金属双极板激光焊接质量的影响因素分析

摘 要：金属双极板是氢燃料电池堆的关键组件之一，本文针对金属双极板的激光焊接，从设備选型、工艺参数和工装夹具等影响因素进行分析，阐述了适合超薄型金属双极板激光焊接的工艺条件和工装要求，以期提高金属双极板的焊接质量。

关键词：金属双极板;激光焊接;工艺参数;工装夹具

本文针对不锈钢316L在激光焊接过程中，对焊接质量的影响因素进行分析，以提高金属双极板的焊接质量。本文所述的单极板，是以厚度0.1mm的不锈钢316L为基材，先经过表面处理，再经冲压成型而得。激光焊接时是以两片金属单极板为材料，用激光进行叠焊。要求焊接后的焊缝光洁、无氧化，双极板无形变且密封良好。

1 焊接设备

1.1 设备选型

焊接设备是影响焊接质量和效率的重要因素。通常由激光器、冷水机、焊接工作台、显示器、控制柜、电动平移台组成。对于厚度0.1mm的超薄型板材，较为适宜的是波长为1064nm近红外激光，也就是YAG：Nd型固体激光发射器产生的激光。依据对工件的作用方式，可分为脉冲激光焊接和连续激光焊接设备。脉冲激光焊，输入到工件上的能量是断续的、脉冲的，简单来说只能实现脉冲式点焊，依靠焊点的重叠来实现焊接。连续性激光焊，输入到工件上的能量是连续的，可实现线性焊接。

1.1.1 脉冲型激光焊接设备

这类激光焊接设备是利用高能量的脉冲激光对材料进行微小区域内的局部加热，能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池，从而将待焊接的部位熔为一体。……