采用楔形张开加载（WOL）试样开展应力腐蚀试验，研究TC4钛合金在3.5%NaCl溶液中的应力腐蚀行为，分析应力腐蚀开裂（SCC）机理。结果表明，腐蚀24 h后，即可在试样表面观察到SCC裂纹。腐蚀30 d和75 d的试样，SCC裂纹长度接近，且都明显大于腐蚀15 d的试样，说明15～30 d内SCC扩展终止。试样的加载应力越大，裂纹长度越长，随着裂纹扩展，应力逐渐松弛，当残余KI值降低到38 MPa·m~(1/2)附近时，SCC扩展终止。SCC扩展是应力和腐蚀耦合作用的过程，在SCC起始阶段，应力主导裂纹快速扩展，断口呈韧窝形貌。SCC中后阶段，断口呈解理形貌和鳞片状花样，鳞片边缘存在钛氧化物，推测是由于应力松弛后的裂纹间歇性驻留和阳极溶解促进的裂纹继续扩展反复交替作用形成的。