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. 擴散衰減

 聲波從(cong)聲源(yuan)發出的(de)聲束(shu)，類似手電筒(tong)發出的(de)光(guang)束(shu)，隨著距離的(de)不(bu)(bu)斷增加，波陣面(mian)不(bu)(bu)斷擴大(da)，單位面(mian)積上(shang)的(de)聲壓不(bu)(bu)斷下降，聲波能(neng)量也逐漸(jian)減弱，這(zhe)種現象(xiang)稱為擴散衰減。

 擴(kuo)(kuo)散(san)衰(shuai)減(jian)程度與(yu)(yu)傳播(bo)(bo)波(bo)(bo)(bo)(bo)形和傳播(bo)(bo)距(ju)(ju)離(li)有關。對(dui)于平面波(bo)(bo)(bo)(bo)，其波(bo)(bo)(bo)(bo)陣面為平面，波(bo)(bo)(bo)(bo)束(shu)(shu)不(bu)擴(kuo)(kuo)散(san)，聲強(qiang)、聲壓(ya)不(bu)隨(sui)傳播(bo)(bo)距(ju)(ju)離(li)增加而變化，因此不(bu)存(cun)在(zai)(zai)擴(kuo)(kuo)散(san)衰(shuai)減(jian)；對(dui)于柱面波(bo)(bo)(bo)(bo)，其波(bo)(bo)(bo)(bo)陣面為一(yi)系(xi)列(lie)(lie)同軸圓柱面，波(bo)(bo)(bo)(bo)束(shu)(shu)向四周(zhou)擴(kuo)(kuo)散(san)，聲強(qiang)與(yu)(yu)傳播(bo)(bo)距(ju)(ju)離(li)成反比(bi)，聲壓(ya)與(yu)(yu)傳播(bo)(bo)距(ju)(ju)離(li)的(de)平方根成反比(bi)，存(cun)在(zai)(zai)擴(kuo)(kuo)散(san)衰(shuai)減(jian)；對(dui)于球面波(bo)(bo)(bo)(bo)，其波(bo)(bo)(bo)(bo)陣面為一(yi)系(xi)列(lie)(lie)同心球面，波(bo)(bo)(bo)(bo)束(shu)(shu)向四面八方擴(kuo)(kuo)散(san)，聲強(qiang)與(yu)(yu)傳播(bo)(bo)距(ju)(ju)離(li)的(de)平方成反比(bi)，聲壓(ya)與(yu)(yu)傳播(bo)(bo)距(ju)(ju)離(li)成反比(bi)，存(cun)在(zai)(zai)擴(kuo)(kuo)散(san)衰(shuai)減(jian)。

 在(zai)實(shi)際探(tan)(tan)傷(shang)中(zhong)，探(tan)(tan)頭類型、晶片大(da)小、聲波頻率決定著聲波波形，在(zai)波形確定后，擴(kuo)散衰減僅與聲波傳播(bo)距離有關。

2. 散(san)射衰減

 聲(sheng)波(bo)在介質中傳(chuan)(chuan)播(bo)時，在聲(sheng)阻抗不同的(de)介質界面處(chu)會(hui)產(chan)生散(san)亂(luan)反射(she)(she)，進而引(yin)起聲(sheng)波(bo)能量(liang)的(de)衰(shuai)減，這(zhe)種現象稱為散(san)射(she)(she)衰(shuai)減。材料的(de)晶粒粗細程(cheng)度(du)嚴(yan)重(zhong)影響(xiang)散(san)射(she)(she)衰(shuai)減程(cheng)度(du)。當(dang)材料晶粒粗大時，聲(sheng)波(bo)在晶界處(chu)會(hui)出現較多的(de)散(san)亂(luan)反射(she)(she)，被(bei)散(san)射(she)(she)的(de)聲(sheng)波(bo)會(hui)沿(yan)著復雜路(lu)徑傳(chuan)(chuan)播(bo)到探頭，在儀(yi)器(qi)顯示屏(ping)上引(yin)起林狀回(hui)波(bo)，也稱草波(bo)，導致信噪比下降，嚴(yan)重(zhong)時甚至(zhi)會(hui)湮(yin)沒缺陷波(bo)。

3. 吸收衰減

 質點離(li)開自己的平衡位置產生振動(dong)時，必須克服介(jie)質質點間(jian)的黏(nian)滯力而(er)做功(gong)，造成聲波能量損(sun)(sun)耗(hao)，這部(bu)分損(sun)(sun)耗(hao)的能量轉換成熱能，同(tong)時由(you)于介(jie)質的黏(nian)滯吸(xi)收也(ye)會造成部(bu)分聲波能量損(sun)(sun)耗(hao)，這種現象稱為吸(xi)收衰(shuai)減，又稱黏(nian)滯衰(shuai)減。

在上(shang)三(san)種(zhong)衰減(jian)(jian)(jian)中，通常(chang)所說的(de)(de)衰減(jian)(jian)(jian)指的(de)(de)是(shi)由介質引(yin)起(qi)的(de)(de)散(san)射衰減(jian)(jian)(jian)和(he)吸收衰減(jian)(jian)(jian)，不包括擴散(san)衰減(jian)(jian)(jian)。除(chu)此之外，還有位錯引(yin)起(qi)的(de)(de)衰減(jian)(jian)(jian)、磁疇壁引(yin)起(qi)的(de)(de)衰減(jian)(jian)(jian)和(he)殘余應力引(yin)起(qi)的(de)(de)衰減(jian)(jian)(jian)等。

聲(sheng)波衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)的強(qiang)弱常用衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)系數α表示，其單位(wei)為dB/mm,即經過1mm距離(li)超聲(sheng)能量減(jian)(jian)(jian)少的分貝(bei)數。衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)系數只考慮(lv)了介質的散射衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)和吸收衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)，不考慮(lv)擴散衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)。

對(dui)于金屬材料(liao)等固體介質而言(yan)，介質衰減(jian)(jian)系數(shu)α等于散射衰減(jian)(jian)系數(shu)αs和(he)(he)吸(xi)收衰減(jian)(jian)αa之和(he)(he)，即(ji)

 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(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼和一些鑄件的困難所在。

對于液(ye)體介質而(er)言，多為吸(xi)收衰減(jian)。衰減(jian)系(xi)數的(de)表達式為

由上式看出，液體(ti)衰減(jian)系(xi)數與其黏滯系(xi)數、聲波頻率的(de)平方呈正比(bi)，與密度(du)(du)、波速的(de)立(li)方呈反比(bi)。而n、p、c都(dou)與溫度(du)(du)有關，因此α也與溫度(du)(du)有關。一般情況(kuang)下，α隨溫度(du)(du)的(de)升高(gao)而降低(di)，有利于超(chao)聲波的(de)傳播。

由此(ci)可(ke)知，質的衰減同介質的自身(shen)性質牢牢相關，所以在實(shi)際探傷過(guo)程(cheng)(cheng)中可(ke)據此(ci)來評價材料晶體(ti)粒(li)度大小、缺陷密集程(cheng)(cheng)度、石(shi)墨(mo)含量(liang)、組(zu)織不均(jun)勻程(cheng)(cheng)度等情況。