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)波從聲(sheng)源發(fa)出的(de)聲(sheng)束，類似手電筒發(fa)出的(de)光束，隨著距(ju)離的(de)不(bu)斷(duan)增(zeng)加，波陣面(mian)不(bu)斷(duan)擴大，單(dan)位面(mian)積上的(de)聲(sheng)壓(ya)不(bu)斷(duan)下降，聲(sheng)波能(neng)量也逐漸(jian)減(jian)弱(ruo)，這(zhe)種現象稱為擴散(san)衰減(jian)。

 擴(kuo)散(san)(san)衰(shuai)減(jian)程度與傳(chuan)(chuan)播波(bo)(bo)形和傳(chuan)(chuan)播距(ju)(ju)(ju)(ju)離有關。對于(yu)平面(mian)(mian)波(bo)(bo)，其(qi)波(bo)(bo)陣(zhen)(zhen)面(mian)(mian)為平面(mian)(mian)，波(bo)(bo)束(shu)(shu)(shu)不擴(kuo)散(san)(san)，聲(sheng)強、聲(sheng)壓(ya)不隨傳(chuan)(chuan)播距(ju)(ju)(ju)(ju)離增加而變化，因此(ci)不存在擴(kuo)散(san)(san)衰(shuai)減(jian)；對于(yu)柱面(mian)(mian)波(bo)(bo)，其(qi)波(bo)(bo)陣(zhen)(zhen)面(mian)(mian)為一系列(lie)同(tong)軸圓柱面(mian)(mian)，波(bo)(bo)束(shu)(shu)(shu)向四(si)周擴(kuo)散(san)(san)，聲(sheng)強與傳(chuan)(chuan)播距(ju)(ju)(ju)(ju)離成(cheng)反(fan)(fan)比(bi)，聲(sheng)壓(ya)與傳(chuan)(chuan)播距(ju)(ju)(ju)(ju)離的(de)平方(fang)根成(cheng)反(fan)(fan)比(bi)，存在擴(kuo)散(san)(san)衰(shuai)減(jian)；對于(yu)球面(mian)(mian)波(bo)(bo)，其(qi)波(bo)(bo)陣(zhen)(zhen)面(mian)(mian)為一系列(lie)同(tong)心球面(mian)(mian)，波(bo)(bo)束(shu)(shu)(shu)向四(si)面(mian)(mian)八(ba)方(fang)擴(kuo)散(san)(san)，聲(sheng)強與傳(chuan)(chuan)播距(ju)(ju)(ju)(ju)離的(de)平方(fang)成(cheng)反(fan)(fan)比(bi)，聲(sheng)壓(ya)與傳(chuan)(chuan)播距(ju)(ju)(ju)(ju)離成(cheng)反(fan)(fan)比(bi)，存在擴(kuo)散(san)(san)衰(shuai)減(jian)。

 在(zai)實際探(tan)傷中(zhong)，探(tan)頭(tou)類型、晶片大小、聲(sheng)波(bo)頻率決定著聲(sheng)波(bo)波(bo)形，在(zai)波(bo)形確定后，擴散衰減(jian)僅與聲(sheng)波(bo)傳播距離有(you)關。

2. 散射衰(shuai)減(jian)

 聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)在(zai)介質中傳(chuan)播時(shi)，在(zai)聲(sheng)(sheng)阻(zu)抗不同的(de)(de)(de)介質界面處(chu)會(hui)產生散亂反(fan)射(she)，進而引起聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)能(neng)量的(de)(de)(de)衰(shuai)減(jian)，這種現象稱為散射(she)衰(shuai)減(jian)。材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)晶粒粗(cu)細程(cheng)度嚴(yan)重影響散射(she)衰(shuai)減(jian)程(cheng)度。當材(cai)料(liao)晶粒粗(cu)大時(shi)，聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)在(zai)晶界處(chu)會(hui)出現較多(duo)的(de)(de)(de)散亂反(fan)射(she)，被(bei)散射(she)的(de)(de)(de)聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)會(hui)沿著復雜(za)路徑傳(chuan)播到探頭，在(zai)儀(yi)器顯示屏上引起林狀回波(bo)(bo)，也稱草(cao)波(bo)(bo)，導致信噪比下降，嚴(yan)重時(shi)甚至會(hui)湮沒缺陷波(bo)(bo)。

3. 吸收衰減

 質(zhi)點(dian)離開自己(ji)的平衡位(wei)置產生振動時，必須克服介質(zhi)質(zhi)點(dian)間的黏(nian)(nian)滯(zhi)(zhi)力而做功，造(zao)成聲波(bo)能(neng)量(liang)損(sun)耗(hao)(hao)，這(zhe)部分損(sun)耗(hao)(hao)的能(neng)量(liang)轉(zhuan)換成熱能(neng)，同時由(you)于介質(zhi)的黏(nian)(nian)滯(zhi)(zhi)吸(xi)(xi)收也(ye)會(hui)造(zao)成部分聲波(bo)能(neng)量(liang)損(sun)耗(hao)(hao)，這(zhe)種(zhong)現象稱為吸(xi)(xi)收衰(shuai)減(jian)，又(you)稱黏(nian)(nian)滯(zhi)(zhi)衰(shuai)減(jian)。

在上三(san)種衰(shuai)減中，通(tong)常所說(shuo)的衰(shuai)減指的是由(you)介質引(yin)起(qi)(qi)的散射衰(shuai)減和吸收衰(shuai)減，不包(bao)括擴散衰(shuai)減。除此之外(wai)，還有位錯(cuo)引(yin)起(qi)(qi)的衰(shuai)減、磁疇壁(bi)引(yin)起(qi)(qi)的衰(shuai)減和殘余(yu)應力(li)引(yin)起(qi)(qi)的衰(shuai)減等。

聲波衰(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)減的(de)強(qiang)弱常用衰(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)減系(xi)數(shu)α表示(shi)，其單位(wei)為dB/mm,即經(jing)過1mm距(ju)離超聲能量減少(shao)的(de)分貝數(shu)。衰(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)減系(xi)數(shu)只考(kao)慮了介(jie)質(zhi)的(de)散射(she)衰(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)減和吸(xi)收衰(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)減，不考(kao)慮擴散衰(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)減。

對于金屬材(cai)料等固體介(jie)質(zhi)而言，介(jie)質(zhi)衰(shuai)減系數(shu)α等于散(san)射(she)衰(shuai)減系數(shu)αs和吸(xi)收衰(shuai)減αa之(zhi)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和一些鑄件的困難所在。

對于(yu)液體介質而言，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)衰減系(xi)數與(yu)(yu)其黏滯系(xi)數、聲波(bo)頻率的平方呈正比(bi)，與(yu)(yu)密度(du)(du)、波(bo)速(su)的立(li)方呈反比(bi)。而n、p、c都與(yu)(yu)溫度(du)(du)有(you)(you)關，因此(ci)α也(ye)與(yu)(yu)溫度(du)(du)有(you)(you)關。一般情(qing)況下，α隨溫度(du)(du)的升高(gao)而降低，有(you)(you)利(li)于超聲波(bo)的傳播。

由此可知，質的(de)衰減同(tong)介質的(de)自身性質牢牢相關(guan)，所以(yi)在實際探傷(shang)過程中可據(ju)此來(lai)評價材料(liao)晶(jing)體粒度大(da)小、缺(que)陷(xian)密集程度、石墨含(han)量、組織不均(jun)勻程度等情況(kuang)。