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(san)衰減
聲(sheng)(sheng)波從聲(sheng)(sheng)源(yuan)發出(chu)的(de)聲(sheng)(sheng)束，類似手(shou)電筒(tong)發出(chu)的(de)光(guang)束，隨著距離(li)的(de)不(bu)斷(duan)增加，波陣(zhen)面不(bu)斷(duan)擴大，單位面積上的(de)聲(sheng)(sheng)壓不(bu)斷(duan)下降，聲(sheng)(sheng)波能(neng)量也(ye)逐漸(jian)減弱，這種現象稱為(wei)擴散衰減。
擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)衰(shuai)減(jian)程度與傳(chuan)(chuan)播波(bo)(bo)(bo)(bo)形和傳(chuan)(chuan)播距(ju)離(li)有關。對(dui)于平(ping)面波(bo)(bo)(bo)(bo)，其(qi)波(bo)(bo)(bo)(bo)陣(zhen)面為(wei)平(ping)面，波(bo)(bo)(bo)(bo)束不(bu)擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)，聲(sheng)強(qiang)、聲(sheng)壓不(bu)隨傳(chuan)(chuan)播距(ju)離(li)增加(jia)而變(bian)化，因(yin)此不(bu)存(cun)在擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)衰(shuai)減(jian)；對(dui)于柱(zhu)面波(bo)(bo)(bo)(bo)，其(qi)波(bo)(bo)(bo)(bo)陣(zhen)面為(wei)一系列同(tong)軸(zhou)圓柱(zhu)面，波(bo)(bo)(bo)(bo)束向四(si)周擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)，聲(sheng)強(qiang)與傳(chuan)(chuan)播距(ju)離(li)成(cheng)反(fan)比(bi)(bi)，聲(sheng)壓與傳(chuan)(chuan)播距(ju)離(li)的平(ping)方根成(cheng)反(fan)比(bi)(bi)，存(cun)在擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)衰(shuai)減(jian)；對(dui)于球面波(bo)(bo)(bo)(bo)，其(qi)波(bo)(bo)(bo)(bo)陣(zhen)面為(wei)一系列同(tong)心球面，波(bo)(bo)(bo)(bo)束向四(si)面八(ba)方擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)，聲(sheng)強(qiang)與傳(chuan)(chuan)播距(ju)離(li)的平(ping)方成(cheng)反(fan)比(bi)(bi)，聲(sheng)壓與傳(chuan)(chuan)播距(ju)離(li)成(cheng)反(fan)比(bi)(bi)，存(cun)在擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)衰(shuai)減(jian)。
在實際(ji)探傷(shang)中，探頭類型、晶(jing)片大小、聲波(bo)頻(pin)率決定著聲波(bo)波(bo)形(xing)，在波(bo)形(xing)確定后(hou)，擴散衰減僅與聲波(bo)傳(chuan)播(bo)距離有關(guan)。
2. 散射(she)衰減(jian)
聲(sheng)波(bo)在(zai)介質中傳播(bo)時，在(zai)聲(sheng)阻抗不(bu)同的介質界面處會產生散亂反射，進(jin)而引起聲(sheng)波(bo)能量的衰(shuai)減，這種現象稱(cheng)為(wei)散射衰(shuai)減。材料的晶粒粗細(xi)程度嚴(yan)重影(ying)響(xiang)散射衰(shuai)減程度。當材料晶粒粗大時，聲(sheng)波(bo)在(zai)晶界處會出(chu)現較多的散亂反射，被散射的聲(sheng)波(bo)會沿著復(fu)雜路徑(jing)傳播(bo)到探頭(tou)，在(zai)儀器顯示屏上(shang)引起林狀回波(bo)，也稱(cheng)草波(bo)，導(dao)致信噪比下降(jiang)，嚴(yan)重時甚至(zhi)會湮沒(mei)缺陷波(bo)。
3. 吸收衰減
質(zhi)點離開(kai)自(zi)己的(de)(de)平衡位置產生(sheng)振動(dong)時，必須克服(fu)介質(zhi)質(zhi)點間的(de)(de)黏滯(zhi)力而做功，造成聲波能量(liang)損(sun)耗，這部分(fen)損(sun)耗的(de)(de)能量(liang)轉(zhuan)換成熱(re)能，同時由于(yu)介質(zhi)的(de)(de)黏滯(zhi)吸收(shou)也會(hui)造成部分(fen)聲波能量(liang)損(sun)耗，這種(zhong)現象稱為吸收(shou)衰減(jian)，又稱黏滯(zhi)衰減(jian)。
在上(shang)三種衰(shuai)(shuai)減(jian)(jian)中，通常(chang)所說的(de)(de)(de)衰(shuai)(shuai)減(jian)(jian)指的(de)(de)(de)是由介質(zhi)引起的(de)(de)(de)散射衰(shuai)(shuai)減(jian)(jian)和吸收(shou)衰(shuai)(shuai)減(jian)(jian)，不包括(kuo)擴散衰(shuai)(shuai)減(jian)(jian)。除此之外，還有(you)位(wei)錯引起的(de)(de)(de)衰(shuai)(shuai)減(jian)(jian)、磁(ci)疇壁引起的(de)(de)(de)衰(shuai)(shuai)減(jian)(jian)和殘余應(ying)力(li)引起的(de)(de)(de)衰(shuai)(shuai)減(jian)(jian)等。
聲波衰減(jian)(jian)的強弱常用衰減(jian)(jian)系數α表示，其單位(wei)為dB/mm,即經過(guo)1mm距離超(chao)聲能量減(jian)(jian)少的分貝(bei)數。衰減(jian)(jian)系數只考(kao)慮了介質的散射衰減(jian)(jian)和吸收衰減(jian)(jian)，不考(kao)慮擴散衰減(jian)(jian)。
對于(yu)(yu)金屬材料等固體介質而言，介質衰減系數(shu)α等于(yu)(yu)散(san)射衰減系數(shu)αs和吸(xi)收衰減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(shi)體不銹鋼和一些鑄件的困難所在。
對于液體介質(zhi)而言，多為(wei)吸(xi)收衰減。衰減系數的表達式為(wei)
由上(shang)式看出，液體衰減系數(shu)與(yu)其黏滯系數(shu)、聲波頻(pin)率的平方(fang)(fang)呈正比(bi)，與(yu)密度(du)、波速的立方(fang)(fang)呈反比(bi)。而n、p、c都與(yu)溫(wen)度(du)有(you)關(guan)，因此(ci)α也與(yu)溫(wen)度(du)有(you)關(guan)。一般情況下，α隨溫(wen)度(du)的升高而降低，有(you)利于超聲波的傳播(bo)。
由(you)此可(ke)知(zhi)，質的(de)衰減同介質的(de)自身性(xing)質牢(lao)牢(lao)相關，所以在實際探傷過程(cheng)中可(ke)據此來評價(jia)材(cai)料晶體粒(li)度大小、缺(que)陷密集程(cheng)度、石(shi)墨含量、組織不均勻(yun)程(cheng)度等情況。
