本实用新型公开了一种金属材料高温疲劳试验机用气动夹具装置，包括拉杆、气动机构和夹具，气动机构包括气缸、气缸上端盖、气缸下端盖和活塞，气缸下端盖底部设置有冷却水套，拉杆一端穿过冷却水套和气缸下端盖与活塞连接，冷却水套内设置有环形冷却水槽，冷却水套的侧壁上设置有与环形冷却水槽连通的进水管和出水管，气缸的侧壁上位于活塞的上下两侧分别设置有气管；夹具包括设置在拉杆另一端且用于悬挂夹块的夹块悬挂头和套设在夹块外部的夹块套，夹块套与夹块之间设置有夹块座，夹块套的侧壁上开设有观察窗。本实用新型设计新颖，利用气压推动活塞上下移动，可实现金属材料高温疲劳试件的快速卸装，缩短试验时间，提高试验效率，稳定可靠。