现如今,石油套管等无缝钢管的需求不断增加,尤其是高钢级的无缝钢管的需求极其强烈。这些钢管都需要通过热处理进行钢级的提高才能使用。由于国家大力地推行绿色制造技术,以达到节能减排、减少污染并提高生产技术水平的目的,电磁感应热处理技术以其独特的优势与特点脱颖而出,成为钢管的一种有效的绿色热处理手段。目前,国内外主要还是凭借经验对电磁感应加热的设备与工艺进行设计,这会造成开发周期长、增加成本、增大污染等弊端,因此钢管电磁感应加热的数值模拟技术的研究具有重要意义。本文基于上述的原因与意义,首先从感生涡流、集肤效应、透入深度、圆环效应、端部效益与邻近效应等电磁感应加热的理论知识出发,结合积分方程法、矩量法、蒙特卡罗法、有限差分法、有限元法与边界元法等数值分析方法对钢管电磁感应加热进行了理论与方法的介绍,得出了钢管电磁感应加热数值模拟的步骤、注意事项以及优缺点等问题;接着从电磁场、温度场与磁-热耦合场三个方面分别介绍了各自物理场所对应的理论知识与数学模型特点。通过这些内容的阐述,能够为后续的研究进行理论的铺垫。其次,着重从电磁感应电源、电磁感应线圈、电磁感应电容、检测与传动系统四个方面对电磁感应加热系统的主要构成进行介绍;使用现场的钢管电磁感应生产线进行实验与数据检测,并对实验结果进行了数值模拟拟合校准,从而优化了模拟参数与模拟条件,为接下去的石油套管数值模拟研究做好准备。最后,利用Deform-3D软件对Φ73×5.5mm的25MnV石油套管进行了数值模拟研究。通过多种软件的组合使用,实现了模型与网格的优化处理,并分析了加热频率与感应器尺寸对Φ 73X5.5mm的25MnV石油套管电磁感应加热过程的影响规律。本文通过上述的研究内容实现了对Φ73×5.5mm的25MnV石油套管静止态电磁感应加热过程的数值模拟预测分析,为钢管感应热处理设备和工艺的设计与进一步的数值模拟或实验研究提供了指导性的意见与参考性的基础。