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)源發出的(de)(de)(de)聲(sheng)束(shu)，類似手(shou)電筒(tong)發出的(de)(de)(de)光束(shu)，隨著距離的(de)(de)(de)不(bu)斷增加，波陣面不(bu)斷擴(kuo)大，單位(wei)面積上的(de)(de)(de)聲(sheng)壓不(bu)斷下降，聲(sheng)波能(neng)量(liang)也(ye)逐(zhu)漸減(jian)弱，這種(zhong)現象稱(cheng)為擴(kuo)散(san)衰減(jian)。

 擴散衰減程度與傳播(bo)(bo)波(bo)形和傳播(bo)(bo)距離(li)(li)(li)有關。對于(yu)平(ping)面(mian)(mian)(mian)波(bo)，其波(bo)陣面(mian)(mian)(mian)為平(ping)面(mian)(mian)(mian)，波(bo)束(shu)不擴散，聲(sheng)(sheng)強、聲(sheng)(sheng)壓不隨傳播(bo)(bo)距離(li)(li)(li)增加而(er)變化，因此不存(cun)(cun)在(zai)擴散衰減；對于(yu)柱面(mian)(mian)(mian)波(bo)，其波(bo)陣面(mian)(mian)(mian)為一(yi)系(xi)列同(tong)軸圓柱面(mian)(mian)(mian)，波(bo)束(shu)向(xiang)四(si)周(zhou)擴散，聲(sheng)(sheng)強與傳播(bo)(bo)距離(li)(li)(li)成(cheng)反(fan)比，聲(sheng)(sheng)壓與傳播(bo)(bo)距離(li)(li)(li)的(de)平(ping)方(fang)(fang)根(gen)成(cheng)反(fan)比，存(cun)(cun)在(zai)擴散衰減；對于(yu)球面(mian)(mian)(mian)波(bo)，其波(bo)陣面(mian)(mian)(mian)為一(yi)系(xi)列同(tong)心球面(mian)(mian)(mian)，波(bo)束(shu)向(xiang)四(si)面(mian)(mian)(mian)八方(fang)(fang)擴散，聲(sheng)(sheng)強與傳播(bo)(bo)距離(li)(li)(li)的(de)平(ping)方(fang)(fang)成(cheng)反(fan)比，聲(sheng)(sheng)壓與傳播(bo)(bo)距離(li)(li)(li)成(cheng)反(fan)比，存(cun)(cun)在(zai)擴散衰減。

 在實際探(tan)(tan)傷中，探(tan)(tan)頭類型、晶片大小、聲波頻(pin)率決定著聲波波形(xing)，在波形(xing)確(que)定后，擴散衰減僅與聲波傳播距(ju)離有關。

2. 散射衰減

 聲(sheng)(sheng)波(bo)在介質中傳(chuan)播(bo)(bo)時(shi)，在聲(sheng)(sheng)阻(zu)抗(kang)不同的(de)介質界(jie)面處(chu)會產(chan)生散(san)亂反(fan)射(she)(she)，進而引起聲(sheng)(sheng)波(bo)能(neng)量的(de)衰減，這種現象稱為散(san)射(she)(she)衰減。材料的(de)晶(jing)粒(li)粗細(xi)程(cheng)度嚴(yan)重影響散(san)射(she)(she)衰減程(cheng)度。當材料晶(jing)粒(li)粗大(da)時(shi)，聲(sheng)(sheng)波(bo)在晶(jing)界(jie)處(chu)會出現較多的(de)散(san)亂反(fan)射(she)(she)，被散(san)射(she)(she)的(de)聲(sheng)(sheng)波(bo)會沿著復雜路徑傳(chuan)播(bo)(bo)到(dao)探頭，在儀器顯示屏上引起林狀回波(bo)，也稱草波(bo)，導(dao)致信噪比(bi)下降，嚴(yan)重時(shi)甚至會湮沒缺陷波(bo)。

3. 吸收(shou)衰減(jian)

 質(zhi)點離開自己的平衡(heng)位(wei)置產生振動時(shi)，必須克服介質(zhi)質(zhi)點間的黏(nian)滯力(li)而做功，造成(cheng)(cheng)聲(sheng)波能(neng)量損耗，這部分(fen)損耗的能(neng)量轉換成(cheng)(cheng)熱能(neng)，同(tong)時(shi)由于介質(zhi)的黏(nian)滯吸(xi)收也會(hui)造成(cheng)(cheng)部分(fen)聲(sheng)波能(neng)量損耗，這種現象稱(cheng)為吸(xi)收衰減(jian)，又稱(cheng)黏(nian)滯衰減(jian)。

在上三(san)種衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)中，通常所說的(de)(de)衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)指的(de)(de)是(shi)由介質(zhi)引(yin)起的(de)(de)散(san)射(she)衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)和吸收衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)，不包(bao)括(kuo)擴散(san)衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)。除此(ci)之(zhi)外，還有(you)位錯引(yin)起的(de)(de)衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)、磁疇壁(bi)引(yin)起的(de)(de)衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)和殘余(yu)應力引(yin)起的(de)(de)衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)等。

聲波衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)的強弱常用衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)系數α表(biao)示，其單位為(wei)dB/mm,即經過1mm距離超聲能量減(jian)(jian)(jian)少的分貝數。衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)系數只考慮了(le)介(jie)質的散射衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)和吸收衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)，不考慮擴散衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)。

對于金屬(shu)材料(liao)等固體(ti)介質而言，介質衰減(jian)系數α等于散射(she)衰減(jian)系數αs和吸收衰減(jian)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(yu)液(ye)體介(jie)質而言(yan)，多為吸收衰減(jian)。衰減(jian)系數的(de)表達式為

由上式看出(chu)，液體衰減系數(shu)與其黏滯(zhi)系數(shu)、聲(sheng)波頻率(lv)的(de)(de)平方(fang)呈正比(bi)，與密度、波速的(de)(de)立(li)方(fang)呈反比(bi)。而n、p、c都(dou)與溫度有(you)(you)關，因此α也與溫度有(you)(you)關。一(yi)般情況下，α隨溫度的(de)(de)升高(gao)而降低，有(you)(you)利于(yu)超聲(sheng)波的(de)(de)傳播。

由此可知(zhi)，質(zhi)的(de)衰減(jian)同介質(zhi)的(de)自身性質(zhi)牢(lao)牢(lao)相關，所以在實際(ji)探傷(shang)過程(cheng)中可據此來評(ping)價材料晶體粒度大小、缺陷密集(ji)程(cheng)度、石墨(mo)含量、組織不均勻程(cheng)度等(deng)情況。