王思偲，杨华，王阳，刘智亮

（空调设备及系统运行节能国家重点实验室，珠海 519070）

引言

燃料电池金属双极板是利用激光焊接将两块超薄的不锈钢板焊接在一起，以此形成反应气体和冷却水的密封通道。有学者对于薄板激光焊接进行了大量的实验研究。

如杜祥永针对激光焊接时的单模和双模模式进行了实验分析，证明了单模激光焊接器更加适用于0.1 mm 不锈钢板的激光焊接[1]。王金凤通过对激光焊接的影响因素进行了正交分析，得出了激光焊接的优化参数[2]。周学凯等针对0.3 mm 厚度的304 不锈钢板进行了连续激光搭接焊，研究了焊接接口处的金相组织，指出了0.3 mm厚度下的304 不锈钢板的焊接参数[3]。王琪珉针对0.1 mm 厚度304 不锈钢采用连续激光焊接试验，得出超薄板焊接需要正离焦量的结论[4]。刘西霞针对钛合金薄板激光焊接中的冷却方法进行实验研究，结果表明，相同工艺参数条件下，基于随焊气体动态冷却方法得到的焊接试件挠曲变形明显小于常规激光焊接的变形[5]。

以上研究主要针对激光焊接在实验室下的状态进行了各种研究，但并未对激光焊接在316L 金属极板工作中的问题进行分析。

本文通过对0.1 mm 厚度的316L 不锈钢金属板在激光焊接时的状态进行仿真模拟，并通过实际应用测试，针对工程焊接过程中遇到的问题进行分析，以期对燃料电池金属极板的工程焊接提供技术参考。

1 激光焊接原理及仿真分析

激光焊接的原理是由激光发生器发出的单色光，通过光纤传导到特质透镜上进行聚焦，使光束聚焦到一点，并且集中对该点输入热量，投射到金属板上使光能变为热能熔化金属，使之焊接在一起[6]。……