本发明公开了一种单面角焊缝拉伸试验装置及应用方法，所述装置包括：接头底板，接头立板，角焊缝，前支撑盒，后支撑盒，前支撑柱，后支撑柱；所述接头底板、接头立板以及角焊缝组成角接接头；所述前支撑盒和后支撑盒固定连接，并将角接接头包裹起来；所述接头底板的两侧分别贯穿位于前支撑盒中间的第二通孔以及位于后支撑盒中间的第一通孔；所述前支撑盒和后支撑盒相互结合对所述接头立板进行夹持固定；所述前支撑柱贯穿前支撑盒后与接头立板相接触；所述后支撑柱贯穿后支撑盒后与接头立板相接触，本发明通过采用前支撑柱、后支撑柱以及支撑盒强行扭转单面角焊缝十字接头的底板移动趋势，保证试样的力学行为与实际接头保持一致。