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(cong)聲(sheng)源發出(chu)(chu)的(de)聲(sheng)束，類似手電筒(tong)發出(chu)(chu)的(de)光束，隨著(zhu)距離的(de)不(bu)斷(duan)(duan)增加，波陣面不(bu)斷(duan)(duan)擴(kuo)大，單位面積上的(de)聲(sheng)壓不(bu)斷(duan)(duan)下降，聲(sheng)波能量也逐漸減(jian)弱，這種現象稱為擴(kuo)散衰減(jian)。

 擴(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)衰減程度與傳(chuan)播(bo)(bo)波(bo)形和傳(chuan)播(bo)(bo)距離(li)有關。對(dui)于(yu)平(ping)面波(bo)，其波(bo)陣面為平(ping)面，波(bo)束不(bu)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)，聲強(qiang)、聲壓不(bu)隨傳(chuan)播(bo)(bo)距離(li)增(zeng)加而變化，因此不(bu)存在擴(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)衰減；對(dui)于(yu)柱面波(bo)，其波(bo)陣面為一系列同軸圓柱面，波(bo)束向四(si)(si)周(zhou)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)，聲強(qiang)與傳(chuan)播(bo)(bo)距離(li)成(cheng)(cheng)反比，聲壓與傳(chuan)播(bo)(bo)距離(li)的平(ping)方(fang)(fang)根成(cheng)(cheng)反比，存在擴(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)衰減；對(dui)于(yu)球面波(bo)，其波(bo)陣面為一系列同心球面，波(bo)束向四(si)(si)面八方(fang)(fang)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)，聲強(qiang)與傳(chuan)播(bo)(bo)距離(li)的平(ping)方(fang)(fang)成(cheng)(cheng)反比，聲壓與傳(chuan)播(bo)(bo)距離(li)成(cheng)(cheng)反比，存在擴(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)衰減。

 在實際探傷中(zhong)，探頭(tou)類型、晶(jing)片大小、聲波(bo)頻率決定著聲波(bo)波(bo)形(xing)，在波(bo)形(xing)確定后，擴(kuo)散(san)衰減僅(jin)與聲波(bo)傳播(bo)距離有關。

2. 散射衰(shuai)減

 聲(sheng)波(bo)在(zai)(zai)介(jie)質(zhi)中傳(chuan)(chuan)播時(shi)，在(zai)(zai)聲(sheng)阻抗不同(tong)的(de)(de)介(jie)質(zhi)界面(mian)處(chu)會產生散(san)亂反射(she)(she)，進(jin)而引起聲(sheng)波(bo)能量的(de)(de)衰減(jian)，這種現象稱(cheng)為(wei)散(san)射(she)(she)衰減(jian)。材料的(de)(de)晶粒粗細程(cheng)度嚴重影(ying)響(xiang)散(san)射(she)(she)衰減(jian)程(cheng)度。當材料晶粒粗大時(shi)，聲(sheng)波(bo)在(zai)(zai)晶界處(chu)會出現較多的(de)(de)散(san)亂反射(she)(she)，被散(san)射(she)(she)的(de)(de)聲(sheng)波(bo)會沿(yan)著(zhu)復雜路徑傳(chuan)(chuan)播到(dao)探頭，在(zai)(zai)儀器顯示屏上引起林狀(zhuang)回波(bo)，也稱(cheng)草波(bo)，導致信噪(zao)比(bi)下降，嚴重時(shi)甚至會湮沒缺(que)陷(xian)波(bo)。

3. 吸收衰(shuai)減(jian)

 質點離開自(zi)己(ji)的(de)(de)平衡(heng)位置產生振動時(shi)，必須克服介質質點間的(de)(de)黏滯力而(er)做功，造成聲波(bo)能(neng)量(liang)損耗，這部分(fen)損耗的(de)(de)能(neng)量(liang)轉(zhuan)換成熱(re)能(neng)，同時(shi)由(you)于介質的(de)(de)黏滯吸(xi)收(shou)也會造成部分(fen)聲波(bo)能(neng)量(liang)損耗，這種現象稱(cheng)為吸(xi)收(shou)衰(shuai)減(jian)，又稱(cheng)黏滯衰(shuai)減(jian)。

在上三種衰(shuai)(shuai)減(jian)(jian)中(zhong)，通常所說的(de)衰(shuai)(shuai)減(jian)(jian)指的(de)是由介質引(yin)起(qi)的(de)散射衰(shuai)(shuai)減(jian)(jian)和(he)吸(xi)收衰(shuai)(shuai)減(jian)(jian)，不包括(kuo)擴(kuo)散衰(shuai)(shuai)減(jian)(jian)。除此之(zhi)外，還(huan)有位錯引(yin)起(qi)的(de)衰(shuai)(shuai)減(jian)(jian)、磁疇壁引(yin)起(qi)的(de)衰(shuai)(shuai)減(jian)(jian)和(he)殘余(yu)應力引(yin)起(qi)的(de)衰(shuai)(shuai)減(jian)(jian)等。

聲(sheng)波(bo)衰(shuai)減(jian)(jian)的強弱常用衰(shuai)減(jian)(jian)系數(shu)α表(biao)示(shi)，其單位為dB/mm,即經過1mm距離(li)超聲(sheng)能量減(jian)(jian)少的分(fen)貝數(shu)。衰(shuai)減(jian)(jian)系數(shu)只考(kao)慮了介(jie)質的散(san)射衰(shuai)減(jian)(jian)和吸(xi)收衰(shuai)減(jian)(jian)，不考(kao)慮擴散(san)衰(shuai)減(jian)(jian)。

對于(yu)金(jin)屬材(cai)料等固體介質(zhi)而言，介質(zhi)衰減(jian)(jian)系數α等于(yu)散射(she)衰減(jian)(jian)系數αs和吸收衰減(jian)(jian)αa之(zhi)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(xiu)鋼和一些鑄件的困難所在。

對于液體(ti)介質而言，多為(wei)吸收(shou)衰(shuai)減(jian)。衰(shuai)減(jian)系數的(de)表(biao)達(da)式(shi)為(wei)

由上(shang)式看出，液體衰減系數(shu)與其黏滯系數(shu)、聲(sheng)波頻(pin)率的(de)平方呈正(zheng)比(bi)，與密度(du)(du)、波速的(de)立方呈反(fan)比(bi)。而(er)n、p、c都與溫度(du)(du)有(you)關，因此(ci)α也與溫度(du)(du)有(you)關。一般情況下(xia)，α隨(sui)溫度(du)(du)的(de)升高而(er)降低，有(you)利于超聲(sheng)波的(de)傳播。

由此(ci)可知，質的(de)衰減(jian)同(tong)介質的(de)自身性質牢牢相關，所以在實(shi)際探(tan)傷過(guo)程(cheng)中可據此(ci)來評價(jia)材料晶體(ti)粒度大小、缺(que)陷(xian)密集(ji)程(cheng)度、石(shi)墨含量(liang)、組織不均勻(yun)程(cheng)度等情況。