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)散衰減
聲(sheng)波從聲(sheng)源發(fa)出的(de)聲(sheng)束，類似手(shou)電(dian)筒發(fa)出的(de)光(guang)束，隨著(zhu)距(ju)離的(de)不斷(duan)增(zeng)加，波陣面不斷(duan)擴(kuo)大(da)，單位面積上的(de)聲(sheng)壓(ya)不斷(duan)下降，聲(sheng)波能量也逐漸減(jian)弱，這(zhe)種現象稱(cheng)為擴(kuo)散(san)衰減(jian)。
擴(kuo)散(san)衰(shuai)減程度與(yu)傳(chuan)(chuan)(chuan)播(bo)(bo)(bo)波(bo)形(xing)和傳(chuan)(chuan)(chuan)播(bo)(bo)(bo)距(ju)(ju)離(li)(li)有(you)關。對(dui)于平(ping)(ping)(ping)面(mian)(mian)(mian)波(bo)，其波(bo)陣(zhen)面(mian)(mian)(mian)為(wei)平(ping)(ping)(ping)面(mian)(mian)(mian)，波(bo)束(shu)(shu)不(bu)擴(kuo)散(san)，聲強、聲壓不(bu)隨傳(chuan)(chuan)(chuan)播(bo)(bo)(bo)距(ju)(ju)離(li)(li)增加而(er)變化，因此不(bu)存(cun)在擴(kuo)散(san)衰(shuai)減；對(dui)于柱面(mian)(mian)(mian)波(bo)，其波(bo)陣(zhen)面(mian)(mian)(mian)為(wei)一系列同(tong)軸圓(yuan)柱面(mian)(mian)(mian)，波(bo)束(shu)(shu)向四(si)(si)周擴(kuo)散(san)，聲強與(yu)傳(chuan)(chuan)(chuan)播(bo)(bo)(bo)距(ju)(ju)離(li)(li)成(cheng)反比(bi)，聲壓與(yu)傳(chuan)(chuan)(chuan)播(bo)(bo)(bo)距(ju)(ju)離(li)(li)的(de)平(ping)(ping)(ping)方根成(cheng)反比(bi)，存(cun)在擴(kuo)散(san)衰(shuai)減；對(dui)于球(qiu)面(mian)(mian)(mian)波(bo)，其波(bo)陣(zhen)面(mian)(mian)(mian)為(wei)一系列同(tong)心球(qiu)面(mian)(mian)(mian)，波(bo)束(shu)(shu)向四(si)(si)面(mian)(mian)(mian)八方擴(kuo)散(san)，聲強與(yu)傳(chuan)(chuan)(chuan)播(bo)(bo)(bo)距(ju)(ju)離(li)(li)的(de)平(ping)(ping)(ping)方成(cheng)反比(bi)，聲壓與(yu)傳(chuan)(chuan)(chuan)播(bo)(bo)(bo)距(ju)(ju)離(li)(li)成(cheng)反比(bi)，存(cun)在擴(kuo)散(san)衰(shuai)減。
在(zai)實際探傷中，探頭類型、晶(jing)片大小(xiao)、聲波(bo)頻率決定著聲波(bo)波(bo)形(xing)，在(zai)波(bo)形(xing)確定后，擴散衰減僅與聲波(bo)傳播(bo)距離有關(guan)。
2. 散射衰減
聲波在(zai)介(jie)質中傳播時(shi)，在(zai)聲阻抗不同的(de)介(jie)質界面處會(hui)(hui)產生散亂反(fan)射(she)，進(jin)而引(yin)起聲波能(neng)量的(de)衰減，這種現象稱為(wei)散射(she)衰減。材(cai)料的(de)晶粒粗細程(cheng)度(du)嚴重影(ying)響散射(she)衰減程(cheng)度(du)。當材(cai)料晶粒粗大時(shi)，聲波在(zai)晶界處會(hui)(hui)出現較多(duo)的(de)散亂反(fan)射(she)，被散射(she)的(de)聲波會(hui)(hui)沿(yan)著復雜(za)路徑傳播到(dao)探頭，在(zai)儀器顯示屏上引(yin)起林(lin)狀回(hui)波，也(ye)稱草(cao)波，導致信噪比下降(jiang)，嚴重時(shi)甚至會(hui)(hui)湮沒(mei)缺(que)陷(xian)波。
3. 吸(xi)收衰減
質(zhi)點離開自己的(de)平衡位置產(chan)生(sheng)振動時(shi)，必須(xu)克服(fu)介(jie)質(zhi)質(zhi)點間的(de)黏(nian)滯(zhi)力而做(zuo)功，造成聲波能(neng)量(liang)損(sun)耗，這部(bu)分(fen)損(sun)耗的(de)能(neng)量(liang)轉換成熱能(neng)，同時(shi)由于(yu)介(jie)質(zhi)的(de)黏(nian)滯(zhi)吸收也會造成部(bu)分(fen)聲波能(neng)量(liang)損(sun)耗，這種(zhong)現象稱為吸收衰(shuai)減(jian)，又稱黏(nian)滯(zhi)衰(shuai)減(jian)。
在上三(san)種衰(shuai)減中，通常所(suo)說的衰(shuai)減指的是由介質引(yin)起的散(san)射衰(shuai)減和(he)吸收衰(shuai)減，不包括擴散(san)衰(shuai)減。除此之外，還有位錯引(yin)起的衰(shuai)減、磁疇(chou)壁引(yin)起的衰(shuai)減和(he)殘余應力引(yin)起的衰(shuai)減等。
聲波衰減(jian)的(de)(de)強(qiang)弱常用衰減(jian)系(xi)數(shu)α表示，其單位為dB/mm,即經過(guo)1mm距(ju)離超聲能量減(jian)少的(de)(de)分(fen)貝(bei)數(shu)。衰減(jian)系(xi)數(shu)只考慮了介(jie)質的(de)(de)散(san)射衰減(jian)和吸收衰減(jian)，不考慮擴散(san)衰減(jian)。
對于(yu)金屬材料等固(gu)體介(jie)質而言，介(jie)質衰(shuai)(shuai)(shuai)減系數(shu)(shu)α等于(yu)散(san)射衰(shuai)(shuai)(shuai)減系數(shu)(shu)αs和吸收(shou)衰(shuai)(shuai)(shuai)減αa之和，即(ji)
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(ao)氏體不銹鋼和一些鑄件的困難所在。
對于液體介質(zhi)而言，多為吸(xi)收衰(shuai)減。衰(shuai)減系數的表達式為
由上(shang)式(shi)看出(chu)，液體衰減系數與其黏滯系數、聲(sheng)波(bo)頻(pin)率的(de)平方呈(cheng)正比(bi)，與密(mi)度(du)、波(bo)速的(de)立方呈(cheng)反比(bi)。而n、p、c都(dou)與溫(wen)(wen)度(du)有關(guan)，因此α也與溫(wen)(wen)度(du)有關(guan)。一(yi)般情況下，α隨溫(wen)(wen)度(du)的(de)升高而降低(di)，有利(li)于超聲(sheng)波(bo)的(de)傳(chuan)播。
由此(ci)可知(zhi)，質(zhi)(zhi)的(de)衰減同介質(zhi)(zhi)的(de)自身性質(zhi)(zhi)牢(lao)牢(lao)相關，所以在實際探傷過程(cheng)中可據此(ci)來評(ping)價材料晶(jing)體粒度大小、缺陷密集程(cheng)度、石墨含量(liang)、組織不均勻程(cheng)度等情況。
