汇气管是天然气远途输送的关键部件,在石油化工领域发挥着重要作用。确保汇气管能够安全地使用是管件加工企业的一项重要任务。热拔制汇气管因其综合性能优于焊接式汇气管而广泛应用于高压油气输送,大型汇气管在拔制时需加热至900℃以上,目前的加热方式多采用火焰加热,存在着人工成本高、加热速度慢、安全系数低以及现场工人劳动强度大等缺陷。为从根源上解决这一系列问题,改善工人工作环境,需要寻求一种新的加热方式。随着科学技术的发展,电磁加热技术在机械加工领域得到广泛应用,它具有高效、清洁、安全系数高等特点。因此,本课题以电磁场理论与热传导理论为基础,采取理论仿真分析与实验验证相结合的方式对电磁加热工艺开展研究,主要内容如下:1、基于电磁加热的基本原理,分析了加热过程中工件上涡电流的分布状态,根据汇气管主管道的主要参数确定所需要的电源频率范围,探讨了电磁场在金属中建立的过程、电磁加热中的能量损失以及对温度分布的影响。2、以麦克斯韦电磁理论与非稳态传热理论为基础,分别建立了管件涡流区以及空气等非涡流区的场方程组,给出边界条件,提出了三维非线性电磁场和温度场的求解途径。3、设计了适用于特定规格管件电磁加热工艺的感应器,并通过对不同电源电流、频率以及加热时间等参数的组合,对电磁热耦合场进行仿真分析,得出合适的参数值组合。4、通过实验与仿真结果的对比,验证了仿真结果中得到的参数组合以及感应器设计的合理性。