随着管材在各行业的应用范围不断扩展,对生产厂家的要求也逐渐提高。焊接钢管的质量与产量的矛盾逐渐凸显,这对生产质量与产量的协调发展提出了巨大挑战。随着电磁冶金技术在钢铁行业的应用,逐渐改善了某些特有的缺陷,但经过调研,该技术的应用仍存在固有集肤效应、邻近效应等所致的产品缺陷,这极大地限制了焊管在恶劣环境下的作用发挥。为改善这种缺陷,本文提出一种精密加热技术,即将钢管的焊接过程和热处理两道工序融合进行仿真分析,得出焊接钢管融合加工过程中存在的区别于常规缺陷的钢管内部隐性缺陷,并通过优化热处理过程降低隐性缺陷率,从而提高焊管服役的可靠性。为进一步揭示和量化表征焊接钢管隐性缺陷的产生及演变过程,将钢管感应焊和中频热处理过程作为一个整体进行分析,建立电磁-热耦合模型,阐明隐性缺陷范围、产生过程、精确定位和如何量化评价等问题,并揭示线圈参数、热处理参数对隐性缺陷的影响。以高频感应焊接和中频热处理过程为研究对象,通过模拟与实验相结合的方法,研究感应焊接钢管电磁加热过程隐性缺陷,主要内容如下:首先,建立高频感应焊接和中频热处理过程的电磁-热耦合计算模型,研究在新型感应线圈下,采取三次感应加热,分析焊缝区电磁场及温度场的分布情况。其次,在建立多场耦合预测模型的基础上,分析在感应加热次数不同时,经过高频感应焊接和中频热处理过程,研究线圈几何参数、热处理参数对钢管内部隐性缺陷的影响。最后,进行中频感应加热测温实验,同时采用移动式感应加热的方法对该过程进行模拟,并在模拟计算准确的基础上,将实验数据与模拟数据作对比,进而验证该模拟方法的可靠性。