金属构件因承受疲劳载荷发生疲劳破坏是工程应用中面临的重要问题之一。当金属构件萌生疲劳裂纹时,超载和打止裂孔是常用的延寿方法,而超载与止裂孔共同作用时的延寿机理及使用标准尚未达成共识。本文以Q345低碳钢为研究对象,探究超载和不同直径、不同位置止裂孔组合对金属板材的疲劳裂纹扩展行为的影响,并对其参数优化及其延寿机理展开研究。主要研究内容如下:（1）通过疲劳试验对超载和止裂孔的延寿机理进行研究,在此基础上提出了超载和止裂孔组合的延寿方法,并深入探究该方法对裂纹扩展速率的影响。发现超载和止裂孔组合时将产生耦合效应,使疲劳寿命显著增加,并且超载与止裂孔的处理次序会影响疲劳寿命。探究了止裂孔的直径对该方法延寿效果的影响,发现裂纹扩展的疲劳寿命和止裂孔直径呈正相关,在不影响试样静强度的情况下,止裂孔直径越大,延寿效果越显著。（2）基于对超载和止裂孔组合作用的分析下,进一步研究了超载和双止裂孔组合对裂纹扩展迟滞现象的影响。当止裂孔直径为1.2 mm时,发现超载和双止裂孔组合的延寿效果明显优于超载和单止裂孔组合。探究了双止裂孔的位置对该方法延寿效果的影响,发现裂纹扩展的疲劳寿命和双止裂孔位置呈负相关,即双止裂孔距离超载位置越近,延寿效果越显著。（3）将超载和双止裂孔组合的延寿方法应用在焊接接头中,探究其疲劳裂纹扩展规律。采用Q345焊接接头制作紧凑拉伸试样,当裂纹扩展到a=21 mm时,在试样a=24 mm处预制双止裂孔并且超载。发现焊接接头的疲劳寿命有效延长,验证了超载和止裂孔组合作用的可靠性。该方法在焊接接头上的延寿机理与母材不同,除与该方法本身有关外,还与焊接残余应力和裂纹扩展路径偏折有关。