Материал волновода и всех волноводных звеньев должен обладать достаточно высокой усталостной прочностью, малыми потерями.
Физико-механические свойства некоторых материалов приведены в таблице.
| Материал | Плотность, кг/м3 | Модуль Юнга Е, МПа | Скорость распространения продольных волн Спр, м/с | Удельное волновое сопротивление „ кгДм^’с) | Предел прочности при растяжении , МПа | Предел выносливости при симметричном изгибе , МПа |
|---|---|---|---|---|---|---|
|
АМг |
2,66 |
70560 |
5 200 |
19,20 |
— |
— |
|
Д16 |
2,6 |
70500 |
5 150 |
13,83 V |
441… 588 |
78,4… 117,6 |
|
Сталь 45 |
7,81 |
205046 |
5 169 |
40,41 |
588… 735 |
245… 343 |
|
Сталь 10 |
7,70 |
204722 |
5 200 |
40,Ю |
1 078… 1 666 |
470,4… 686 |
|
ВТ5 |
4,48 |
113 876 |
5 165 |
22,95 |
784… 882 |
392… 490 |
Минимальными потерями обладают титановые сплавы, обеспечивающие наиболее высокую амплитуду колебаний инструмента. Экспериментально определено, что амплитуда на торце волноводов из титанового сплава, например ВТ5, в 2 раза больше амплитуды волноводов из стали 45. К положительным качествам волноводов из титана можно отнести также их сравнительно высокую усталостную прочность.
Коэффициент потерь для алюминиевых сплавов имеет то же значение, что и для сталей, но его прочностные показатели уступают всем перечисленным материалам. Для изготовления волноводов при УЗС пластмасс наиболее пригодными оказались алюминиевые сплавы (Д16, АМг, АМц), которые успешно конкурируют с титановыми сплавами. Эта особенность волноводов из алюминиевых сплавов объясняется более рациональным сопряжением их волновых сопротивлений и свариваемого материала.
Как показал опыт эксплуатации оборудования для УЗС в промышленности, волноводные звенья можно изготовлять из углеродистых сталей 40 и 45. Эти стали недефицитны, обладают достаточной усталостной прочностью.