超聲波在介質(zhì)中傳播時，聲波能量隨距離的加大會逐漸弱化，這種現(xiàn)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(kuò)散、晶粒散射和介質(zhì)吸收。

1. 擴(kuò)散衰減

 聲波從聲源發(fā)出的聲束，類似手電筒發(fā)出的光束，隨著距離的不斷增加，波陣面不斷擴(kuò)大，單位面積上的聲壓不斷下降，聲波能量也逐漸減弱，這種現(xiàn)象稱為擴(kuò)散衰減。

 擴(kuò)散衰減程度與傳播波形和傳播距離有關(guān)。對于平面波，其波陣面為平面，波束不擴(kuò)散，聲強(qiáng)、聲壓不隨傳播距離增加而變化，因此不存在擴(kuò)散衰減；對于柱面波，其波陣面為一系列同軸圓柱面，波束向四周擴(kuò)散，聲強(qiáng)與傳播距離成反比，聲壓與傳播距離的平方根成反比，存在擴(kuò)散衰減；對于球面波，其波陣面為一系列同心球面，波束向四面八方擴(kuò)散，聲強(qiáng)與傳播距離的平方成反比，聲壓與傳播距離成反比，存在擴(kuò)散衰減。

 在實(shí)際探傷中，探頭類型、晶片大小、聲波頻率決定著聲波波形，在波形確定后，擴(kuò)散衰減僅與聲波傳播距離有關(guān)。

2. 散射衰減

 聲波在介質(zhì)中傳播時，在聲阻抗不同的介質(zhì)界面處會產(chǎn)生散亂反射，進(jìn)而引起聲波能量的衰減，這種現(xiàn)象稱為散射衰減。材料的晶粒粗細(xì)程度嚴(yán)重影響散射衰減程度。當(dāng)材料晶粒粗大時，聲波在晶界處會出現(xiàn)較多的散亂反射，被散射的聲波會沿著復(fù)雜路徑傳播到探頭，在儀器顯示屏上引起林狀回波，也稱草波，導(dǎo)致信噪比下降，嚴(yán)重時甚至?xí)螞]缺陷波。

3. 吸收衰減

 質(zhì)點(diǎn)離開自己的平衡位置產(chǎn)生振動時，必須克服介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)間的黏滯力而做功，造成聲波能量損耗，這部分損耗的能量轉(zhuǎn)換成熱能，同時由于介質(zhì)的黏滯吸收也會造成部分聲波能量損耗，這種現(xiàn)象稱為吸收衰減，又稱黏滯衰減。

在上三種衰減中，通常所說的衰減指的是由介質(zhì)引起的散射衰減和吸收衰減，不包括擴(kuò)散衰減。除此之外，還有位錯引起的衰減、磁疇壁引起的衰減和殘余應(yīng)力引起的衰減等。

聲波衰減的強(qiáng)弱常用衰減系數(shù)α表示，其單位為dB/mm,即經(jīng)過1mm距離超聲能量減少的分貝數(shù)。衰減系數(shù)只考慮了介質(zhì)的散射衰減和吸收衰減，不考慮擴(kuò)散衰減。

對于金屬材料等固體介質(zhì)而言，介質(zhì)衰減系數(shù)α等于散射衰減系數(shù)αs和吸收衰減αa之和，即

 由式（2.5)可知：①. 介質(zhì)的吸收衰減與超聲波的頻率成正比；②. 介質(zhì)的散射衰減與f、d、F有關(guān)，受頻率影響很大。在實(shí)際探傷中，材料晶粒較大，采用過高頻率會引起嚴(yán)重的衰減，這也是超聲波探傷晶粒較大的奧氏體不銹鋼和一些鑄件的困難所在。

對于液體介質(zhì)而言，多為吸收衰減。衰減系數(shù)的表達(dá)式為

由上式看出，液體衰減系數(shù)與其黏滯系數(shù)、聲波頻率的平方呈正比，與密度、波速的立方呈反比。而n、p、c都與溫度有關(guān)，因此α也與溫度有關(guān)。一般情況下，α隨溫度的升高而降低，有利于超聲波的傳播。

由此可知，質(zhì)的衰減同介質(zhì)的自身性質(zhì)牢牢相關(guān)，所以在實(shí)際探傷過程中可據(jù)此來評價材料晶體粒度大小、缺陷密集程度、石墨含量、組織不均勻程度等情況。