guan)坯料(liao)(liao)在各個階(jie)段(duan)經感(gan)應加(jia)(jia)(jia)熱后溫度分布曲線。