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(jian)

 聲(sheng)波從聲(sheng)源發(fa)出的(de)(de)聲(sheng)束，類似手電筒(tong)發(fa)出的(de)(de)光束，隨(sui)著距離(li)的(de)(de)不(bu)斷(duan)(duan)(duan)增加，波陣面不(bu)斷(duan)(duan)(duan)擴大，單(dan)位(wei)面積上的(de)(de)聲(sheng)壓(ya)不(bu)斷(duan)(duan)(duan)下降，聲(sheng)波能(neng)量也逐漸減(jian)弱，這種現(xian)象稱為擴散衰減(jian)。

 擴(kuo)散(san)衰(shuai)減(jian)(jian)程度與(yu)(yu)傳(chuan)(chuan)播(bo)(bo)波形(xing)和傳(chuan)(chuan)播(bo)(bo)距離(li)(li)有(you)關。對于(yu)平面(mian)(mian)波，其(qi)波陣面(mian)(mian)為平面(mian)(mian)，波束(shu)不擴(kuo)散(san)，聲(sheng)強、聲(sheng)壓(ya)不隨傳(chuan)(chuan)播(bo)(bo)距離(li)(li)增加(jia)而變化(hua)，因此不存(cun)在擴(kuo)散(san)衰(shuai)減(jian)(jian)；對于(yu)柱面(mian)(mian)波，其(qi)波陣面(mian)(mian)為一系列同軸圓柱面(mian)(mian)，波束(shu)向四周擴(kuo)散(san)，聲(sheng)強與(yu)(yu)傳(chuan)(chuan)播(bo)(bo)距離(li)(li)成(cheng)反比，聲(sheng)壓(ya)與(yu)(yu)傳(chuan)(chuan)播(bo)(bo)距離(li)(li)的(de)平方(fang)根成(cheng)反比，存(cun)在擴(kuo)散(san)衰(shuai)減(jian)(jian)；對于(yu)球面(mian)(mian)波，其(qi)波陣面(mian)(mian)為一系列同心球面(mian)(mian)，波束(shu)向四面(mian)(mian)八方(fang)擴(kuo)散(san)，聲(sheng)強與(yu)(yu)傳(chuan)(chuan)播(bo)(bo)距離(li)(li)的(de)平方(fang)成(cheng)反比，聲(sheng)壓(ya)與(yu)(yu)傳(chuan)(chuan)播(bo)(bo)距離(li)(li)成(cheng)反比，存(cun)在擴(kuo)散(san)衰(shuai)減(jian)(jian)。

 在實際(ji)探傷(shang)中，探頭類型、晶片大小、聲波(bo)(bo)頻率決定著聲波(bo)(bo)波(bo)(bo)形，在波(bo)(bo)形確定后(hou)，擴散衰減僅(jin)與聲波(bo)(bo)傳播距(ju)離有(you)關。

2. 散射衰減

 聲(sheng)(sheng)波(bo)在(zai)介質中傳播時(shi)，在(zai)聲(sheng)(sheng)阻(zu)抗不(bu)同的(de)介質界面處會產生(sheng)散(san)亂反射(she)，進(jin)而引起聲(sheng)(sheng)波(bo)能量的(de)衰(shuai)減(jian)(jian)，這種現象稱(cheng)為散(san)射(she)衰(shuai)減(jian)(jian)。材料的(de)晶粒粗細程度嚴(yan)重(zhong)影響(xiang)散(san)射(she)衰(shuai)減(jian)(jian)程度。當材料晶粒粗大時(shi)，聲(sheng)(sheng)波(bo)在(zai)晶界處會出(chu)現較多的(de)散(san)亂反射(she)，被散(san)射(she)的(de)聲(sheng)(sheng)波(bo)會沿著復雜(za)路徑傳播到探頭，在(zai)儀器(qi)顯示屏上引起林狀回波(bo)，也(ye)稱(cheng)草(cao)波(bo)，導致信噪比下降，嚴(yan)重(zhong)時(shi)甚至會湮沒缺陷波(bo)。

3. 吸收(shou)衰減(jian)

 質(zhi)點(dian)(dian)離開自己的平衡(heng)位置產生振動時(shi)，必須克服介質(zhi)質(zhi)點(dian)(dian)間的黏滯力而做功(gong)，造(zao)成聲(sheng)(sheng)波(bo)能(neng)量(liang)損耗(hao)，這部(bu)分損耗(hao)的能(neng)量(liang)轉換成熱能(neng)，同時(shi)由于介質(zhi)的黏滯吸收(shou)也會(hui)造(zao)成部(bu)分聲(sheng)(sheng)波(bo)能(neng)量(liang)損耗(hao)，這種現象稱(cheng)為吸收(shou)衰減，又(you)稱(cheng)黏滯衰減。

在上三種(zhong)衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)中，通常所說(shuo)的(de)(de)衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)指的(de)(de)是由介(jie)質引起的(de)(de)散射衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)和吸收衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)，不(bu)包括擴散衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)。除此(ci)之外，還有位(wei)錯引起的(de)(de)衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)、磁(ci)疇壁引起的(de)(de)衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)和殘(can)余應(ying)力(li)引起的(de)(de)衰(shuai)減(jian)(jian)(jian)等。

聲波(bo)衰減(jian)的強弱常用衰減(jian)系數(shu)α表示，其單位為dB/mm,即經(jing)過1mm距離超(chao)聲能量減(jian)少的分貝數(shu)。衰減(jian)系數(shu)只考慮了介質的散射衰減(jian)和(he)吸收衰減(jian)，不考慮擴(kuo)散衰減(jian)。

對于金屬材料等(deng)固體介(jie)質(zhi)而言，介(jie)質(zhi)衰(shuai)減系數α等(deng)于散射衰(shuai)減系數αs和吸收衰(shuai)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(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，多為吸收衰減(jian)。衰減(jian)系數的(de)表達式為

由上式看出，液體(ti)衰減系數與其黏滯系數、聲(sheng)波(bo)頻率的平(ping)方(fang)呈(cheng)正(zheng)比(bi)，與密度(du)、波(bo)速的立(li)方(fang)呈(cheng)反比(bi)。而(er)n、p、c都與溫(wen)度(du)有關，因此α也與溫(wen)度(du)有關。一般情況下，α隨溫(wen)度(du)的升高而(er)降低，有利于超聲(sheng)波(bo)的傳播。

由此可(ke)知，質的(de)衰減同介(jie)質的(de)自身(shen)性質牢(lao)牢(lao)相關(guan)，所以在實(shi)際(ji)探傷過程(cheng)中可(ke)據此來評(ping)價材料晶(jing)體粒(li)度(du)(du)(du)大(da)小、缺陷密集程(cheng)度(du)(du)(du)、石墨含量、組(zu)織不均(jun)勻程(cheng)度(du)(du)(du)等情況。