钛合金因具有密度低、强度/重量比高、耐腐蚀和性能稳定的特性,而被广泛用于制造航空发动机和飞机结构的材料。对于航空产品的关键钛合金材料性能要求非常严格,质量要求越来越高,因此需要对其进行高灵敏度检测。而超声检测是现阶段检测大规格钛合金棒材的唯一方法。常规超声检测方法检测大规格钛合金棒材时,面临检测灵敏度低、杂波高和信噪比低的难题。使用超声分区检测技术是解决上述问题的一条途径。本论文主要研究使用0.4mm平底孔当量灵敏度完成直径Φ250mm钛合金棒材的检测要求。首先设计分区探头的技术参数要求,设计试验方案验证分区探头参数是否符合设计要求;其次改进基于超声C扫描图像的衰减补偿方案,使得超声检测灵敏度设置更加合理。最后分析了超声分区检测的可能影响因素,从而保证检测结果的准确、可靠。超声分区检测技术能满足大规格钛合金棒材高灵敏度检测要求。当用于更大规格的钛合金棒材检测时,需要重新设计和制造分区探头。