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连接金具的失效断裂直接影响着电网的安全运行。通过对近几年金具失效的分析和统计，发现由于球头挂环疲劳断裂而导致故障的几率远大于其他连接金具引起的故障。为考核材料疲劳性能，根据球头挂环在实际运行环境中的受力情况，本文介绍了相应的拉伸疲劳试验和弯曲疲劳试验，分析实际中哪种力是导致挂环断裂失效的主要因素。采取对比论证的研究方案，结合表面形态显微镜分析、断面金相组织分析、电镜扫描(SEM)分析、光谱元素分析、显微硬度分析等不同分析方法，将试品通过不同试验、检测方法所得的结果进行分析和对比，总结简单、有效的试验方法，并确定合理试验判据。 介绍了疲劳的基本理论，从金属的角度，研究金具疲劳失效的原因、过程和机理。分析结果并绘制疲劳曲线，研究应力比一致的情况下球头挂环寿命随应力变化的关系及应变幅值随疲劳周期的演变;从宏观和微观角度分观察相同循环应力下金具的老化过程及疲劳过程中金具力学性能参数变化。并且从宏观断口、微观金相、显微图像，能谱分析及硬度方面分析正火、退火、调质（淬火后回火）三种不同热处理工艺产生的内部组织对材料疲劳性能的影响，对比异同，总结金具最佳热处理工艺。在试验方法的研究基础上，将检测方法研究扩展至其他线路连接金具，提出适用于不同金具的试验检测方法。