球扁钢是一种船舶专用的结构型钢,通常作为船的龙骨和加强筋,与船板钢连接可组成各种形式的船体结构。由于球扁钢在船舶结构中起着至关重要的作用,对其性能提出了较高的要求。球扁钢属于异型材,在轧制后存在截面温度、组织和性能的不均匀,需要进行后续热处理来改善强韧匹配性和截面不均匀性。目前高强度、高韧性的球扁钢采用的热处理工艺为调质处理。由于感应加热淬火具有升温速度快、高温区停留时间短、能源利用率高等特点,球扁钢的调质处理主要采用感应加热淬火+回火的方式。本文以16#单球扁钢为研究对象,利用ABAQUS软件模拟与实验相结合的方式,深入研究了电磁感应加热对球扁钢组织和性能的影响规律。通过模拟得到线圈数量、预热电流密度、加热电流密度、保温距离和球扁钢移动速度对球扁钢的截面温度场分布均有影响。其中,使用两级线圈加热、提高预热线圈电流密度、适当延长保温距离和适当减慢移动速度均可实现球扁钢的截面温度均匀性,并对计算结果的准确性进行验证。基于计算结果,调节热处理工艺参数,探究了淬火温度、回火温度和回火时间对16#单球扁钢组织和性能的影响。最终获得16#单球扁钢截面均匀性最佳的热处理工艺为:980℃感应加热淬火,670℃回火2h。