电解加工（Electrochemical machining,ECM）是根据不同金属间电子转移,使金属元素化合价改变,从而使阳极表面材料发生电化学反应,以达到去除表面材料的一种工艺方法。加工时,阴阳极之间存在加工间隙,阳极是通过离子溶解的形式而被蚀除,因此不存在应力和变形、以及无冷作硬化层等优点。本文应用COMSOL Multiphysics软件,对冷却孔电解加工间隙内流场、电场及稀物质传递场等进行了仿真分析,为合理设计阴极形貌、确定加工参数提供了一定的基础数据,并为进一步开展电解加工全过程数值仿真研究和验证试验奠定了基础。具体研究内容如下:（1）设计三种具有不同底端形貌的阴极工具,即圆柱头阴极、半球头阴极与圆台头阴极,对其进行流场和电场仿真分析,得到了加工间隙内的流场与电场分布。结果表明:采用圆柱头阴极时,整体流速和电解质电流密度高于采用半球头阴极和圆台头阴极时的电解液流速和电解质电流密度,并且流场分布较均匀,冷却孔成型型面较规则。（2）通过COMSOL软件获得电解加工时间隙内流场的分布情况,主要研究了不同大小间隙、不同入口压力对于流场分布的影响,仿真结果表明:电解液流速随加工间隙的减小而升高,但间隙过小,可能会导致加工产物堆积,甚至短路;入口压力越大,间隙内电解液流速也越高,当入口压力达到2MPa时,控制点流速均大于5m/s,流场特性好。（3）通过COMSOL软件仿真分析电极表面是否绝缘、电压、加工间隙三个因素对电解加工间隙电场与冷却孔形貌的影响,结果表明:阴极表面绝缘可以使电场分布较为集中,提高了加工效率;外界施加电压越大,间隙内电解质电流密度也增大,冷却孔底部与侧面之间过渡区域越平滑;随着加工间隙的减小,最大电解质电流密度增大,且冷却孔纵深变化明显,横向扩大趋势减弱。另外,还分析了电场与稀物质传递场耦合时氢气的分布,得到越靠近阴极表面氢气浓度越高,阴极边界层氢气浓度最高,氢气可随电解液的流动流出加工间隙,确保间隙内气泡率不会持续上升,影响加工效果。（4）采用圆柱头电极进行电解加工试验,对比试验结果与仿真结果,得到采用所选的加工参数能够使电解加工稳定进行,并且电解加工试验后冷却孔孔径变化趋势与仿真后冷却孔孔径变化趋势大致相同,这为阀门冷却孔电解加工选择合适的加工参数提供了理论依据。