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(shi)心(xin)圓柱形坯料(liao)選擇加熱電流頻率(lv)及加熱時(shi)間，原則上與實(shi)心(xin)圓柱壞(huai)料(liao)相同。

 2. 矩形斷(duan)(duan)面(mian)坯(pi)料電流頻率及加熱時間的(de)(de)選擇與(yu)圓柱(zhu)形坯(pi)料一樣(yang)，但必須把斷(duan)(duan)面(mian)的(de)(de)短邊作為圓柱(zhu)形坯(pi)料的(de)(de)直徑。

 3. 不(bu)銹鋼管感應加熱電流頻率的(de)選擇原則為：

  坯料加(jia)熱(re)時間的確定與實心圓(yuan)柱(zhu)形(xing)(xing)坯料相同，但應把不銹鋼管壁(bi)厚(hou)度(du)作為(wei)實心圓(yuan)柱(zhu)形(xing)(xing)坯料的半徑(jing)。

 4. 復雜斷(duan)面坯料加熱(re)時(shi)(shi)，電流頻率(lv)(lv)按尺寸小(xiao)的(de)斷(duan)面選(xuan)擇(ze)；加熱(re)時(shi)(shi)間按已選(xuan)的(de)頻率(lv)(lv)，再按尺寸大的(de)斷(duan)面來選(xuan)擇(ze)。

    在(zai)圓柱形螺線(xian)管式感應圈中(zhong)，電流線(xian)集中(zhong)朝向螺線(xian)管里邊的表面(mian)區域，這稱(cheng)為線(xian)圈效應。

    在計(ji)算(suan)金屬感應加熱的(de)參數和(he)規(gui)范時，必(bi)須考慮被加熱材料的(de)電(dian)阻(zu)率和(he)磁導率與(yu)溫度(du)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

鋼和(he)鑄(zhu)鐵的(de)(de)感(gan)應(ying)加(jia)熱是以置于交變電(dian)(dian)磁場(chang)中的(de)(de)工作物(wu)的(de)(de)截面上不均衡(heng)地發出熱量(liang)為(wei)(wei)基礎的(de)(de)。為(wei)(wei)了闡明鋼和(he)鑄(zhu)鐵感(gan)應(ying)加(jia)熱的(de)(de)規律(lv)性，則要研究當感(gan)應(ying)器產生的(de)(de)平面電(dian)(dian)磁波(bo)到金屬工作物(wu)表面上時的(de)(de)情況，及其在(zai)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(du) H 的關系曲線圖，如圖 2-15 所(suo)示(shi)。

  在空氣中，感應器與工作(zuo)物(wu)的(de)間隙中μ=1、介電(dian)常數q=1,經由推導可知：1. 無論電(dian)磁波(bo)(bo)以(yi)何(he)種(zhong)角度(du)(du)落(luo)到金屬(shu)(shu)(shu)坯(pi)料上(shang)，其(qi)在坯(pi)料內部將總(zong)是向垂直于金屬(shu)(shu)(shu)坯(pi)料表(biao)面的(de)方(fang)向傳播（表(biao)面的(de)曲率(lv)半徑大于金屬(shu)(shu)(shu)中的(de)波(bo)(bo)長）；2. 波(bo)(bo)的(de)振幅是根據(ju)其(qi)以(yi)相應速度(du)(du)v向金屬(shu)(shu)(shu)內推進(jin)的(de)程度(du)(du)而逐漸(jian)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(tong)時(shi)刻(ke)（每隔1/8周期）金(jin)屬層內(nei)電場強(qiang)度的變化(hua)。

在(zai)加(jia)熱(re)到磁(ci)性轉(zhuan)變點以上溫度(du)的(de)鋼(gang)中(zhong)，μ=1、ψ=45°，感抗（L為電感、f為頻(pin)率）等于有效電阻R,而(er)金(jin)屬內部的(de)功率因(yin)數為cosψ=0.7。

當電(dian)磁波落(luo)到金屬表面上時，渦流密(mi)度的(de)(de)振幅是按照指數規律由金屬表面向金屬深處逐漸減(jian)小的(de)(de)。這(zhe)就形成了(le)金屬表面層的(de)(de)電(dian)流透(tou)入深度。

電流在金屬中所(suo)產生的(de)(de)熱量與電流值的(de)(de)平方(fang)成正比，即焦耳(er)一楞(leng)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)(re)(re)時，在電流穿(chuan)透深度層(ceng)中，所(suo)發出的(de)熱(re)(re)(re)量各占坯料感應加熱(re)(re)(re)所(suo)需總(zong)熱(re)(re)(re)量的(de)90%左右，而坯料金屬深層(ceng)處所(suo)產(chan)生的(de)熱(re)(re)(re)量總(zong)共不到10%。

 感(gan)應(ying)加熱過(guo)程的萬能(neng)性，是對(dui)各種斷面(mian)形狀及其(qi)長(chang)度(du)之(zhi)比(bi)的坯料都能(neng)滿足加熱溫度(du)均勻的要求，但其(qi)主(zhu)要的缺點是，變頻時(shi)需要消(xiao)耗所用(yong)電(dian)能(neng)的20%-30%。

 冷坯料(liao)經加熱后(hou)，一般(ban)在(zai)徑向(xiang)和軸向(xiang)存(cun)在(zai)溫(wen)(wen)(wen)差。當感應(ying)線(xian)圈的(de)端部補償調(diao)整適當、爐子的(de)密封良好時(shi)，軸向(xiang)溫(wen)(wen)(wen)差可以控制在(zai)30~50℃，而(er)在(zai)徑向(xiang)上中心(xin)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)偏(pian)低。穿孔(kong)后(hou)，由(you)(you)于(yu)變形功(gong)和摩擦發(fa)熱的(de)作(zuo)用(yong)使(shi)坯料(liao)內孔(kong)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)升(sheng)高，而(er)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管外表(biao)面(mian)因(yin)為(wei)熱量的(de)擴散(san)和工(gong)模具的(de)吸(xi)熱使(shi)其溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)降(jiang)低。根據試驗數據，不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管坯料(liao)內孔(kong)的(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一般(ban)要比外表(biao)面(mian)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)高80~150℃以上，空(kong)心(xin)坯料(liao)的(de)感應(ying)再加熱就是在(zai)這(zhe)種條件(jian)下進行的(de)。而(er)在(zai)高溫(wen)(wen)(wen)感應(ying)加熱時(shi)，由(you)(you)于(yu)坯料(liao)的(de)電(dian)流穿透深度(du)(du)較大(da)，如加熱時(shi)間較長，或采用(yong)大(da)功(gong)率加熱，則會使(shi)坯料(liao)內孔(kong)的(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)進一步升(sheng)高。這(zhe)是不希望的(de)。希望得到的(de)是，空(kong)心(xin)坯料(liao)通過在(zai)擠壓前的(de)再加熱，內表(biao)面(mian)的(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)略低于(yu)外表(biao)面(mian)，以便在(zai)擠壓后(hou)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管的(de)內外表(biao)面(mian)溫(wen)(wen)(wen)差最小。

 為(wei)(wei)(wei)此(ci)，曾有人提出，穿孔前(qian)不銹(xiu)(xiu)鋼管(guan)坯(pi)料(liao)的(de)感應(ying)加(jia)熱(re)采用工頻加(jia)熱(re)爐(lu)。而穿孔后(hou)擠壓前(qian)的(de)空心坯(pi)料(liao)的(de)感應(ying)再加(jia)熱(re)采用高頻加(jia)熱(re)爐(lu)更為(wei)(wei)(wei)有利。圖 2-18 所示為(wei)(wei)(wei)不銹(xiu)(xiu)鋼管(guan)坯(pi)料(liao)在(zai)各個階(jie)段經感應(ying)加(jia)熱(re)后(hou)溫度分(fen)布曲線。