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金属双极板由于其较高的电导率、简单的加工工艺和较低的生产成本等优势,被广泛的应用于PEMFC。而金属双极板的连接工艺作为其制造工艺的重要组成部分,一直是研究的重点。其中,激光焊接因其速度快、密闭性好、热影响区小以及焊缝晶粒细等优势而成为金属双极板连接方式的首选,但此焊接工艺仍存在烧穿、虚焊、焊后变形大、表面凹陷和飞溅等焊接缺陷。因此,本文将对金属双极板的激光叠焊工艺作深入研究,探究金属双极板的最佳未熔透焊接工艺,从而为工业上燃料电池金属双极板的激光焊接提供试验依据和理论指导。本文主要研究工作及结论如下:（1）金属双极板的激光未熔透焊接工艺是一种叠焊工艺,其焊接时上下极板必须始终保持紧密接触才能保证焊接的有效实施。因此本文根据焊接要求设计了一款焊接夹具,将此焊接夹具应用到金属双极板的激光叠焊试验中,获得了较好的焊接效果。（2）利用有限元分析软件,本文对PEMFC金属双极板的激光叠焊过程进行了仿真。仿真结果表明:在任一激光脉冲加载到双极板上时,不锈钢双极板温度场分布基本为高斯热源的分布。发现其焊接变形形式主要为角变形。而其整体变形趋势为焊缝内部的材料向上隆起,变形位移量大致在0.36 mm～0.54 mm之间。焊缝外部的材料变形较大,最大变形位移量约为1.65 mm。根据仿真结果发现,本文设计的焊接夹具可以较大程度的改善其变形,可实现最大变形位移量不超过0.2 mm。（3）采用脉冲光纤激光器对0.15mm厚的不锈钢双极板进行了激光叠焊试验研究。通过单因素试验法深入研究了各焊接参数对焊缝的影响。结果表明:各焊接参数都对焊缝截面的熔深、表面凹陷、飞溅以及虚焊等缺陷的形成有影响。其中激光功率对这些缺陷的影响最大。焊接速度主要影响表面飞溅和周期性虚焊的形成,脉冲宽度则主要影响周期性虚焊的形成。而离焦量对表面熔宽和截面熔深的影响较大。此外,各焊接参数可通过影响焊缝熔深从而影响双极板焊接接头的剪切强度。（4）在单因素试验和仿真分析的基础上进行了正交试验研究,通过直观分析法得出了各焊接参数对焊接接头剪切强度影响的主次顺序依次为激光功率、焊接速度、离焦量、脉冲宽度。最后,综合考虑焊缝的表面缺陷以及双极板的未熔透焊接要求,并结合单因素试验结果与仿真分析结果得到在此双极板的激光叠焊工艺中,设置激光功率为80 W,焊接速度为40 mm/s,离焦量为0 mm,脉冲宽度为50 ns时,不锈钢双极板的焊接效果最佳。