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(yuan)柱形坯(pi)料選擇加熱(re)電流頻率及加熱(re)時間(jian)，原(yuan)則上與實心圓(yuan)柱壞料相同。

 2. 矩形(xing)(xing)斷(duan)(duan)面坯(pi)(pi)料(liao)電流頻率及(ji)加熱(re)時(shi)間的選擇(ze)與圓柱形(xing)(xing)坯(pi)(pi)料(liao)一樣，但必須(xu)把(ba)斷(duan)(duan)面的短邊作為圓柱形(xing)(xing)坯(pi)(pi)料(liao)的直(zhi)徑。

 3. 不(bu)銹鋼管感應(ying)加熱電流頻率(lv)的選擇(ze)原則為：

  坯(pi)料加熱時間的確定與實(shi)心圓(yuan)柱形坯(pi)料相同，但應把不銹(xiu)鋼管壁厚度作為實(shi)心圓(yuan)柱形坯(pi)料的半(ban)徑。

 4. 復(fu)雜斷面(mian)坯(pi)料(liao)加熱(re)時，電(dian)流頻率(lv)按尺(chi)寸小的(de)(de)斷面(mian)選擇(ze)(ze)；加熱(re)時間按已選的(de)(de)頻率(lv)，再按尺(chi)寸大的(de)(de)斷面(mian)來選擇(ze)(ze)。

    在圓(yuan)柱形螺線(xian)管式感應圈(quan)中，電流線(xian)集中朝向螺線(xian)管里邊的表(biao)面區域，這稱為線(xian)圈(quan)效應。

    在計算(suan)金屬感(gan)應(ying)加熱的參(can)數和規范時，必須考(kao)慮被加熱材(cai)料的電阻率(lv)和磁導率(lv)與溫度(du)的關系：

  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(gan)(gan)應(ying)加熱(re)(re)是以置于交變(bian)電(dian)磁(ci)場中的(de)(de)工作物的(de)(de)截面(mian)上(shang)不均衡地發出熱(re)(re)量(liang)為(wei)(wei)基礎的(de)(de)。為(wei)(wei)了闡明鋼(gang)和鑄鐵感(gan)(gan)應(ying)加熱(re)(re)的(de)(de)規律性，則要(yao)研究當感(gan)(gan)應(ying)器產生的(de)(de)平面(mian)電(dian)磁(ci)波到(dao)金屬(shu)工作物表面(mian)上(shang)時的(de)(de)情況，及其在(zai)金屬(shu)中的(de)(de)衰減過程。

室內相對磁導率 μ 與(yu)磁(ci)場(chang)強(qiang)度 H 的關系曲線(xian)圖(tu)，如圖(tu) 2-15 所示(shi)。

  在空氣中(zhong)，感應(ying)器與工作物(wu)的間隙(xi)中(zhong)μ=1、介(jie)電常(chang)數q=1,經(jing)由(you)推導(dao)可知：1. 無(wu)論電磁波以(yi)何種(zhong)角度(du)(du)落到(dao)金屬(shu)坯(pi)料(liao)上，其在坯(pi)料(liao)內部將總(zong)是向(xiang)垂直于(yu)金屬(shu)坯(pi)料(liao)表(biao)面的方向(xiang)傳播（表(biao)面的曲(qu)率半徑(jing)大于(yu)金屬(shu)中(zhong)的波長）；2. 波的振幅是根據其以(yi)相(xiang)應(ying)速(su)度(du)(du)v向(xiang)金屬(shu)內推進的程度(du)(du)而逐漸減(jian)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2-17所示為(wei)各個不同時(shi)刻（每隔(ge)1/8周期）金屬層內電(dian)場強度的變(bian)化(hua)。

在加熱到(dao)磁性轉變點以上溫度(du)的(de)鋼中，μ=1、ψ=45°，感抗（L為電感、f為頻率）等于有(you)效(xiao)電阻R,而(er)金屬內(nei)部的(de)功(gong)率因數為cosψ=0.7。

當電磁波落(luo)到金屬表(biao)(biao)面(mian)上時，渦流密度(du)的(de)振幅是按照指數規律由金屬表(biao)(biao)面(mian)向金屬深處(chu)逐漸減小的(de)。這就(jiu)形成了(le)金屬表(biao)(biao)面(mian)層的(de)電流透入深度(du)。

電(dian)(dian)流在金屬中所產生的(de)熱量與(yu)電(dian)(dian)流值(zhi)的(de)平方成正比，即焦(jiao)耳一(yi)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(liao)感應加(jia)(jia)熱(re)時，在電(dian)流穿透深(shen)度層中，所(suo)發出的熱(re)量各占坯料(liao)感應加(jia)(jia)熱(re)所(suo)需總熱(re)量的90%左右，而坯料(liao)金屬深(shen)層處所(suo)產生的熱(re)量總共不(bu)到10%。

 感應(ying)加熱過程的(de)萬能性(xing)，是(shi)對(dui)各(ge)種斷(duan)面形狀(zhuang)及其(qi)長度之比的(de)坯料(liao)都(dou)能滿足(zu)加熱溫度均(jun)勻(yun)的(de)要(yao)求，但其(qi)主要(yao)的(de)缺點(dian)是(shi)，變頻(pin)時需要(yao)消耗所用電能的(de)20%-30%。

 冷(leng)坯料(liao)(liao)經加熱(re)(re)后，一(yi)(yi)般(ban)(ban)在(zai)徑(jing)向和(he)軸向存在(zai)溫(wen)差(cha)。當感應(ying)線圈的(de)(de)端部(bu)補償(chang)調整適當、爐子的(de)(de)密封良好時(shi)，軸向溫(wen)差(cha)可以(yi)控制在(zai)30~50℃，而在(zai)徑(jing)向上中(zhong)心(xin)溫(wen)度偏低(di)。穿孔后，由于(yu)變形(xing)功和(he)摩(mo)擦發熱(re)(re)的(de)(de)作用(yong)使(shi)坯料(liao)(liao)內孔溫(wen)度升高，而不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)外(wai)表面(mian)因為(wei)熱(re)(re)量(liang)的(de)(de)擴散和(he)工(gong)模具的(de)(de)吸(xi)熱(re)(re)使(shi)其(qi)溫(wen)度降低(di)。根據試驗數據，不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)坯料(liao)(liao)內孔的(de)(de)溫(wen)度一(yi)(yi)般(ban)(ban)要比外(wai)表面(mian)溫(wen)度高80~150℃以(yi)上，空(kong)心(xin)坯料(liao)(liao)的(de)(de)感應(ying)再加熱(re)(re)就是在(zai)這(zhe)種條件(jian)下進行的(de)(de)。而在(zai)高溫(wen)感應(ying)加熱(re)(re)時(shi)，由于(yu)坯料(liao)(liao)的(de)(de)電流穿透深度較大，如加熱(re)(re)時(shi)間較長，或(huo)采用(yong)大功率加熱(re)(re)，則會使(shi)坯料(liao)(liao)內孔的(de)(de)溫(wen)度進一(yi)(yi)步升高。這(zhe)是不希望的(de)(de)。希望得到的(de)(de)是，空(kong)心(xin)坯料(liao)(liao)通過在(zai)擠壓前的(de)(de)再加熱(re)(re)，內表面(mian)的(de)(de)溫(wen)度略低(di)于(yu)外(wai)表面(mian)，以(yi)便在(zai)擠壓后不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)的(de)(de)內外(wai)表面(mian)溫(wen)差(cha)最小。

 為(wei)此，曾有人提出，穿(chuan)孔前(qian)不銹鋼管坯(pi)料(liao)的感應(ying)加(jia)熱(re)采(cai)用工頻加(jia)熱(re)爐。而穿(chuan)孔后擠壓前(qian)的空心(xin)坯(pi)料(liao)的感應(ying)再加(jia)熱(re)采(cai)用高頻加(jia)熱(re)爐更(geng)為(wei)有利。圖(tu) 2-18 所示(shi)為(wei)不銹鋼管坯(pi)料(liao)在各個階段經感應(ying)加(jia)熱(re)后溫度分布曲線(xian)。