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

 聲波從聲源(yuan)發出的聲束，類似手電筒(tong)發出的光(guang)束，隨著距離的不(bu)(bu)斷(duan)增加，波陣面(mian)不(bu)(bu)斷(duan)擴大，單位面(mian)積上(shang)的聲壓不(bu)(bu)斷(duan)下降，聲波能量也逐漸減弱，這種現象(xiang)稱為(wei)擴散衰減。

 擴散衰減程度與(yu)傳(chuan)(chuan)(chuan)播(bo)波(bo)(bo)形和傳(chuan)(chuan)(chuan)播(bo)距(ju)離(li)(li)(li)有關。對(dui)于(yu)平面(mian)波(bo)(bo)，其波(bo)(bo)陣(zhen)面(mian)為(wei)平面(mian)，波(bo)(bo)束(shu)(shu)不擴散，聲(sheng)(sheng)(sheng)強(qiang)、聲(sheng)(sheng)(sheng)壓不隨傳(chuan)(chuan)(chuan)播(bo)距(ju)離(li)(li)(li)增(zeng)加而變化(hua)，因此(ci)不存在擴散衰減；對(dui)于(yu)柱(zhu)面(mian)波(bo)(bo)，其波(bo)(bo)陣(zhen)面(mian)為(wei)一系(xi)列(lie)同軸圓柱(zhu)面(mian)，波(bo)(bo)束(shu)(shu)向(xiang)四(si)周擴散，聲(sheng)(sheng)(sheng)強(qiang)與(yu)傳(chuan)(chuan)(chuan)播(bo)距(ju)離(li)(li)(li)成(cheng)反(fan)比(bi)，聲(sheng)(sheng)(sheng)壓與(yu)傳(chuan)(chuan)(chuan)播(bo)距(ju)離(li)(li)(li)的(de)平方(fang)根(gen)成(cheng)反(fan)比(bi)，存在擴散衰減；對(dui)于(yu)球面(mian)波(bo)(bo)，其波(bo)(bo)陣(zhen)面(mian)為(wei)一系(xi)列(lie)同心球面(mian)，波(bo)(bo)束(shu)(shu)向(xiang)四(si)面(mian)八方(fang)擴散，聲(sheng)(sheng)(sheng)強(qiang)與(yu)傳(chuan)(chuan)(chuan)播(bo)距(ju)離(li)(li)(li)的(de)平方(fang)成(cheng)反(fan)比(bi)，聲(sheng)(sheng)(sheng)壓與(yu)傳(chuan)(chuan)(chuan)播(bo)距(ju)離(li)(li)(li)成(cheng)反(fan)比(bi)，存在擴散衰減。

 在實際探傷中，探頭(tou)類(lei)型(xing)、晶片(pian)大(da)小(xiao)、聲(sheng)波頻率決定著聲(sheng)波波形，在波形確(que)定后，擴散衰減僅(jin)與聲(sheng)波傳播距離有關。

2. 散射(she)衰減

 聲(sheng)波(bo)在(zai)介(jie)質中傳播時，在(zai)聲(sheng)阻抗不(bu)同的介(jie)質界(jie)面處會(hui)產(chan)生散亂反射(she)，進而引(yin)(yin)起聲(sheng)波(bo)能量(liang)的衰減，這(zhe)種現(xian)象稱(cheng)為(wei)散射(she)衰減。材(cai)(cai)料(liao)的晶粒(li)粗(cu)細程度嚴重(zhong)影響(xiang)散射(she)衰減程度。當材(cai)(cai)料(liao)晶粒(li)粗(cu)大時，聲(sheng)波(bo)在(zai)晶界(jie)處會(hui)出現(xian)較(jiao)多(duo)的散亂反射(she)，被散射(she)的聲(sheng)波(bo)會(hui)沿著復雜路徑傳播到探頭，在(zai)儀器顯示屏(ping)上(shang)引(yin)(yin)起林狀回波(bo)，也稱(cheng)草(cao)波(bo)，導致信噪比下降(jiang)，嚴重(zhong)時甚至(zhi)會(hui)湮沒缺陷波(bo)。

3. 吸收衰(shuai)減

 質點離開自己的(de)平衡位置產(chan)生(sheng)振動(dong)時，必須克(ke)服介(jie)質質點間的(de)黏滯力(li)而做(zuo)功，造成聲波能量(liang)損耗(hao)(hao)，這(zhe)部分損耗(hao)(hao)的(de)能量(liang)轉換成熱能，同時由于(yu)介(jie)質的(de)黏滯吸收也會造成部分聲波能量(liang)損耗(hao)(hao)，這(zhe)種現象(xiang)稱為吸收衰減(jian)，又稱黏滯衰減(jian)。

在上三種(zhong)衰(shuai)(shuai)(shuai)減(jian)中，通(tong)常所說(shuo)的衰(shuai)(shuai)(shuai)減(jian)指(zhi)的是由介質引起(qi)(qi)的散(san)射衰(shuai)(shuai)(shuai)減(jian)和吸(xi)收(shou)衰(shuai)(shuai)(shuai)減(jian)，不包括擴散(san)衰(shuai)(shuai)(shuai)減(jian)。除此之外，還(huan)有位錯(cuo)引起(qi)(qi)的衰(shuai)(shuai)(shuai)減(jian)、磁疇壁引起(qi)(qi)的衰(shuai)(shuai)(shuai)減(jian)和殘余應力引起(qi)(qi)的衰(shuai)(shuai)(shuai)減(jian)等(deng)。

聲(sheng)波衰(shuai)(shuai)減的(de)強弱常用衰(shuai)(shuai)減系數α表示，其單位(wei)為dB/mm,即經過1mm距離超聲(sheng)能(neng)量減少的(de)分貝數。衰(shuai)(shuai)減系數只(zhi)考慮(lv)了(le)介(jie)質的(de)散(san)(san)射衰(shuai)(shuai)減和吸(xi)收衰(shuai)(shuai)減，不考慮(lv)擴散(san)(san)衰(shuai)(shuai)減。

對(dui)于(yu)金(jin)屬材料(liao)等固體介質而(er)言，介質衰減(jian)系數(shu)α等于(yu)散射(she)衰減(jian)系數(shu)αs和吸收(shou)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(ao)氏體不銹鋼和一些鑄件的困難所在。

對于液(ye)體介質而言，多為吸收衰減。衰減系數的表(biao)達(da)式為

由上(shang)式看出，液(ye)體衰減系數與(yu)其黏(nian)滯系數、聲(sheng)波(bo)頻率的(de)平方(fang)呈正比(bi)，與(yu)密度、波(bo)速的(de)立方(fang)呈反比(bi)。而(er)n、p、c都與(yu)溫度有關，因此α也(ye)與(yu)溫度有關。一般情況下，α隨溫度的(de)升(sheng)高而(er)降低，有利于超聲(sheng)波(bo)的(de)傳播。

由此(ci)(ci)可(ke)(ke)知(zhi)，質(zhi)(zhi)的衰(shuai)減同介(jie)質(zhi)(zhi)的自身(shen)性質(zhi)(zhi)牢牢相關(guan)，所以在實際探傷過程(cheng)中可(ke)(ke)據(ju)此(ci)(ci)來評(ping)價材料晶(jing)體粒度大小、缺陷密集程(cheng)度、石(shi)墨含量、組織(zhi)不(bu)均勻程(cheng)度等(deng)情(qing)況。