进气门是柴油机交换气体与密封燃烧室的重要零部件,其电镦加模锻的成形工艺非常复杂,电镦过程涉及的参数多,各个参数之间相互制约、相互影响,控制不当,容易引起晶粒粗大、过热、过烧、头部折叠、歪斜、开裂等质量问题,这对后续的模锻成形及气门的使用性能都会产生严重的影响。本文采用理论分析、数值模拟和试验研究相结合的方法,对85Cr18Mo2V进气门的成形工艺进行研究。利用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪对85Cr18Mo2V进气门电镦头部开裂件进行金相组织、微观形貌和能谱分析。结果发现,电镦后坯料端部的晶粒组织粗大不均匀,晶界有熔化、过烧现象,裂纹从坯料表面沿着晶界向内部扩展,发生了严重的沿晶腐蚀。能谱分析发现材料晶界上存在大量含Ca和Al的夹杂物,有明显的杂质元素偏聚现象。利用有限元模拟软件Deform对进气门的电镦成形过程进行数值模拟。通过模拟进气门在不同的镦粗速度、加热温度等工艺参数下电镦过程中等效应力、等效应变和金属流动的变化规律,获得优化的电镦工艺参数为:镦粗缸速度V1=18 mm/s,砧子速度V2=2 mm/s,初始间距a=20 mm,加热温度T=1100℃。采用优化的电镦工艺参数,获得了成形良好的电镦坯料,在此基础上模拟了不同模锻温度、上模速度等工艺参数对气门模锻成形的影响。结果显示在模锻温度为1150℃,上模速度为50mm/s,砧子和模具的温度为350℃,摩擦系数为0.2时,气门充型效果最好。为了验证数值模拟的结果,本文采用优化的工艺参数,对85Cr18Mo2V棒料进行电镦和模锻成形,并对工件进行了解剖试验,结果显示,获得的进气门外形尺寸符合图纸要求,表面无裂纹、折叠、过烧等缺陷,内部组织均匀,无微观裂纹,与模拟的结果是一致的。本文得到的结论对优化进气门工艺参数,提高进气门制造质量具有指导性意义。