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(shuai)減(jian)

 聲(sheng)(sheng)波從聲(sheng)(sheng)源(yuan)發(fa)出的聲(sheng)(sheng)束，類似手電筒發(fa)出的光(guang)束，隨著距離(li)的不斷(duan)增(zeng)加(jia)，波陣面不斷(duan)擴大，單(dan)位面積上(shang)的聲(sheng)(sheng)壓不斷(duan)下降，聲(sheng)(sheng)波能量也逐漸減(jian)弱，這種現象稱為擴散衰減(jian)。

 擴(kuo)散(san)(san)衰(shuai)減(jian)(jian)程(cheng)度(du)與傳播波(bo)(bo)(bo)(bo)形和傳播距離(li)(li)有關。對于(yu)平面(mian)波(bo)(bo)(bo)(bo)，其波(bo)(bo)(bo)(bo)陣(zhen)面(mian)為(wei)平面(mian)，波(bo)(bo)(bo)(bo)束(shu)不擴(kuo)散(san)(san)，聲(sheng)強(qiang)(qiang)、聲(sheng)壓不隨傳播距離(li)(li)增加而(er)變化，因此不存在(zai)擴(kuo)散(san)(san)衰(shuai)減(jian)(jian)；對于(yu)柱(zhu)(zhu)面(mian)波(bo)(bo)(bo)(bo)，其波(bo)(bo)(bo)(bo)陣(zhen)面(mian)為(wei)一系列(lie)同(tong)軸圓柱(zhu)(zhu)面(mian)，波(bo)(bo)(bo)(bo)束(shu)向(xiang)四(si)周擴(kuo)散(san)(san)，聲(sheng)強(qiang)(qiang)與傳播距離(li)(li)成反比，聲(sheng)壓與傳播距離(li)(li)的平方(fang)根成反比，存在(zai)擴(kuo)散(san)(san)衰(shuai)減(jian)(jian)；對于(yu)球(qiu)面(mian)波(bo)(bo)(bo)(bo)，其波(bo)(bo)(bo)(bo)陣(zhen)面(mian)為(wei)一系列(lie)同(tong)心(xin)球(qiu)面(mian)，波(bo)(bo)(bo)(bo)束(shu)向(xiang)四(si)面(mian)八方(fang)擴(kuo)散(san)(san)，聲(sheng)強(qiang)(qiang)與傳播距離(li)(li)的平方(fang)成反比，聲(sheng)壓與傳播距離(li)(li)成反比，存在(zai)擴(kuo)散(san)(san)衰(shuai)減(jian)(jian)。

 在(zai)實際探傷中，探頭類型(xing)、晶片大小、聲(sheng)波(bo)頻率決定(ding)著聲(sheng)波(bo)波(bo)形，在(zai)波(bo)形確定(ding)后(hou)，擴散衰(shuai)減僅(jin)與聲(sheng)波(bo)傳播距離有(you)關。

2. 散(san)射衰減

 聲波在(zai)介質中傳播時，在(zai)聲阻抗不同的(de)(de)(de)介質界面處(chu)(chu)會(hui)產生散(san)亂(luan)反射(she)，進(jin)而引起聲波能量(liang)的(de)(de)(de)衰減(jian)，這(zhe)種(zhong)現(xian)象稱為(wei)散(san)射(she)衰減(jian)。材(cai)料的(de)(de)(de)晶(jing)粒粗細程(cheng)度嚴重影響散(san)射(she)衰減(jian)程(cheng)度。當材(cai)料晶(jing)粒粗大時，聲波在(zai)晶(jing)界處(chu)(chu)會(hui)出現(xian)較(jiao)多的(de)(de)(de)散(san)亂(luan)反射(she)，被散(san)射(she)的(de)(de)(de)聲波會(hui)沿著(zhu)復(fu)雜路徑傳播到探頭(tou)，在(zai)儀器顯示屏上引起林狀回波，也稱草波，導致信(xin)噪比下(xia)降，嚴重時甚至(zhi)會(hui)湮沒缺(que)陷(xian)波。

3. 吸收衰減

 質(zhi)點離開自(zi)己的平衡位置產生(sheng)振動時，必須克(ke)服介(jie)質(zhi)質(zhi)點間的黏(nian)(nian)滯力而做功，造成聲波(bo)能(neng)(neng)量(liang)損耗(hao)，這部(bu)分(fen)損耗(hao)的能(neng)(neng)量(liang)轉換成熱(re)能(neng)(neng)，同(tong)時由于介(jie)質(zhi)的黏(nian)(nian)滯吸(xi)收也會(hui)造成部(bu)分(fen)聲波(bo)能(neng)(neng)量(liang)損耗(hao)，這種現象(xiang)稱為吸(xi)收衰(shuai)減(jian)，又(you)稱黏(nian)(nian)滯衰(shuai)減(jian)。

在(zai)上三種衰(shuai)(shuai)減(jian)中，通常(chang)所(suo)說的(de)衰(shuai)(shuai)減(jian)指的(de)是由介質(zhi)引(yin)起(qi)(qi)的(de)散射衰(shuai)(shuai)減(jian)和(he)吸收衰(shuai)(shuai)減(jian)，不(bu)包括擴(kuo)散衰(shuai)(shuai)減(jian)。除此之外，還有位錯(cuo)引(yin)起(qi)(qi)的(de)衰(shuai)(shuai)減(jian)、磁疇壁引(yin)起(qi)(qi)的(de)衰(shuai)(shuai)減(jian)和(he)殘余應力(li)引(yin)起(qi)(qi)的(de)衰(shuai)(shuai)減(jian)等。

聲(sheng)波衰(shuai)(shuai)(shuai)減(jian)(jian)的強(qiang)弱(ruo)常用衰(shuai)(shuai)(shuai)減(jian)(jian)系(xi)數(shu)α表(biao)示(shi)，其單位為dB/mm,即經(jing)過1mm距離超聲(sheng)能量(liang)減(jian)(jian)少的分貝數(shu)。衰(shuai)(shuai)(shuai)減(jian)(jian)系(xi)數(shu)只(zhi)考慮了介質的散射衰(shuai)(shuai)(shuai)減(jian)(jian)和吸(xi)收衰(shuai)(shuai)(shuai)減(jian)(jian)，不考慮擴散衰(shuai)(shuai)(shuai)減(jian)(jian)。

對于金屬材(cai)料等(deng)固體介質而言，介質衰(shuai)減(jian)系(xi)數α等(deng)于散(san)射(she)衰(shuai)減(jian)系(xi)數αs和(he)(he)吸收(shou)衰(shuai)減(jian)αa之和(he)(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(jie)質而言，多為吸收(shou)衰減(jian)。衰減(jian)系數的表(biao)達式為

由上(shang)式(shi)看出，液體(ti)衰減(jian)系數與(yu)其黏(nian)滯系數、聲波頻(pin)率的平方(fang)呈(cheng)正比，與(yu)密度(du)(du)、波速的立方(fang)呈(cheng)反比。而(er)(er)n、p、c都與(yu)溫度(du)(du)有關(guan)，因此(ci)α也與(yu)溫度(du)(du)有關(guan)。一般情況下(xia)，α隨溫度(du)(du)的升高(gao)而(er)(er)降低，有利(li)于超聲波的傳播。

由(you)此可(ke)(ke)知(zhi)，質的(de)衰減同介(jie)質的(de)自身性質牢牢相(xiang)關，所以(yi)在(zai)實際探(tan)傷過程中可(ke)(ke)據此來(lai)評價(jia)材料晶體粒度(du)大小、缺陷(xian)密集程度(du)、石墨(mo)含量、組織(zhi)不均勻程度(du)等情況。