本实用新型提供了一种水雾冷却实验装置，其包括加热装置、试样送收装置和喷雾装置，制动盘试样夹持固定在试样送收装置的前端，试样送收装置朝向加热装置设置于其加热口前，并沿一运行轨道朝向、远离加热口进行前后向直线运动；喷雾装置设于加热装置的加热口外，其水雾喷口朝向试样送收装置收回动作停止时试样的停驻位置设置；在加热装置内加热后的试样被试样送收装置收回停驻后，喷雾装置对试样喷射水雾冷却，这种对制动盘试样进行水雾喷射冷却的方式更接近制动盘的实际工况，更能准确地反映制动盘试样材料的耐热疲劳性能。