衍射时差法(Time of Flight Diffraction,简称TOFD),是利用缺陷部位的衍射波信号来检测和测定缺陷尺寸的一种超声波检测方法，属于超声波检测的分支。TOFD通常使用纵波斜探头，采取一发一收的检测模式。该方法最早于20世纪70年代由英国原子能管理局国家无损检测研究中心的哈威尔实验室的M∙G∙Silk根据超声波衍射现象首先提出来的。缺陷处的衍射现象如下图所示：

        TOFD 方法一般将探头对称分布于焊缝的两侧。在工件无缺陷部位，发射超声脉冲后，首先到达探头的是直通波，然后是底面反射波。有缺陷存在时，在直通波和底面反射波之间，接收探头还会接收到缺陷处产生的衍射波。除上述波之外，还有缺陷部位和底面因波型转换而产生的横波，因横波声速小于纵波，因而会迟于底面反射波到达接收探头。    工件中超声波传播路径如图2所示，缺陷处A扫描信号如图3所示。

        TOFD检测显示包括A扫描信号和TOFD图像，其中A扫描信号使用射频波形式。而TOFD图像是将每个A扫描信号显示成一维图像线条，位置对应声程，以灰度表示信号幅度，将扫查过程中采集到的连续的A扫描信号形成的图像线条沿着探头的运动方向拼接成二维视图，一个轴代表探头的移动距离，另一个轴代表扫查面至底面的深度，这样就形成了TOFD图像。

        TOFD检测的局限性在于：一，其直通波和底面波皆有一定的宽度，处于此宽度范围内的缺陷难以被发现。因此在扫查面和底面存在几毫米的表面检测盲区。二，TOFD信号较弱，易受噪声影响。三，倾向于‘过分夸大’中下部缺陷和部分良性缺陷，比如气孔，夹层等。四，TOFD数据分析对检测人员要求高。