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)
聲波(bo)(bo)從聲源發出的(de)(de)聲束，類似手(shou)電筒發出的(de)(de)光束，隨著(zhu)距離的(de)(de)不斷增加，波(bo)(bo)陣面不斷擴大，單位面積上的(de)(de)聲壓不斷下降，聲波(bo)(bo)能量也逐漸(jian)減弱(ruo)，這種現象稱為擴散衰(shuai)減。
擴(kuo)散(san)衰(shuai)減(jian)程度與傳(chuan)(chuan)(chuan)播波(bo)(bo)(bo)(bo)形和傳(chuan)(chuan)(chuan)播距(ju)(ju)離有關。對于(yu)平(ping)面波(bo)(bo)(bo)(bo)，其波(bo)(bo)(bo)(bo)陣(zhen)面為平(ping)面，波(bo)(bo)(bo)(bo)束不擴(kuo)散(san)，聲(sheng)(sheng)強(qiang)、聲(sheng)(sheng)壓(ya)不隨傳(chuan)(chuan)(chuan)播距(ju)(ju)離增加而變化，因此不存在(zai)(zai)擴(kuo)散(san)衰(shuai)減(jian)；對于(yu)柱(zhu)面波(bo)(bo)(bo)(bo)，其波(bo)(bo)(bo)(bo)陣(zhen)面為一系列同(tong)軸圓柱(zhu)面，波(bo)(bo)(bo)(bo)束向四(si)周擴(kuo)散(san)，聲(sheng)(sheng)強(qiang)與傳(chuan)(chuan)(chuan)播距(ju)(ju)離成(cheng)反(fan)比，聲(sheng)(sheng)壓(ya)與傳(chuan)(chuan)(chuan)播距(ju)(ju)離的(de)平(ping)方(fang)根成(cheng)反(fan)比，存在(zai)(zai)擴(kuo)散(san)衰(shuai)減(jian)；對于(yu)球(qiu)面波(bo)(bo)(bo)(bo)，其波(bo)(bo)(bo)(bo)陣(zhen)面為一系列同(tong)心球(qiu)面，波(bo)(bo)(bo)(bo)束向四(si)面八方(fang)擴(kuo)散(san)，聲(sheng)(sheng)強(qiang)與傳(chuan)(chuan)(chuan)播距(ju)(ju)離的(de)平(ping)方(fang)成(cheng)反(fan)比，聲(sheng)(sheng)壓(ya)與傳(chuan)(chuan)(chuan)播距(ju)(ju)離成(cheng)反(fan)比，存在(zai)(zai)擴(kuo)散(san)衰(shuai)減(jian)。
在實際探傷中(zhong)，探頭類(lei)型、晶(jing)片大小、聲(sheng)波(bo)頻率決定著聲(sheng)波(bo)波(bo)形，在波(bo)形確定后(hou)，擴散衰減僅(jin)與聲(sheng)波(bo)傳播距離有關。
2. 散射衰減
聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)在(zai)介(jie)(jie)質中傳播時，在(zai)聲(sheng)(sheng)(sheng)阻抗不(bu)同的介(jie)(jie)質界面處會(hui)(hui)產生散(san)(san)亂反(fan)射(she)，進而引起聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)能(neng)量(liang)的衰減，這種現象稱為散(san)(san)射(she)衰減。材料(liao)的晶粒粗細程度嚴重影響散(san)(san)射(she)衰減程度。當(dang)材料(liao)晶粒粗大時，聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)在(zai)晶界處會(hui)(hui)出現較(jiao)多的散(san)(san)亂反(fan)射(she)，被(bei)散(san)(san)射(she)的聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)會(hui)(hui)沿著(zhu)復(fu)雜路(lu)徑傳播到探(tan)頭，在(zai)儀器顯示(shi)屏上引起林狀回波(bo)，也稱草波(bo)，導致(zhi)信噪比(bi)下降，嚴重時甚(shen)至(zhi)會(hui)(hui)湮沒缺陷波(bo)。
3. 吸收衰(shuai)減
質點離開自(zi)己的(de)平衡位置產生振動時(shi)(shi)，必須(xu)克服(fu)介質質點間的(de)黏滯力而做功，造成聲波(bo)能量損(sun)耗(hao)，這(zhe)部分損(sun)耗(hao)的(de)能量轉換成熱(re)能，同(tong)時(shi)(shi)由(you)于介質的(de)黏滯吸收也(ye)會造成部分聲波(bo)能量損(sun)耗(hao)，這(zhe)種(zhong)現象稱為吸收衰減，又(you)稱黏滯衰減。
在上(shang)三(san)種(zhong)衰(shuai)(shuai)(shuai)減中，通常所說的(de)衰(shuai)(shuai)(shuai)減指(zhi)的(de)是由介質引(yin)起(qi)(qi)(qi)的(de)散射衰(shuai)(shuai)(shuai)減和吸收衰(shuai)(shuai)(shuai)減，不(bu)包括擴散衰(shuai)(shuai)(shuai)減。除此之(zhi)外，還(huan)有位錯引(yin)起(qi)(qi)(qi)的(de)衰(shuai)(shuai)(shuai)減、磁疇(chou)壁引(yin)起(qi)(qi)(qi)的(de)衰(shuai)(shuai)(shuai)減和殘余應力引(yin)起(qi)(qi)(qi)的(de)衰(shuai)(shuai)(shuai)減等(deng)。
聲波衰減的(de)強弱常用(yong)衰減系(xi)數(shu)α表示，其單位為dB/mm,即(ji)經過1mm距離超聲能量減少的(de)分(fen)貝數(shu)。衰減系(xi)數(shu)只考慮了介(jie)質(zhi)的(de)散(san)射衰減和吸(xi)收衰減，不考慮擴散(san)衰減。
對(dui)于(yu)金屬材料(liao)等(deng)固(gu)體介質而(er)言(yan)，介質衰(shuai)減(jian)系數α等(deng)于(yu)散射衰(shuai)減(jian)系數αs和(he)吸收衰(shuai)減(jian)αa之(zhi)和(he)，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氏體不銹(xiu)鋼和一些鑄件的困難所在。
對于液體介質而言，多為吸收衰(shuai)減。衰(shuai)減系數的表達(da)式為
由(you)上(shang)式(shi)看(kan)出，液體衰減(jian)系數與其黏(nian)滯系數、聲(sheng)波(bo)頻率的(de)(de)平方(fang)呈正比，與密度(du)(du)、波(bo)速的(de)(de)立方(fang)呈反比。而n、p、c都與溫(wen)(wen)度(du)(du)有關(guan)(guan)，因此(ci)α也與溫(wen)(wen)度(du)(du)有關(guan)(guan)。一般情況下(xia)，α隨溫(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)升高(gao)而降低，有利于超聲(sheng)波(bo)的(de)(de)傳播。
由此(ci)可知(zhi)，質的(de)衰(shuai)減同介質的(de)自(zi)身性質牢牢相(xiang)關，所以在實際探傷過程中可據此(ci)來評價(jia)材(cai)料晶體粒(li)度大小、缺陷密集程度、石墨(mo)含量、組(zu)織不均勻程度等情況。
