在半導體、新能源等行業的加速迭代中，大型冷熱沖擊試驗箱的運行頻率從每日 10 次循環提升至 30 次以上，工況下甚至達到每小時 1 次的高頻沖擊。這種高頻運行使得設備結構長期承受溫度應力與機械載荷的交替作用，傳統的局部加固、焊點補強等淺層優化手段已難以抵御疲勞失風險。真正可靠的解決方案，需要構建從材料選型到整體結構設計的全維度抗疲勞體系。

突破局部優化局限，首先需要材料體系的革新。箱體主框架采用低溫韌性優異的 Q355ND 低溫鋼，其 - 40℃沖擊功≥34J，配合時效硬化處理，可使材料疲勞強度提升 40%。關鍵承重部件則選用 17-4PH 沉淀硬化不銹鋼，經 H900 熱處理后，抗拉強度達 1310MPa，在 100 萬次應力循環下的疲勞極限比傳統 304 不銹鋼提高 58%。某光伏測試設備的對比試驗表明，采用新型材料體系的箱體，在 1 萬次高頻循環后結構變形量控制在 0.3mm 以內，僅為傳統結構的 1/5。