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(sheng)(sheng)波(bo)從聲(sheng)(sheng)源發出的(de)(de)聲(sheng)(sheng)束(shu)，類似手電筒發出的(de)(de)光束(shu)，隨著距(ju)離的(de)(de)不斷(duan)增加，波(bo)陣(zhen)面不斷(duan)擴大，單位面積(ji)上的(de)(de)聲(sheng)(sheng)壓不斷(duan)下降(jiang)，聲(sheng)(sheng)波(bo)能(neng)量(liang)也逐漸(jian)減弱，這種現象稱為擴散衰減。

 擴(kuo)(kuo)(kuo)散衰(shuai)減(jian)程度與(yu)傳(chuan)(chuan)(chuan)播(bo)波(bo)(bo)(bo)形和(he)傳(chuan)(chuan)(chuan)播(bo)距離有關(guan)。對(dui)于平面(mian)(mian)波(bo)(bo)(bo)，其(qi)波(bo)(bo)(bo)陣(zhen)面(mian)(mian)為(wei)(wei)平面(mian)(mian)，波(bo)(bo)(bo)束(shu)(shu)不擴(kuo)(kuo)(kuo)散，聲(sheng)強、聲(sheng)壓不隨(sui)傳(chuan)(chuan)(chuan)播(bo)距離增(zeng)加而變化，因此不存在擴(kuo)(kuo)(kuo)散衰(shuai)減(jian)；對(dui)于柱面(mian)(mian)波(bo)(bo)(bo)，其(qi)波(bo)(bo)(bo)陣(zhen)面(mian)(mian)為(wei)(wei)一系列(lie)同軸圓柱面(mian)(mian)，波(bo)(bo)(bo)束(shu)(shu)向四(si)周擴(kuo)(kuo)(kuo)散，聲(sheng)強與(yu)傳(chuan)(chuan)(chuan)播(bo)距離成反比，聲(sheng)壓與(yu)傳(chuan)(chuan)(chuan)播(bo)距離的平方根成反比，存在擴(kuo)(kuo)(kuo)散衰(shuai)減(jian)；對(dui)于球(qiu)面(mian)(mian)波(bo)(bo)(bo)，其(qi)波(bo)(bo)(bo)陣(zhen)面(mian)(mian)為(wei)(wei)一系列(lie)同心球(qiu)面(mian)(mian)，波(bo)(bo)(bo)束(shu)(shu)向四(si)面(mian)(mian)八方擴(kuo)(kuo)(kuo)散，聲(sheng)強與(yu)傳(chuan)(chuan)(chuan)播(bo)距離的平方成反比，聲(sheng)壓與(yu)傳(chuan)(chuan)(chuan)播(bo)距離成反比，存在擴(kuo)(kuo)(kuo)散衰(shuai)減(jian)。

 在實際探(tan)傷中，探(tan)頭類型、晶片大小、聲(sheng)波(bo)(bo)(bo)(bo)頻率決定著聲(sheng)波(bo)(bo)(bo)(bo)波(bo)(bo)(bo)(bo)形，在波(bo)(bo)(bo)(bo)形確定后，擴散衰減僅與(yu)聲(sheng)波(bo)(bo)(bo)(bo)傳播距(ju)離有關。

2. 散射衰(shuai)減(jian)

 聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)在(zai)介質(zhi)中傳播時，在(zai)聲(sheng)(sheng)阻抗不同(tong)的(de)介質(zhi)界面處(chu)會(hui)(hui)產生散(san)(san)亂反射(she)，進而引起聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)能量的(de)衰減(jian)，這種現象(xiang)稱(cheng)為散(san)(san)射(she)衰減(jian)。材料的(de)晶(jing)(jing)粒粗(cu)細程度嚴重影(ying)響散(san)(san)射(she)衰減(jian)程度。當材料晶(jing)(jing)粒粗(cu)大時，聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)在(zai)晶(jing)(jing)界處(chu)會(hui)(hui)出現較多(duo)的(de)散(san)(san)亂反射(she)，被散(san)(san)射(she)的(de)聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)會(hui)(hui)沿著復雜(za)路徑傳播到探頭，在(zai)儀器顯示屏上(shang)引起林狀回波(bo)(bo)，也稱(cheng)草波(bo)(bo)，導(dao)致信噪(zao)比下(xia)降，嚴重時甚至會(hui)(hui)湮沒缺(que)陷波(bo)(bo)。

3. 吸(xi)收(shou)衰減

 質點離(li)開自己的(de)平衡(heng)位置產生振動時(shi)，必須克服介質質點間的(de)黏(nian)滯(zhi)力(li)而做功，造成聲波能(neng)量損(sun)耗(hao)，這部(bu)分損(sun)耗(hao)的(de)能(neng)量轉換(huan)成熱能(neng)，同(tong)時(shi)由于介質的(de)黏(nian)滯(zhi)吸收(shou)也會(hui)造成部(bu)分聲波能(neng)量損(sun)耗(hao)，這種現象稱(cheng)(cheng)為吸收(shou)衰減，又稱(cheng)(cheng)黏(nian)滯(zhi)衰減。

在上三種衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)中，通常所(suo)說的(de)(de)衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)指的(de)(de)是由介質引(yin)(yin)起的(de)(de)散(san)射衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)和吸收(shou)衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)，不包括擴散(san)衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)。除(chu)此之外，還有位(wei)錯引(yin)(yin)起的(de)(de)衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)、磁(ci)疇壁(bi)引(yin)(yin)起的(de)(de)衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)和殘余應力引(yin)(yin)起的(de)(de)衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)等。

聲(sheng)(sheng)波衰(shuai)(shuai)減(jian)的(de)強弱常用衰(shuai)(shuai)減(jian)系數(shu)α表示(shi)，其單(dan)位為dB/mm,即經過(guo)1mm距離超聲(sheng)(sheng)能量減(jian)少的(de)分貝數(shu)。衰(shuai)(shuai)減(jian)系數(shu)只考慮了介質的(de)散(san)射衰(shuai)(shuai)減(jian)和吸收(shou)衰(shuai)(shuai)減(jian)，不考慮擴散(san)衰(shuai)(shuai)減(jian)。

對于金屬材料等固體介質而言，介質衰減系(xi)數α等于散(san)射衰減系(xi)數αs和(he)吸收衰減αa之和(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(shi)體不銹鋼和一些鑄件的困難所在。

對于液(ye)體介質而(er)言，多為吸收(shou)衰減(jian)。衰減(jian)系數的表達式為

由上式看出(chu)，液(ye)體衰減系(xi)數(shu)與(yu)(yu)其黏(nian)滯系(xi)數(shu)、聲(sheng)波(bo)(bo)頻率的(de)平方呈正(zheng)比，與(yu)(yu)密度(du)、波(bo)(bo)速的(de)立方呈反比。而(er)n、p、c都與(yu)(yu)溫(wen)度(du)有(you)關(guan)，因此(ci)α也(ye)與(yu)(yu)溫(wen)度(du)有(you)關(guan)。一般情況下，α隨(sui)溫(wen)度(du)的(de)升(sheng)高而(er)降低，有(you)利于超聲(sheng)波(bo)(bo)的(de)傳播。

由此可知，質(zhi)(zhi)的衰減同介質(zhi)(zhi)的自身性質(zhi)(zhi)牢(lao)牢(lao)相關，所以(yi)在實際(ji)探傷過程(cheng)(cheng)中可據此來評價材料晶體粒度(du)大小、缺陷密集(ji)程(cheng)(cheng)度(du)、石(shi)墨含量、組織不(bu)均勻程(cheng)(cheng)度(du)等情況。