余維江，李 琨，楊 佳，吳 超

(西安電爐研究所有限公司， 陜西 西安 710061)

冶金行業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的“支柱型”基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一，其中僅黑色金屬冶煉和壓延加工部分在2020年的營業(yè)收入就高達(dá)7.28萬億元，占全國規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)總收入的6.86%[1]。感應(yīng)透熱技術(shù)是利用法拉第電磁感應(yīng)定律與焦耳-楞次定律，以磁能為中介實(shí)現(xiàn)電能向熱能轉(zhuǎn)換的熱處理工藝，其非接觸、無污染、易控制的優(yōu)點(diǎn)[2]在工件表面熱處理[3]，連鑄坯的熱裝熱送[4]，中間包感應(yīng)加熱[5]62及電磁出鋼技術(shù)[6]等技術(shù)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

我國的感應(yīng)透熱技術(shù)起步于20世紀(jì)50年代，經(jīng)過相關(guān)學(xué)者與技術(shù)人員的不懈努力，相關(guān)技術(shù)已在汽車、工程機(jī)械、冶金、石油機(jī)械、建筑等行業(yè)發(fā)揮了重要作用[7]14。但由于缺乏相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的引導(dǎo)與規(guī)范，我國感應(yīng)加熱企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊、通用化程度低且非標(biāo)現(xiàn)象嚴(yán)重，如日本電氣興業(yè)公司所生產(chǎn)的曲軸旋轉(zhuǎn)加熱感應(yīng)器的使用壽命超過3萬次，而國內(nèi)企業(yè)所生產(chǎn)的同類設(shè)備的使用壽命僅為1萬次以上[8]17。因此，感應(yīng)加熱國際標(biāo)準(zhǔn)的頒布不僅可以倒逼生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)，還可為相關(guān)基礎(chǔ)理論的研究與新設(shè)備的推廣奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文首先簡述了感應(yīng)透熱國際標(biāo)準(zhǔn)所涵蓋的內(nèi)容；再結(jié)合國內(nèi)感應(yīng)透熱技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了國際標(biāo)準(zhǔn)的頒布對(duì)產(chǎn)業(yè)的影響；最后以現(xiàn)存的國內(nèi)、外技術(shù)差距為依據(jù)，討論了國際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)推動(dòng)我國感應(yīng)透熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意義。

1 感應(yīng)透熱標(biāo)準(zhǔn)簡介

針對(duì)感應(yīng)透熱裝置加熱方式多，規(guī)格、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,性能試驗(yàn)與能效測量難度高，且國內(nèi)外尚未出臺(tái)有關(guān)感應(yīng)透熱裝置測量方法標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀，由西安電爐研究所有限公司、國家電爐質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心等6家國內(nèi)校、企共同合作，針對(duì)感應(yīng)透熱裝置的主要性能參數(shù)和運(yùn)行特性，規(guī)范了相關(guān)設(shè)備的試驗(yàn)程序、條件與方法，并采用國標(biāo)在先、同步推進(jìn)、互相促進(jìn)的方式，擬定了《電熱和電磁處理裝置——感應(yīng)透熱裝置的試驗(yàn)方法》的國家標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)(IEC 63078)，其中國際標(biāo)準(zhǔn)已于2019年11月22日正式發(fā)布。上述標(biāo)準(zhǔn)[9]適用于工作頻率為低頻、工頻、中頻(高至100 kHz)的連續(xù)式、間歇式和分級(jí)式的感應(yīng)透熱裝置，針對(duì)裝置性能與被透熱坯料質(zhì)量，提出了包括裝置主電路功率、功率因數(shù)、保溫功率、坯料溫度均勻度、生產(chǎn)率、單位電耗和加熱效率等10項(xiàng)裝置性能的測定方法，其中單位電耗與加熱效率能全面反映裝置的能效水平，是判斷裝置技術(shù)水平的重要指標(biāo)。同時(shí)，為解決集膚效應(yīng)與坯料表面降溫現(xiàn)象對(duì)胚料溫度均勻度測量的影響，標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)造性地提出表面測量法、熱電偶埋入測量法和數(shù)值模擬法三種胚料溫度測定方法，以保證測量數(shù)據(jù)的便利性與可靠性。

2 標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)的意義與影響

我國的各類感應(yīng)透熱裝置生產(chǎn)企業(yè)多達(dá)五百余家，相關(guān)產(chǎn)品涉及多個(gè)國民經(jīng)濟(jì)關(guān)鍵領(lǐng)域，但由于設(shè)備檢測程序、方法及評(píng)價(jià)指標(biāo)的缺失，導(dǎo)致各企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)水平難以公平比較，最終導(dǎo)致市場的無序競爭，并嚴(yán)重阻礙了感應(yīng)透熱技術(shù)在我國的發(fā)展。沈慶通教授多次發(fā)文提出[7]6[8]14：盡早發(fā)布并積極落實(shí)感應(yīng)透熱標(biāo)準(zhǔn)對(duì)規(guī)范感應(yīng)透熱行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

綜上所述，《電熱和電磁處理裝置——感應(yīng)透熱裝置的試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布意義在于：①健全感應(yīng)透熱行業(yè)的優(yōu)勝略汰機(jī)制，促使產(chǎn)品質(zhì)量與技術(shù)水平的提高；②為后續(xù)熱成形(如鍛造、擠壓和軋制等)、熱處理工藝的設(shè)計(jì)提供依據(jù)，助推企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)率的提高；③為超導(dǎo)直流感應(yīng)透熱裝置、連鑄坯熱裝熱送等新技術(shù)[10]的研發(fā)與推廣奠定基礎(chǔ)，降低創(chuàng)新技術(shù)推廣的難度。

2.1 提高產(chǎn)品性能

感應(yīng)透熱裝置一般由交流電源，交流感應(yīng)銅線圈、相配套的水冷、電氣控制系統(tǒng)組成[10]。我國雖已成為全球感應(yīng)透熱產(chǎn)品的重要制造基地，但由于研發(fā)投入、技術(shù)水平積累、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)缺失等因素的限制，相關(guān)設(shè)備在工作性能、優(yōu)化設(shè)計(jì)與技術(shù)創(chuàng)新方面明顯不足，且與國外先進(jìn)水平差距明顯。

我國現(xiàn)有的大中型交流感應(yīng)加熱裝置的有效電熱轉(zhuǎn)換效率在加熱鋼、鐵等鐵磁性材料方面為50%～60%，而在銅、鋁等非鐵磁性材料方面僅為35% ～45%[11]。上述現(xiàn)象的產(chǎn)生，一方面是由于我國在感應(yīng)透熱領(lǐng)域起步較晚，現(xiàn)有的產(chǎn)品仍以仿制為主，相關(guān)技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國外先進(jìn)水平[12]，如我國生產(chǎn)的軋輥雙頻工頻感應(yīng)器的使用壽命僅約為100次[8]14；另一方面，標(biāo)準(zhǔn)的缺失嚴(yán)重阻礙了行業(yè)的良性發(fā)展，由于市場缺乏認(rèn)可度高、科學(xué)公正的產(chǎn)品質(zhì)量、能效水平檢驗(yàn)方法，導(dǎo)致價(jià)格成為決定產(chǎn)品競爭力的主要指標(biāo)。這種市場氛圍迫使企業(yè)將注意力聚焦于降低成本，卻忽略產(chǎn)品質(zhì)量與技術(shù)水平的提高，最終導(dǎo)致國內(nèi)核心技術(shù)落后，設(shè)備耐用性差，無故障使用期僅略長于保修期的現(xiàn)狀。與之相比，國外先進(jìn)企業(yè)在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中擁有完備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在電氣設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、設(shè)備冷卻等方面具有嚴(yán)格、精細(xì)的測量方法與質(zhì)量要求[13]。因此，感應(yīng)透熱標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布有利于規(guī)范市場秩序，引導(dǎo)高技術(shù)、高質(zhì)量產(chǎn)品獲得市場競爭優(yōu)勢，并敦促企業(yè)加大技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)品質(zhì)量方面的投入。表1描述了符合國際標(biāo)準(zhǔn)的感應(yīng)透熱裝置檢測數(shù)據(jù)。如表1所示，采用標(biāo)準(zhǔn)的檢測方法可全面反映感應(yīng)透熱設(shè)備的性能指標(biāo)。

表1 符合國際標(biāo)準(zhǔn)的感應(yīng)透熱裝置檢測數(shù)據(jù)

2.2 助推產(chǎn)業(yè)的“數(shù)字化”“綠色化”“智能化”升級(jí)

隨著“碳達(dá)峰，碳中和”成為我國未來發(fā)展的基本國策，政府部門先后發(fā)布了一系列引導(dǎo)工業(yè)企業(yè)清潔、高效發(fā)展的政策，如《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2021—2023年)》[14]《關(guān)于推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加快發(fā)展的通知》等[15]，以助推工業(yè)企業(yè)的“數(shù)字化”“綠色化”“智能化”轉(zhuǎn)型，并提高勞資源利用率，減少能源消耗，降低污染物排放。感應(yīng)加熱技術(shù)具有產(chǎn)品質(zhì)量好[16]、操控性強(qiáng)[17]、加熱速度快、效率高、無污染[3]3且易與自動(dòng)化生產(chǎn)線相銜接[18]等優(yōu)點(diǎn)，且與現(xiàn)階段國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展方向相契合，因而為感應(yīng)透熱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了難得的機(jī)遇。

注：數(shù)據(jù)來源于國家電爐質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心。

隨著感應(yīng)透熱國際標(biāo)準(zhǔn)的貫徹實(shí)施，相關(guān)設(shè)備技術(shù)水平的提高必然會(huì)擴(kuò)大感應(yīng)透熱技術(shù)在更多產(chǎn)業(yè)內(nèi)的應(yīng)用，并促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在鋼鐵行業(yè)，感應(yīng)加熱技術(shù)可對(duì)工件局部區(qū)域進(jìn)行溫度的精準(zhǔn)控制與高度自動(dòng)化的加工處理[19]。如圖1所示[20]：在齒輪加工方面，感應(yīng)透熱設(shè)備可通過調(diào)整導(dǎo)磁體形狀、線圈幾何結(jié)構(gòu)、加熱設(shè)備頻率等手段，在齒輪不同位置實(shí)現(xiàn)不同的加工工藝，以達(dá)到齒輪性能的最優(yōu)。

2.3 推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步

感應(yīng)透熱標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施可促進(jìn)新研究手段的融入，助推技術(shù)的高速發(fā)展。近些年，隨著計(jì)算機(jī)與數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)開始逐步應(yīng)用于感應(yīng)透熱設(shè)備的研發(fā)與設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)僅需通過構(gòu)建合理的計(jì)算模型，設(shè)置恰當(dāng)?shù)乃惴ㄅc邊界條件就可依靠計(jì)算機(jī)的迭代運(yùn)算得到工件內(nèi)溫度、磁通量等數(shù)據(jù)的分布，并以此為基礎(chǔ)對(duì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)與運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。圖2描述了磁通方向變化對(duì)板坯溫度場的影響[20-21]，該溫度場由數(shù)值模擬方法得到，可定量分析磁通方向?qū)Π迮鞲袘?yīng)透熱熱處理后的效果，并以計(jì)算結(jié)果為依據(jù)對(duì)相關(guān)加工工藝進(jìn)行有針對(duì)性的優(yōu)化。

圖2 數(shù)值仿真技術(shù)計(jì)算磁通方向?qū)Π迮鳒囟葓龅挠绊?/p>

數(shù)值模擬仿真技術(shù)的應(yīng)用可改變傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法對(duì)于人員經(jīng)驗(yàn)、相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范以及現(xiàn)場試驗(yàn)的依賴，大幅減少人員、資金與時(shí)間的投入，提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量。但數(shù)值模擬仿真技術(shù)的準(zhǔn)確性非常依賴完善的計(jì)算模型構(gòu)建與邊界條件設(shè)定。感應(yīng)透熱國際標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，規(guī)范了相關(guān)設(shè)備的性能的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，提高了設(shè)備各部件的標(biāo)準(zhǔn)化程度，消除了部分影響計(jì)算模型質(zhì)量與邊界條件合理性的因素。同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)還提出了評(píng)定坯料溫度均勻度的數(shù)值模擬方法，引導(dǎo)更多技術(shù)人員進(jìn)行數(shù)值模擬方法的學(xué)習(xí)與應(yīng)用；因此，在感應(yīng)透熱領(lǐng)域，國際標(biāo)準(zhǔn)的提出提高了數(shù)值模擬方法計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，降低了該技術(shù)的使用門檻，為數(shù)值模擬技術(shù)的推廣與普及奠定了基礎(chǔ)。

2.4 工藝結(jié)構(gòu)的改善

感應(yīng)透熱技術(shù)以其非接觸、高效率、升溫快、高可控性、無污染等優(yōu)點(diǎn)非常適合應(yīng)用于自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)[3]。同時(shí)，我國“碳達(dá)峰”“碳中和”政策目標(biāo)的頒布與實(shí)施，也對(duì)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)效率與能源利用率提出了更高要求，并迫使工業(yè)企業(yè)進(jìn)行工藝的提升與新技術(shù)的引進(jìn)，其中感應(yīng)透熱技術(shù)的應(yīng)用是相關(guān)企業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)方向之一。

我國鋼鐵行業(yè)的連鑄比接近100%，連鑄與任意軋鋼工藝間的銜接都需對(duì)連鑄坯進(jìn)行補(bǔ)熱，感應(yīng)透熱工藝以其技術(shù)優(yōu)勢，非常適合取代傳統(tǒng)的加熱方式并與連鑄技術(shù)融合：如依托感應(yīng)透熱技術(shù)研發(fā)的熱裝熱送技術(shù)，將其與連鑄直軋技術(shù)相結(jié)合能明顯降低連鑄坯在加工過程中的能源消耗、減少氧化皮損耗，縮短生產(chǎn)周期，并有助于提升產(chǎn)品質(zhì)量[23-24]，該技術(shù)在國外鋼鐵企業(yè)已得到廣泛應(yīng)用[4]3。在中間包加熱技術(shù)方面，感應(yīng)透熱技術(shù)可實(shí)現(xiàn)中間包內(nèi)鋼水的非接觸加熱，以保證后續(xù)加工工藝的連續(xù)性，并通過包內(nèi)鋼水的熱對(duì)流運(yùn)動(dòng)，促進(jìn)雜質(zhì)上浮并提高鋼水的純凈度[5]63。此外，在傳統(tǒng)加工工藝方面，感應(yīng)透熱技術(shù)也在逐步取代以火焰為熱源的傳統(tǒng)加工工藝，以此提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少環(huán)境污染[25]。隨著感應(yīng)透熱國際標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，感應(yīng)透熱技術(shù)的優(yōu)勢將更加明顯，并通過與其他加工工藝的積極融合，可使其在更多應(yīng)用場景發(fā)揮更大的作用。

3 現(xiàn)存挑戰(zhàn)與未來發(fā)展

隨著計(jì)算機(jī)與5G通信技術(shù)的快速發(fā)展，我國的工業(yè)企業(yè)正逐步由機(jī)械化制造時(shí)代邁入智能制造時(shí)代，并通過與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)的積極融合，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝的數(shù)字化、自動(dòng)化，以此提高企業(yè)的生產(chǎn)效率與資源利用率。此外，國家在節(jié)能環(huán)保方面政策的陸續(xù)出臺(tái)及社會(huì)公眾環(huán)保意識(shí)的提高正迫使工業(yè)企業(yè)必須采用高效、環(huán)保、易控制且適宜自動(dòng)化生產(chǎn)的技術(shù)與設(shè)備。在上述行業(yè)發(fā)展背景下，感應(yīng)透熱技術(shù)以其自身的技術(shù)優(yōu)勢將在更多領(lǐng)域得到更多的應(yīng)用，相關(guān)技術(shù)的研發(fā)、普及也將迅速進(jìn)行。

3.1 存在的問題

我國的感應(yīng)透熱技術(shù)雖已邁入了自主創(chuàng)新階段，但在眾多因素的影響下，相關(guān)設(shè)備的綜合性能仍與國外先進(jìn)水平存在較大差距：

(1)部分技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)水平仍落后，如感應(yīng)加熱電源是感應(yīng)加熱設(shè)備的關(guān)鍵組成設(shè)備之一，其主要由半導(dǎo)體功率器件組成，但由于我國在半導(dǎo)體領(lǐng)域的研究起步較晚，半導(dǎo)體技術(shù)的落后嚴(yán)重制約了感應(yīng)加熱電源設(shè)備的性能；

(2)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的缺失，導(dǎo)致市場上感應(yīng)加熱設(shè)備的性能與質(zhì)量良莠不齊[13]，企業(yè)依靠產(chǎn)品性能優(yōu)勢難以在市場上獲得相匹配的競爭優(yōu)勢，因而大幅降低了企業(yè)在技術(shù)研發(fā)方面的積極性，甚至導(dǎo)致劣幣驅(qū)逐良幣，影響了行業(yè)的良性、健康發(fā)展。

(3)計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)在傳統(tǒng)制造業(yè)的普及應(yīng)用，有助于制造技術(shù)水平的提升，并減少研發(fā)活動(dòng)在經(jīng)濟(jì)、人力、時(shí)間等方面的投入。在感應(yīng)透熱領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)可在設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)優(yōu)化、熱加工工藝輔助設(shè)計(jì)等方面發(fā)揮重要作用[26]。但受制于專業(yè)技術(shù)人才的缺乏、國產(chǎn)軟件的缺失以及企業(yè)接納意愿不強(qiáng)等因素，計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)仍未在行業(yè)內(nèi)得到大規(guī)模的普及應(yīng)用，并限制了感應(yīng)透熱技術(shù)在我國的發(fā)展速度。

3.2 未來的發(fā)展方向

隨著我國經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的快速發(fā)展，國內(nèi)制造業(yè)正逐步向自動(dòng)化、高端化發(fā)展，并通過與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相融合，結(jié)合國家“碳達(dá)峰，碳中和”的發(fā)展戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)，促成高端、綠色、高效制造業(yè)體系的建立。感應(yīng)透熱技術(shù)以其非接觸、高效、易控制、無污染等特點(diǎn)，契合現(xiàn)階段我國制造業(yè)的發(fā)展方向，具有廣闊的發(fā)展?jié)摿εc應(yīng)用前景。感應(yīng)加熱國際標(biāo)準(zhǔn)的頒布一方面可規(guī)范產(chǎn)品評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，提高產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化程度，減小新技術(shù)推廣的阻力；另一方面，有利于凈化市場環(huán)境，促使良性市場競爭關(guān)系的形成，增大新技術(shù)產(chǎn)品的市場優(yōu)勢，提高新技術(shù)研發(fā)的積極性。

3.2.1 新技術(shù)的研發(fā)

現(xiàn)階段我國大中型感應(yīng)加熱設(shè)備的有效電熱轉(zhuǎn)換率普遍低于60%，其中感應(yīng)加熱線圈自身的焦耳熱損失是最大的影響因素：對(duì)于線圈匝數(shù)較多的感應(yīng)熔煉爐，線圈自身的熱損失占其額定功率的20%以上；而對(duì)于焊管之類的線圈匝數(shù)較少的感應(yīng)加熱設(shè)備，線圈的熱損失占其額定功率的比例會(huì)更高。此外，由于線圈電阻率與溫度呈正相關(guān)關(guān)系，線圈熱損失會(huì)導(dǎo)致有效電熱轉(zhuǎn)換率的進(jìn)一步降低，因此感應(yīng)加熱設(shè)備需為線圈配建相應(yīng)的冷卻系統(tǒng)，導(dǎo)致設(shè)備復(fù)雜性的增加。超導(dǎo)材料的低電阻率特性可有效抑制線圈的熱損失，將其與感應(yīng)加熱技術(shù)相融合，可大幅提高感應(yīng)加熱設(shè)備的有效電熱效率至80%～85%[27]。葛華山[28]將超導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用于感應(yīng)加熱線圈，研發(fā)出超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱技術(shù)。該技術(shù)使設(shè)備的有效電熱轉(zhuǎn)換率大幅升至90%以上，并具有質(zhì)量高、性能穩(wěn)定、系統(tǒng)簡單、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。圖3描述了我國研發(fā)的兆瓦級(jí)國產(chǎn)高溫超導(dǎo)感應(yīng)加熱設(shè)備的實(shí)物圖。

圖3 兆瓦級(jí)國產(chǎn)高溫超導(dǎo)感應(yīng)加熱設(shè)備

在感應(yīng)加熱設(shè)備中，導(dǎo)磁體與線圈的配合使用可以有效提高線圈的效率與功率因數(shù)，并可精確控制磁場形態(tài)，防止磁力線的逸散，控制熱量在工件表面的分布，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)備能耗的降低與加工質(zhì)量的提升[29]。隨著錳鋅鐵氧等軟磁復(fù)合材料這類可加工型導(dǎo)磁體材料的迅猛發(fā)展，導(dǎo)磁體的頻率適應(yīng)性、磁導(dǎo)率、磁通密度、力學(xué)等性能逐漸提升，且可通過對(duì)導(dǎo)磁體形狀的特殊設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高設(shè)備的加工精度與加工工藝的復(fù)雜性，充分利用工件的性能潛力。

而在感應(yīng)加熱電源方面，標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施與相關(guān)技術(shù)的發(fā)展也對(duì)電源的性能提出了更高要求，并驅(qū)動(dòng)電源技術(shù)逐漸向高頻率、大容量、智能控制、高功率因數(shù)與低諧波感應(yīng)等方面快速發(fā)展：一方面隨著IGCT技術(shù)的發(fā)展，高頻電源技術(shù)將逐漸發(fā)展完善；另一方面PWM控制技術(shù)與軟開關(guān)技術(shù)的更新，將使感應(yīng)加熱電源逐步向小型化、輕量化方向發(fā)展，并明顯提升電源性能；此外，在電子元器件方面，碳化硅等新材料的逐步應(yīng)用也將推動(dòng)感應(yīng)電源技術(shù)的快速發(fā)展[30]。

3.2.2 應(yīng)用范圍增大

隨著感應(yīng)加熱技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)設(shè)備性能的提升使其應(yīng)用范圍不斷增大：在傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，技術(shù)的更新增強(qiáng)了相關(guān)設(shè)備的適用性，如方坯感應(yīng)加熱爐的研制成功解決了傳統(tǒng)感應(yīng)加熱設(shè)備僅適用于圓形截面工件的弊端；而在非傳統(tǒng)領(lǐng)域方面，感應(yīng)加熱技術(shù)的非接觸、高精度加熱能力使其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，如醫(yī)學(xué)無創(chuàng)治療領(lǐng)域中的磁感應(yīng)熱療技術(shù)，半導(dǎo)體領(lǐng)域中的微電機(jī)系統(tǒng)的封裝技術(shù)及道路工程領(lǐng)域中的瀝青道路自動(dòng)修復(fù)技術(shù)等[31]。感應(yīng)加熱技術(shù)應(yīng)用范圍的增大，一方面形成了更多的研發(fā)需求，推動(dòng)了技術(shù)的進(jìn)步；另一方面，為保證相關(guān)產(chǎn)業(yè)的良性健康發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)的作用顯得愈發(fā)重要。

4 結(jié) 論

針對(duì)我國感應(yīng)加熱技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合國際標(biāo)準(zhǔn)的具體內(nèi)容，分析了標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施對(duì)設(shè)備性能提升、市場秩序規(guī)范及技術(shù)研發(fā)推動(dòng)的巨大影響與作用，揭示了標(biāo)準(zhǔn)對(duì)推動(dòng)感應(yīng)透熱技術(shù)快速發(fā)展，促進(jìn)我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要意義，具體研究結(jié)果如下：

(1)國際標(biāo)準(zhǔn)解決了感應(yīng)加熱設(shè)備各類性能指標(biāo)準(zhǔn)確、定量測量的問題，標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的性能指標(biāo)能全面反映感應(yīng)加熱設(shè)備的技術(shù)水平，有利于推動(dòng)公平、有序市場的建立。

(2)國際標(biāo)準(zhǔn)的頒布有利于推動(dòng)感應(yīng)加熱技術(shù)的快速發(fā)展，并通過能耗的降低、工藝的優(yōu)化、自動(dòng)控制系統(tǒng)的普及與計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用，助推相關(guān)制造業(yè)在“綠色”“高效”“智能控制”方面的轉(zhuǎn)型升級(jí)，并實(shí)現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合共進(jìn)。

(3)標(biāo)準(zhǔn)的缺失是制約我國感應(yīng)透熱行業(yè)健康發(fā)展的重要因素，也是導(dǎo)致我國現(xiàn)有技術(shù)仍落后于國外先進(jìn)水平的重要原因。國際標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施有利于促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，加速感應(yīng)加熱技術(shù)與其他新技術(shù)的融合。