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(san)衰減

 聲(sheng)(sheng)波(bo)從(cong)聲(sheng)(sheng)源(yuan)發出的(de)聲(sheng)(sheng)束，類(lei)似手電(dian)筒發出的(de)光束，隨(sui)著距離(li)的(de)不(bu)斷增(zeng)加(jia)，波(bo)陣面(mian)(mian)不(bu)斷擴大(da)，單位面(mian)(mian)積上的(de)聲(sheng)(sheng)壓不(bu)斷下降(jiang)，聲(sheng)(sheng)波(bo)能量也逐漸減(jian)弱，這種現象(xiang)稱為(wei)擴散(san)衰(shuai)減(jian)。

 擴(kuo)散衰(shuai)減(jian)程度與傳播(bo)(bo)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)形(xing)和(he)傳播(bo)(bo)距(ju)離(li)(li)(li)有(you)關。對于平(ping)面波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)，其(qi)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)陣面為(wei)平(ping)面，波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)束不(bu)(bu)(bu)擴(kuo)散，聲強(qiang)、聲壓(ya)(ya)(ya)不(bu)(bu)(bu)隨(sui)傳播(bo)(bo)距(ju)離(li)(li)(li)增加(jia)而變化，因此不(bu)(bu)(bu)存在(zai)擴(kuo)散衰(shuai)減(jian)；對于柱(zhu)面波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)，其(qi)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)陣面為(wei)一系列(lie)同軸圓(yuan)柱(zhu)面，波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)束向四周擴(kuo)散，聲強(qiang)與傳播(bo)(bo)距(ju)離(li)(li)(li)成反比，聲壓(ya)(ya)(ya)與傳播(bo)(bo)距(ju)離(li)(li)(li)的平(ping)方根成反比，存在(zai)擴(kuo)散衰(shuai)減(jian)；對于球(qiu)(qiu)面波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)，其(qi)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)陣面為(wei)一系列(lie)同心(xin)球(qiu)(qiu)面，波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)束向四面八方擴(kuo)散，聲強(qiang)與傳播(bo)(bo)距(ju)離(li)(li)(li)的平(ping)方成反比，聲壓(ya)(ya)(ya)與傳播(bo)(bo)距(ju)離(li)(li)(li)成反比，存在(zai)擴(kuo)散衰(shuai)減(jian)。

 在(zai)實際探(tan)傷中，探(tan)頭類型、晶片大小、聲波(bo)(bo)頻(pin)率決定(ding)(ding)著聲波(bo)(bo)波(bo)(bo)形(xing)，在(zai)波(bo)(bo)形(xing)確(que)定(ding)(ding)后，擴散(san)衰減(jian)僅與(yu)聲波(bo)(bo)傳播(bo)距離有關。

2. 散射衰減

 聲(sheng)(sheng)波(bo)在介(jie)質(zhi)中傳(chuan)播時(shi)，在聲(sheng)(sheng)阻(zu)抗(kang)不同的(de)介(jie)質(zhi)界面處會(hui)(hui)產生散(san)亂反(fan)射(she)(she)，進而引起(qi)聲(sheng)(sheng)波(bo)能量的(de)衰(shuai)(shuai)減(jian)，這種現象(xiang)稱(cheng)為散(san)射(she)(she)衰(shuai)(shuai)減(jian)。材(cai)(cai)料(liao)的(de)晶粒(li)粗細程度嚴(yan)(yan)重影響散(san)射(she)(she)衰(shuai)(shuai)減(jian)程度。當材(cai)(cai)料(liao)晶粒(li)粗大時(shi)，聲(sheng)(sheng)波(bo)在晶界處會(hui)(hui)出現較多的(de)散(san)亂反(fan)射(she)(she)，被(bei)散(san)射(she)(she)的(de)聲(sheng)(sheng)波(bo)會(hui)(hui)沿著復(fu)雜路徑(jing)傳(chuan)播到探頭，在儀器顯(xian)示(shi)屏上(shang)引起(qi)林狀回波(bo)，也稱(cheng)草波(bo)，導致(zhi)信噪比下降，嚴(yan)(yan)重時(shi)甚至會(hui)(hui)湮沒缺陷波(bo)。

3. 吸收衰減(jian)

 質(zhi)點離開自己(ji)的平衡位(wei)置產生振動(dong)時，必須克(ke)服(fu)介(jie)質(zhi)質(zhi)點間(jian)的黏滯力而做功，造成(cheng)聲波(bo)能(neng)量損耗，這部分(fen)損耗的能(neng)量轉換成(cheng)熱能(neng)，同時由于(yu)介(jie)質(zhi)的黏滯吸收也會造成(cheng)部分(fen)聲波(bo)能(neng)量損耗，這種現象稱(cheng)為(wei)吸收衰減(jian)，又稱(cheng)黏滯衰減(jian)。

在上(shang)三種(zhong)衰(shuai)減(jian)中，通常所說的(de)(de)衰(shuai)減(jian)指的(de)(de)是由(you)介質引(yin)起(qi)的(de)(de)散(san)射衰(shuai)減(jian)和吸收衰(shuai)減(jian)，不(bu)包括擴散(san)衰(shuai)減(jian)。除(chu)此之外，還有位錯引(yin)起(qi)的(de)(de)衰(shuai)減(jian)、磁疇壁引(yin)起(qi)的(de)(de)衰(shuai)減(jian)和殘余應力引(yin)起(qi)的(de)(de)衰(shuai)減(jian)等。

聲波衰減(jian)的(de)強(qiang)弱常(chang)用衰減(jian)系數α表(biao)示，其單位為dB/mm,即(ji)經過1mm距離超聲能量減(jian)少的(de)分貝(bei)數。衰減(jian)系數只考慮了介(jie)質的(de)散射衰減(jian)和吸收衰減(jian)，不(bu)考慮擴(kuo)散衰減(jian)。

對于金屬材料等固體(ti)介質而言，介質衰減系數α等于散射(she)衰減系數αs和吸收衰減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(ti)不銹鋼和一些鑄件的困難所在。

對于液體介(jie)質而(er)言(yan)，多為(wei)吸收衰減。衰減系數的表(biao)達式為(wei)

由上(shang)式看出，液體衰(shuai)減(jian)系數(shu)與其黏滯系數(shu)、聲波(bo)頻率的平方(fang)呈正比(bi)，與密度、波(bo)速的立(li)方(fang)呈反比(bi)。而n、p、c都與溫度有(you)關，因此α也與溫度有(you)關。一般情況下，α隨溫度的升高(gao)而降低，有(you)利(li)于(yu)超聲波(bo)的傳播。

由此可知(zhi)，質的衰減同介質的自身性質牢牢相關，所(suo)以在實際(ji)探(tan)傷過程(cheng)中可據此來評價材料晶體粒度(du)大小、缺(que)陷密(mi)集(ji)程(cheng)度(du)、石墨(mo)含(han)量、組織不(bu)均勻(yun)程(cheng)度(du)等情況。