厚壁无缝钢管感应加热作为一门新兴学科，在过去的30年里得到了真正的应用。在能源短缺的今天，其重要性尤为突出，技术正在迅速改进，应用越来越广泛。我国改革开放以后，厚壁无缝钢管开始发展感应加热技术，应用前景非常广阔。

　　1.厚壁无缝钢管感应加热特性。

　　（1）加热温度高，是非接触式加热。

　　（2）加热效率高。

　　（3）加热速度快。

　　（4）温度易于控制。

　　（5）可局部加热。

　　（6）易于实现自动控制。

　　（7）工作环境好，几乎没有噪音和灰尘。

　　（8）工作面积小，生产效率高。

　　（9）加热形状复杂的工件。

　　（10）工件加热均匀，产品质量好。

　　（11）熔化过程中的溶液具有电磁搅拌作用。金属液成分可均匀调节，溶液温度均匀，无局部高温。金属烧损较少，这对熔化稀有金属更为重要。

　　2.厚壁无缝钢管感应加热的优点。

　　首先是能耗低。电感式、感应式电炉的实际加热效率可达65%~75%，而火焰炉及各种类型电炉约占30%左右。

　　第二，这种炉型不需要煤炉。燃气炉、电阻炉等必要的预热工艺使用方便，操作简单。它可以长时间连续工作，也可以根据需要随时打开或停止工作。它可以手动或半自动工作，在生产调度中具有绝对优势。

　　第三，不需要对工件进行整体加热，可以选择局部加热，因此功耗低，工件变形小，加热速度快，可以使工件在很短的时间内达到所需的温度，从而将工件表面氧化脱碳等加热缺陷降低到很低的水平。也可用于化学活性强的铝、钛、锆、铌的加热或热处理。

　　四是可以将厚壁无缝钢管感应加热设备安装在生产线上，容易实现生产线的自动化、机械化，方便管理，有效降低运输，节省人力，提高生产率。

　　五是厚壁无缝钢管感应加热还有电能利用率高、环保节能、安全可靠、工作环境好等优点。

　　基于上述优势，在电能取代煤、油、气等不可再生能源逐渐成为加热领域的主导能源的今天，厚壁无缝钢管感应加热在熔炼、加热等领域得到了越来越广泛的应用。电加热，特别是厚壁无缝钢管感应加热，具有广阔的应用前景。

　　3.应用于汽车制造。

　　汽车工业的蓬勃发展给汽车零部件行业带来了前所未有的发展机遇。厚壁无缝钢管感应加热技术也越来越广泛地应用于汽车制造领域。

　　铸造是一种易成型的金属加工方法。铸造方法可以在汽车上制造各种尺寸和形状复杂的零件。在汽车工业的发展中，几乎每一种铸造工艺都能应用于汽车行业。目前，国内外汽车铸件熔炼工艺主要有冲天炉熔炼法、中频感应电炉熔炼法、中频感应电炉双熔炼法等，因其技术优势，在铸造工业中的应用日益广泛。

　　关于加热方面，据统计，前苏联汽车行业感应热处理零件占热处理件的40%~45%。厚壁管感应加热技术的应用与发展不言而喻。

　　厚壁无缝钢管感应加热技术主要应用于汽车领域：

　　（1）金属熔炼。

　　（2）锻造毛坯的加热。

　　（3）汽车零件热处理。

　　（4）汽车零部件粘接后的厚壁无缝钢管感应加热固化。

　　（5）厚壁无缝钢管感应加热半固态成型。

　　（6）厚壁无缝钢管感应加热装配。

　　（7）厚壁无缝钢管感应加热钎焊。

　　4.国外厚壁无缝钢管感应加热现状。

　　随着电力半导体器件的发展和电力电子技术的不断发展，厚壁无缝钢管感应加热装置的外观日新月异，尤其是体积、质量和性能的变化。举例来说，与电子管变频装置相比，具有同频率、同容量的晶体管变频设备体积减少2/3，重量减少2/3，冷却水节省1/2，能耗节省1/3，效率提高35%，使用寿命更长，安全可靠，易于实现自动化控制，本发明有助于提高热效率及品质，减少维修工作量，可随时开启使用。

　　德国、美国、英国、法国、日本、意大利、西班牙、比利时、俄罗斯等工业发达国家厚壁无缝钢管感应加热装置的技术开发和应用处于世界前列。

　　5.国内发展及现状。

　　厚壁无缝钢管感应加热技术在中国的应用始于20世纪50年代，主要用于改革开放后的机床、汽车、拖拉机等制造业。厚壁管感应加热集中于工件表面淬火，极少采用熔融、透热工艺。几乎所有的厚壁无缝钢管感应加热技术都来自前苏联和捷克共和国。20世纪80年代，浙江大学独立开发了第一个并联晶闸管中频电源，并向全国推广。

　　20世纪90年代，一些外国感应电炉公司直接在中国经营工厂，如美国应达厚壁无缝钢管感应加热公司和彼勒公司，与国内同行业的制造商竞争。其产品技术含量高、功率大、品牌全、电炉大批量生产规模大，占有相当大的国内市场份额。只有他们的设备价格高（国内同性能产品约为他们价格的1/5），国内才有一定的市场发展空间。

　　国内厚壁无缝钢管感应加热在地域上也分为南派和北派技术和产品竞争。南派的代表有振武、四达、兆力等公司；北派以Xi安厚壁无缝钢管感应加热公司为代表，Xi安博达电炉有限公司、Xi安电炉研究所有限公司、Xi安鹏远重型电炉厂、Xi安机电研究所、陕西海意、Xi安自动化、华立等。

　　6.厚壁无缝钢管感应加热装置的发展趋势。

　　该厚壁无缝钢管感应加热器包括两部分，一部分为交流供电，一部分为交流电源，另一部分为感应电源线，用于完成电磁感应能量转换，称为电感炉。变频电源可分为工频、中频和高频。

　　（1）高频加热设备。

　　本设备一般采用电子管高频发生器，将50Hz的工频交流电转换成高频（70000~10,000Hz）Hz。

　　（2）中频加热设备。

　　此外，还包括一套将工频50Hz转换成中频（500~10,000Hz）电能的设备，通常为中频发电机（低功率因数）和晶闸管变频器。

　　（3）工频厚壁无缝钢管感应加热设备。

　　传感器的电源频率与电网相同，即50Hz，因此可以直接从电网中吸收能量。缺点是功率因素太低。

　　厚壁无缝钢管感应加热器的研制是随着市场需求的发展，随着电力电子器件的大规模应用，电子设备的控制仿真已逐步走向数字化。自动控制向智能化发展，厚壁无缝钢管感应加热装置的发展趋势呈现出以下特点：

　　（1）电源趋于高频大容量化。

　　可控硅主要用在厚壁无缝钢管感应加热电源中，IGBT主要用于超音频部分，而高频频带原为SIT，目前主要开发MOSFET电源。IGCT的电源也开始出现。高频率电源的需求催生了新型功率器件，进而推动了高频电源的发展。厚壁无缝钢管感应加热电源的大容量化，如几十兆瓦、几百兆瓦等。

　　（2）厚壁无缝钢管感应加热装置倾向于机械化和自动化。

　　近年来，随着机电一体化、计算机、信息与控制、设备自动化、新材料、新工艺的快速发展，铸造、锻造、热处理工艺趋于数字化、精密化。加热需求趋势如下：数字制造融入铸造和锻造工艺，包括加热和熔化设备；铸造和锻造短工艺生产需要减少资源浪费；大型铸造和锻造生产需要工业节能；自动控制下的清洁生产。

　　因此，在其节能环保的特点下，厚壁无缝钢管感应加热设备具有市场需求大规模化、自动化和控制智能化的趋势。

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