超聲波在介質中傳播時，聲波能量隨距離的加大會逐漸弱化，這種現象稱為超聲波衰減，引起能量衰減的因素主要有下列三種：波束擴散、晶粒散射和介質吸收。

1. 擴(kuo)散衰減

 聲波從聲源發出的聲束，類似手電筒發出的光束，隨(sui)著距離的不斷(duan)增(zeng)加，波陣(zhen)面不斷(duan)擴大，單(dan)位(wei)面積上的聲壓(ya)不斷(duan)下降，聲波能量也(ye)逐漸減弱，這種現象(xiang)稱為擴散(san)衰減。

 擴散(san)衰(shuai)減程(cheng)度與(yu)傳(chuan)播(bo)波(bo)(bo)形(xing)和傳(chuan)播(bo)距離(li)(li)有關。對(dui)于(yu)平(ping)面(mian)(mian)波(bo)(bo)，其(qi)(qi)波(bo)(bo)陣面(mian)(mian)為(wei)平(ping)面(mian)(mian)，波(bo)(bo)束(shu)(shu)不擴散(san)，聲(sheng)(sheng)強(qiang)、聲(sheng)(sheng)壓(ya)不隨傳(chuan)播(bo)距離(li)(li)增加而變化(hua)，因(yin)此不存在(zai)擴散(san)衰(shuai)減；對(dui)于(yu)柱面(mian)(mian)波(bo)(bo)，其(qi)(qi)波(bo)(bo)陣面(mian)(mian)為(wei)一系(xi)列(lie)同(tong)(tong)軸(zhou)圓(yuan)柱面(mian)(mian)，波(bo)(bo)束(shu)(shu)向四周擴散(san)，聲(sheng)(sheng)強(qiang)與(yu)傳(chuan)播(bo)距離(li)(li)成(cheng)(cheng)反比(bi)，聲(sheng)(sheng)壓(ya)與(yu)傳(chuan)播(bo)距離(li)(li)的平(ping)方(fang)根成(cheng)(cheng)反比(bi)，存在(zai)擴散(san)衰(shuai)減；對(dui)于(yu)球(qiu)面(mian)(mian)波(bo)(bo)，其(qi)(qi)波(bo)(bo)陣面(mian)(mian)為(wei)一系(xi)列(lie)同(tong)(tong)心球(qiu)面(mian)(mian)，波(bo)(bo)束(shu)(shu)向四面(mian)(mian)八方(fang)擴散(san)，聲(sheng)(sheng)強(qiang)與(yu)傳(chuan)播(bo)距離(li)(li)的平(ping)方(fang)成(cheng)(cheng)反比(bi)，聲(sheng)(sheng)壓(ya)與(yu)傳(chuan)播(bo)距離(li)(li)成(cheng)(cheng)反比(bi)，存在(zai)擴散(san)衰(shuai)減。

 在(zai)實際探傷中，探頭(tou)類型、晶片大小、聲(sheng)波(bo)頻(pin)率決(jue)定著聲(sheng)波(bo)波(bo)形，在(zai)波(bo)形確(que)定后(hou)，擴(kuo)散衰減僅與聲(sheng)波(bo)傳播距離有關(guan)。

2. 散射衰減

 聲波(bo)(bo)在(zai)(zai)介(jie)質(zhi)中傳播時(shi)，在(zai)(zai)聲阻抗不(bu)同的介(jie)質(zhi)界面(mian)處(chu)會(hui)產(chan)生散(san)亂反射(she)，進而引起聲波(bo)(bo)能量的衰減，這種現象(xiang)稱為散(san)射(she)衰減。材(cai)(cai)料的晶(jing)粒粗(cu)細程度嚴重影響散(san)射(she)衰減程度。當材(cai)(cai)料晶(jing)粒粗(cu)大時(shi)，聲波(bo)(bo)在(zai)(zai)晶(jing)界處(chu)會(hui)出現較(jiao)多的散(san)亂反射(she)，被散(san)射(she)的聲波(bo)(bo)會(hui)沿著復雜路徑傳播到探頭，在(zai)(zai)儀器顯示(shi)屏上引起林(lin)狀回波(bo)(bo)，也稱草波(bo)(bo)，導致信噪比下降，嚴重時(shi)甚(shen)至(zhi)會(hui)湮沒缺陷波(bo)(bo)。

3. 吸收衰減(jian)

 質點離開自己的(de)(de)平衡位置產生振動時，必須(xu)克服介質質點間(jian)的(de)(de)黏滯力而做功，造(zao)成聲波(bo)能(neng)(neng)量損(sun)耗，這(zhe)部分損(sun)耗的(de)(de)能(neng)(neng)量轉換成熱能(neng)(neng)，同時由于介質的(de)(de)黏滯吸收(shou)也(ye)會造(zao)成部分聲波(bo)能(neng)(neng)量損(sun)耗，這(zhe)種現象稱為(wei)吸收(shou)衰減(jian)(jian)，又(you)稱黏滯衰減(jian)(jian)。

在(zai)上三種衰(shuai)(shuai)減中，通常所說的(de)(de)(de)(de)衰(shuai)(shuai)減指的(de)(de)(de)(de)是(shi)由介(jie)質(zhi)引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)(de)散射衰(shuai)(shuai)減和吸收衰(shuai)(shuai)減，不(bu)包括(kuo)擴散衰(shuai)(shuai)減。除此之外，還有位錯引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)(de)衰(shuai)(shuai)減、磁疇壁引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)(de)衰(shuai)(shuai)減和殘(can)余應力引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)(de)衰(shuai)(shuai)減等(deng)。

聲波衰減的強(qiang)弱常用(yong)衰減系數(shu)α表(biao)示，其(qi)單位為(wei)dB/mm,即經過1mm距離超聲能(neng)量減少的分貝(bei)數(shu)。衰減系數(shu)只考(kao)(kao)慮(lv)了(le)介(jie)質(zhi)的散射衰減和吸收衰減，不(bu)考(kao)(kao)慮(lv)擴散衰減。

對于(yu)金屬材(cai)料等固體介質而言，介質衰減系數(shu)α等于(yu)散射衰減系數(shu)αs和(he)吸收衰減αa之(zhi)和(he)，即

 由式（2.5)可知：①. 介質的吸收衰減與超聲波的頻率成正比；②. 介質的散射衰減與f、d、F有關，受頻率影響很大。在實際探傷中，材料晶粒較大，采用過高頻率會引起嚴重的衰減，這也是超聲波探傷晶粒較大的奧氏體(ti)不銹鋼和一些鑄件的困難所在。

對于液(ye)體介質而言，多為(wei)吸收衰減。衰減系數的表達式為(wei)

由上(shang)式看出，液體(ti)衰(shuai)減(jian)系數與其(qi)黏滯系數、聲波頻率的平方呈正比，與密度(du)(du)、波速的立方呈反比。而n、p、c都與溫(wen)度(du)(du)有(you)關，因(yin)此α也與溫(wen)度(du)(du)有(you)關。一(yi)般情況下，α隨(sui)溫(wen)度(du)(du)的升高(gao)而降低，有(you)利于超聲波的傳播。

由此(ci)可(ke)知，質的(de)衰減同介(jie)質的(de)自身性(xing)質牢牢相關(guan)，所以在實際探傷過程中可(ke)據此(ci)來評價(jia)材料晶體粒(li)度大小、缺(que)陷密(mi)集程度、石墨含(han)量、組(zu)織不均勻程度等情況(kuang)。