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(chu)的(de)聲束，類(lei)似手電筒發出(chu)的(de)光束，隨著距(ju)離的(de)不(bu)斷增加，波陣面不(bu)斷擴大(da)，單(dan)位面積上的(de)聲壓不(bu)斷下降，聲波能量也逐漸(jian)減弱，這種現象稱為擴散衰減。

 擴(kuo)散(san)(san)(san)(san)衰減(jian)(jian)(jian)程(cheng)度(du)與傳播(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)波(bo)(bo)形和傳播(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)距(ju)離(li)(li)有(you)關(guan)。對(dui)(dui)于(yu)平面(mian)(mian)波(bo)(bo)，其(qi)波(bo)(bo)陣(zhen)面(mian)(mian)為(wei)平面(mian)(mian)，波(bo)(bo)束(shu)(shu)不(bu)擴(kuo)散(san)(san)(san)(san)，聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)強、聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓不(bu)隨傳播(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)距(ju)離(li)(li)增加而變化，因此(ci)不(bu)存在擴(kuo)散(san)(san)(san)(san)衰減(jian)(jian)(jian)；對(dui)(dui)于(yu)柱(zhu)面(mian)(mian)波(bo)(bo)，其(qi)波(bo)(bo)陣(zhen)面(mian)(mian)為(wei)一(yi)系列同軸圓(yuan)柱(zhu)面(mian)(mian)，波(bo)(bo)束(shu)(shu)向(xiang)四(si)(si)周擴(kuo)散(san)(san)(san)(san)，聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)強與傳播(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)距(ju)離(li)(li)成(cheng)反(fan)比，聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓與傳播(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)距(ju)離(li)(li)的平方(fang)(fang)根(gen)成(cheng)反(fan)比，存在擴(kuo)散(san)(san)(san)(san)衰減(jian)(jian)(jian)；對(dui)(dui)于(yu)球面(mian)(mian)波(bo)(bo)，其(qi)波(bo)(bo)陣(zhen)面(mian)(mian)為(wei)一(yi)系列同心球面(mian)(mian)，波(bo)(bo)束(shu)(shu)向(xiang)四(si)(si)面(mian)(mian)八方(fang)(fang)擴(kuo)散(san)(san)(san)(san)，聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)強與傳播(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)距(ju)離(li)(li)的平方(fang)(fang)成(cheng)反(fan)比，聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓與傳播(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)距(ju)離(li)(li)成(cheng)反(fan)比，存在擴(kuo)散(san)(san)(san)(san)衰減(jian)(jian)(jian)。

 在實際探傷中，探頭類型(xing)、晶片(pian)大(da)小、聲(sheng)波(bo)頻(pin)率(lv)決(jue)定著聲(sheng)波(bo)波(bo)形，在波(bo)形確定后，擴散衰減僅(jin)與聲(sheng)波(bo)傳播距(ju)離有(you)關。

2. 散射衰減

 聲(sheng)波在介質中傳播時，在聲(sheng)阻抗不(bu)同的介質界面處會(hui)產生散(san)亂反射(she)，進而(er)引起聲(sheng)波能量的衰(shuai)減(jian)，這(zhe)種現象稱(cheng)為散(san)射(she)衰(shuai)減(jian)。材料的晶(jing)(jing)粒(li)(li)粗(cu)細程(cheng)度嚴重(zhong)影響散(san)射(she)衰(shuai)減(jian)程(cheng)度。當材料晶(jing)(jing)粒(li)(li)粗(cu)大時，聲(sheng)波在晶(jing)(jing)界處會(hui)出(chu)現較多的散(san)亂反射(she)，被散(san)射(she)的聲(sheng)波會(hui)沿著復雜路(lu)徑傳播到探頭，在儀器顯示屏(ping)上(shang)引起林狀回波，也稱(cheng)草波，導致信噪比下降，嚴重(zhong)時甚至(zhi)會(hui)湮沒缺陷波。

3. 吸收(shou)衰減

 質點(dian)離開自己(ji)的(de)平衡位置產生振(zhen)動時，必(bi)須(xu)克(ke)服(fu)介(jie)質質點(dian)間的(de)黏(nian)滯力而做功，造成(cheng)聲(sheng)波能(neng)(neng)量損耗(hao)，這部分(fen)損耗(hao)的(de)能(neng)(neng)量轉換(huan)成(cheng)熱能(neng)(neng)，同時由于介(jie)質的(de)黏(nian)滯吸(xi)收也(ye)會(hui)造成(cheng)部分(fen)聲(sheng)波能(neng)(neng)量損耗(hao)，這種(zhong)現象稱為吸(xi)收衰(shuai)減(jian)，又稱黏(nian)滯衰(shuai)減(jian)。

在上三種衰(shuai)(shuai)減(jian)中，通常所說的衰(shuai)(shuai)減(jian)指(zhi)的是由介(jie)質引(yin)起(qi)的散射衰(shuai)(shuai)減(jian)和(he)吸收衰(shuai)(shuai)減(jian)，不包括擴散衰(shuai)(shuai)減(jian)。除此之外，還(huan)有位錯引(yin)起(qi)的衰(shuai)(shuai)減(jian)、磁疇壁引(yin)起(qi)的衰(shuai)(shuai)減(jian)和(he)殘余應(ying)力引(yin)起(qi)的衰(shuai)(shuai)減(jian)等(deng)。

聲波衰(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)減(jian)的強弱(ruo)常用衰(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)減(jian)系(xi)數(shu)α表示(shi)，其單位為dB/mm,即經過(guo)1mm距(ju)離超(chao)聲能量減(jian)少的分貝數(shu)。衰(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)減(jian)系(xi)數(shu)只考慮了介質(zhi)的散射衰(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)減(jian)和吸收(shou)衰(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)減(jian)，不考慮擴散衰(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)減(jian)。

對(dui)于金屬材(cai)料等(deng)固體(ti)介(jie)質(zhi)而言，介(jie)質(zhi)衰(shuai)減系(xi)數α等(deng)于散射衰(shuai)減系(xi)數αs和吸收衰(shuai)減αa之和，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不銹鋼(gang)和一些鑄件的困難所在。

對于(yu)液體(ti)介質而言，多為吸(xi)收衰(shuai)減(jian)。衰(shuai)減(jian)系(xi)數的表達式為

由(you)上式看出，液體(ti)衰減系(xi)數與(yu)其黏滯系(xi)數、聲(sheng)波頻率(lv)的平方(fang)呈正比，與(yu)密度、波速的立方(fang)呈反比。而n、p、c都與(yu)溫(wen)(wen)度有關，因此α也與(yu)溫(wen)(wen)度有關。一般情況下，α隨溫(wen)(wen)度的升高(gao)而降低，有利(li)于超聲(sheng)波的傳播。

由(you)此可知，質的(de)衰減(jian)同介質的(de)自身性質牢牢相關，所以在實(shi)際探傷過程(cheng)中可據此來評價材(cai)料(liao)晶體粒度大小(xiao)、缺陷密集程(cheng)度、石(shi)墨(mo)含量、組織不均勻程(cheng)度等情況(kuang)。