随着对热处理工艺水平的要求不断提高,感应加热技术得到了迅速发展。在当前的热处理行业中,对金属带材如钢材进行加热处理成为行业发展趋势。横向磁通感应加热与纵向磁通感应加热相比,前者更适合对厚度较薄的金属带材进行加热,因此其得到了广泛应用。虽然横向磁通感应加热技术已经有了较大发展,但其也存在缺点,即在加热器出口处带材宽度方向上带材表面温度分布不均匀的问题。这个缺点严重制约了其在热处理行业中的应用和推广。带材的材料参数、带材的运动速度、线圈结构、激励电流参数以及加热器结构等均会对出口处带材表面温度分布的均匀性造成影响。综上所述,本文针对横向磁通感应加热技术的特点和存在的不足,利用有限元计算软件,对如下内容进行了研究分析。（1）建立了横向磁通感应加热磁场和热场的数学模型。利用有限元仿真软件建立了感应加热模型并且采用了能同时考虑带材运动和材料参数随温度变化的新型磁热耦合仿真计算方法。同时,研究分析了装置的加热效率,提出加热效率的计算公式。（2）基于双层六边形线圈结构的感应加热模型,对带材在考虑材料参数随温度变化和不考虑材料参数随温度变化时感应加热器下方带材表面的涡流、热源和温度分布以及装置的加热效率进行了对比分析。同时,针对横向磁通感应加热技术理论分析中存在带材材料单一的不足,采用新型磁热耦合仿真计算方法比较了优质碳素结构钢45#钢和低合金高强度钢15Mn V钢这两种材料的带材在相同的加热条件下表面涡流、热源和温度的分布以及加热效率。（3）当带材在高速运动的情况下,首先,对不同运动速度下带材表面的涡流、热源和温度分布以及装置的加热效率进行了计算分析。其次,研究分析了加热器线圈结构、激励电流有效值和频率变化对带材加热结果和加热效率的影响。（4）利用定性全局灵敏度分析方法中的Morris法对横向磁通感应加热装置的4个设计参数与3个目标函数之间的个体灵敏度分别进行排序,灵敏度值排序为加热装置设计参数的优化工作提供了一个最佳优先级。并且,通过比较个体灵敏度和组合灵敏度的大小关系对多个设计参数之间的相关性进行了分析。（5）针对原有横向磁通感应加热装置漏磁稍大且交变磁场通过的磁路磁阻大的不足,设计了新型感应加热器。并且,基于新型装置,对其激励参数进行优选,给出一组使加热器出口处带材表面温度分布均匀性最优的激励参数组合。