铝合金牺牲阳极
技术资料

本产品执行 GB/T 4948-2025《铝合金牺牲阳极》（2025-04-25 发布，2025-08-01 实施，代替 GB/T 4948-2002）。适用于海水、淡海水（电阻率不超过 500 Ω·cm）、海泥、海底砂石、油气田产出水等腐蚀介质中的船舶、港工与海洋工程设施、海水冷却水系统、储罐和管道等工业领域阴极保护用铝阳极的设计、生产和检验；其他钢结构阴极保护用铝阳极参照使用。

化学成分代号：1 为 铝-锌-铟阳极、2 为 铝-锌-铟-硅阳极、3 为 铝-锌-铟-镁-钛阳极、4 为 铝-锌-铟-锡-硅-钛阳极、5 为 低铁含量的铝-锌-铟-硅阳极。

用途代号：H 船体用、T 液舱用、I 港工和海洋工程设施用、E 海水冷却水系统用、C 储罐用、P 管道用；结构型式代号：D 单铁脚焊接式、S 双铁脚焊接式、L 螺栓连接式、Y 圆盘状、Z 镯式。

型号表示：A ＋ 化学成分代号 ＋ 用途代号 ＋ 结构型式代号 － 规格代号。示例：铝阳极 A1HD-1：铝-锌-铟阳极（1 型），船体用（H），单铁脚焊接式（D），规格代号 1。

相关标准

• GB/T 4948-2025 铝合金牺牲阳极
• GB/T 17848 牺牲阳极电化学性能试验方法
• GB/T 4949 铝-锌-铟系合金牺牲阳极化学分析方法
• JTS 153-3 海港工程钢结构防腐蚀技术规范
• GB/T 21448-2017 埋地钢质管道阴极保护技术规范
• DNV-RP-B401 阴极保护设计（海工）

符号说明

1 阳极体；2 扁钢铁脚

1 阳极体；2 扁钢铁脚

1 阳极体；2 扁钢铁脚

1 阳极体；2 扁钢铁脚

1 阳极体；2 螺纹钢铁脚

1 阳极体；2 扁钢铁脚

1 阳极体；2 钢管铁脚

1 阳极体；2 螺纹钢铁脚

1 阳极体；2 扁钢铁脚

1 阳极体；2 扁钢铁脚

1 阳极体；2 圆钢铁脚

1 阳极体；2 扁钢铁脚；3 圆钢铁脚

符号：l 阳极体长度；b 阳极体宽度；h 阳极体厚度；l₀ 铁脚长度；b₀ 铁脚宽度；h₀ 铁脚厚度；g 铁脚在阳极体中的高度；r 螺栓连接式铝阳极铁脚螺纹孔半径；b₁ 阳极体上底面宽度；b₂ 阳极体下底面宽度；h₁ 阳极体下底面距离安装面高度；d 铁脚外径；l₁ 螺栓连接式铝阳极铁脚螺纹孔位置；e₁ 螺栓连接式铝阳极铁脚螺纹孔长度；d₃ 钢管铁脚内径；d₁ 圆盘状铝阳极外径；f 圆盘状铝阳极中间开孔直径；d₀ 圆盘状铝阳极铁脚外径；f₀ 圆盘状铝阳极铁脚螺纹孔直径；f₁ 圆盘状铝阳极铁脚露出部分直径；d₂ 镯式铝阳极内径；g₁ 镯式铝阳极的阳极体间隙；g₂ 镯式铝阳极的铁脚间距；b₃ 镯式铝阳极铁脚焊接宽度；e 镯式铝阳极铁脚焊接长度；e₀ 镯式铝阳极铁脚凸出长度；n 镯式铝阳极铁脚数量（单位 mm）。

原材料

• 铝锭纯度不低于 GB/T 1196-2023 中 Al99.70；锌锭不低于 GB/T 470-2008 中 Zn99.99；铟锭不低于 YS/T 257-2009 中 In9999。
• 镁纯度不低于 GB/T 3499-2023 中 Mg99.95A，或采用 GB/T 27677-2017 的 AlMg50/AlMg60/AlMg68 铝镁合金；锡锭不低于 GB/T 728-2020 中 Sn99.95；硅、钛采用 GB/T 27677-2017 规定的铝硅、铝钛中间合金。
• 钢管铁脚采用无缝钢管，扁钢铁脚采用钢板或钢带，材质宜与安装对象相同，或采用 GB/T 700、GB/T 712 规定的钢材；圆钢铁脚按 GB 1499.1，螺纹钢铁脚按 GB 1499.2。
• 螺栓连接式铝阳极的安装螺栓选用不锈钢，或与铁脚、安装对象相同的材质。

表面质量

• 工作面可为铸造面，应保持干净，不沾油漆、油污；无氧化渣、毛刺、飞边。
• 表面裂纹宽度不超过 5 mm，每个阳极裂纹总数不超过 10 条（宽度 ≤0.5 mm 的裂纹不计）。
• 工作面允许铸造缩孔，最大深度不超过 10 mm 且不超过阳极厚度的 10%；冷隔深度不超过 10 mm、长度不超过阳极宽度的 3 倍（镯式不大于 150 mm）。
• 铁脚表面清洁无锈，喷砂处理达到 GB/T 8923.1-2011 中 Sa2.5。

重量与尺寸偏差

• 每块铝阳极允许毛重偏差 ±3%，每供货批次总重量不出现负偏差。
• 镯式：平均长度偏差不超过公称长度 ±3% 且不超过 ±25 mm；内径 ≤300 mm 允许偏差 0～4 mm，300～610 mm 为 0～6 mm，>610 mm 为 0～10 mm；厚度偏差 ±3 mm。
• 圆盘状：直径偏差不超过 ±2.5%。
• 其他结构型式：长度偏差 ±3% 且不超过 ±25 mm，宽度偏差不超过 ±5%，厚度偏差不超过 ±10%，长度方向直线度偏差不超过 2%。

内部缺陷

• 每个横切面上气孔或孔隙占比不超过横切面积的 5%，多个横切面总和不超过 2%。
• 每个横切面上异物占比不超过 2%，多个横切面总和不超过 1%。
• 阳极体与铁脚间的空隙不超过铁脚周长的 20%，多个横切面平均不超过 10%。

试验方法

• 化学成分：出厂检验按 GB/T 4949 或 GB/T 7999，型式检验按 GB/T 4949。
• 电化学性能：出厂检验按 GB/T 17848，型式试验按本文件附录 A（长周期试验）。
• 接触电阻：按 GB/T 4950-2021 附录 B，或用满足精度要求的直流电阻测试仪。
• 内部缺陷：长条形阳极在长度方向 25%、33%、50% 处横向剖切，镯式在圆周 25%、50% 处剖切检查。

接触电阻

阳极体与铁脚之间的接触电阻不大于 0.001 Ω。

检验项目

采用同一批号原材料、同一工艺生产的同一生产批号的铝阳极为一批；每批产品出厂前均应进行出厂检验，并提供产品质量证书。

• 化学成分：每批于炉前或产品上分别取 3 个试样（每个试样 ≥20 g）。
• 重量和尺寸：同批同型号中随机取 10 个测定；不足 10 个时逐个检验或按甲方要求抽检。
• 表面质量：逐个检验。
• 电化学性能：每次试验至少 3 个试样，可从产品切割或炉前单独浇铸。
• 接触电阻：每批超过 50 个时至少抽 1 个；内部缺陷：单批 ≥100 个时随机取 2 个，不足 100 个取 1 个。

标志、包装与质量证明书

• 阳极背面打印标志，至少包含生产批号；宜在工作面浇铸或打印生产者标志。
• 托盘打捆或木箱包装并用打包带加固；箱内附质量证明书和装箱清单。
• 质量证明书注明：供方名称、产品名称和规格型号、生产批号、重量和件数、检验结果、出厂日期、本文件编号。
• 运输不应沾污，宜贮存在干燥的室内库房。

华宇镁业 HYAL 铝锌铟系牺牲阳极材料已取得 DNV 型式认可；出厂检验按国标进行，可按需方 ITP 安排第三方见证检验并提供材质证明书（MTC）。

铝合金牺牲阳极执行 GB/T 4948-2025，按化学成分分为 1～5 型（铝-锌-铟系），按用途分为船体（H）、液舱（T）、港工与海洋工程（I）、海水冷却水系统（E）、储罐（C）和管道镯式（P）六大类共 80 个型号。电容量高、寿命长，是海水、海泥介质中的主力阳极。

选型指南

• 介质：海水、淡海水（电阻率 ≤500 Ω·cm）、海泥、海底砂石及油气田产出水；土壤和淡水中电位不稳定，一般不选用铝阳极。
• 合金型别：常规海水选 1 型或 5 型；海泥、海底砂石环境选 4 型（海泥、砂石中性能有单独指标）；淡海水选 4 型；3 型（Al-Zn-In-Mg-Ti）适用于海水并兼顾高温、深海等特殊工况，具体按项目规格书确定。
• 结构型式：船体外板用单/双铁脚焊接式（AxHD/AxHS）或螺栓式（AxHL）；压载舱、液舱用 AxTD/AxTL；导管架、码头钢桩用长条形 AxID；凝汽器、水室用 AxED 或圆盘 AxEY；储罐内壁用 AxCD；海底管道用镯式 AxPZ。
• 规格：按设计年限与净重选型，港工设施常用 100～300 kg 级，船体 10～40 kg 级；镯式阳极按管径与配重层厚度定制内径。
• 铁脚：焊接式铁脚喷砂 Sa2.5 后现场焊接；螺栓式便于更换（船舶坞修）；铁脚形式与安装尺寸按标准图或客户图纸。
• 数量：按保护面积、电流密度、设计年限计算总质量，再按单支输出（海水中电阻低，主要由质量控制）确定支数，并留 10%～20% 裕量。

保护准则

• 保护电位准则：钢质结构相对饱和硫酸铜电极（CSE）的极化电位（消除 IR 降后）不正于 −0.85 V；存在硫酸盐还原菌等厌氧环境时不正于 −0.95 V。
• 极化偏移准则：阴极极化电位偏移不小于 100 mV（适用于难以满足 −0.85 V 的情况）。
• 极限电位：为避免高强钢氢脆和涂层阴极剥离，极化电位不宜比 −1.20 V（CSE）更负。
• 依据：GB/T 21448《埋地钢质管道阴极保护技术规范》；海水环境参见 GB/T 4948、JTS 153-3 及 DNV-RP-B401。

设计保护电流密度（参考）

计算公式

参比电极电位换算

安装施工

• 焊接式铁脚：安装前铁脚表面去锈至 Sa2.5，采用与母材匹配的焊条满焊，焊缝长度和高度按图纸；焊后焊缝区域补涂防腐涂层，阳极工作面严禁涂漆。
• 螺栓式：使用不锈钢或镀锌螺栓，接触面清理干净后拧紧，保证电连接电阻 <0.01 Ω；船体坞修时可整体更换。
• 镯式阳极：半环拼合后铁脚与管道焊接（或螺栓紧固），与配重层平齐；防腐层预留区域焊后补口。
• 布置：阳极均匀分布在被保护结构表面，与结构距离 30 cm 左右，避免遮蔽死角；储罐内壁阳极距底板 ≥300 mm。
• 监测：港工设施宜设置永久参比电极和测试点，投运后测量结构电位应达到 −0.80 V（Ag/AgCl 海水）以下。
• 搬运：避免撞击引发火花（铝阳极用于易燃介质储罐时须评估火花风险），铁脚变形应校正。

镁、铝、锌三种阳极对比

常见问题

铝阳极为什么不能用在土壤里？

铝合金阳极表面易钝化，在土壤和淡水等高电阻率介质中电位正移、输出不稳定，电流效率显著下降；土壤环境应选镁阳极，低电阻率土壤可选锌阳极。

1～5 型铝阳极怎么选？

常规海水选 1 型或 5 型；海泥、海底砂石选 4 型；淡海水（电阻率 70～80 Ω·cm）选 4 型；3 型含镁钛适用于特殊工况。多数船舶、码头项目按 1 型或 5 型供货即可。

铝阳极的电容量和寿命如何？

GB/T 4948-2025 要求海水中实际电容量 ≥2400～2600 A·h/kg，华宇承诺 ≥2700 A·h/kg、效率 ≥95%。以 114 kg 阳极输出 1 A 计，寿命约 114×2700×0.85/(8760×1) ≈ 30 年。

船用铝阳极和锌阳极怎么选？

铝阳极单位质量电容量约为锌的 3.4 倍，同等保护量下重量更轻、成本更低，适合远洋船和大型结构；锌阳极电位稳定、无火花风险，常用于压载舱、油舱等对安全要求高的部位。

镯式铝阳极怎么定内径？

内径 = 管道外径 + 2 × 防腐层厚度 + 安装间隙，与配重层厚度配合；请提供管径、防腐层与配重层数据，我们按 GB/T 4948-2025 表 14 或图纸定制。

铝阳极需要做什么检验？

出厂检验化学成分、电化学性能（海水中电容量、电流效率、开路和工作电位）、接触电阻、重量尺寸和表面质量；可按项目要求提供第三方检测和船级社检验。

铝阳极有 DNV 认证吗？

华宇 HYAL 铝锌铟系牺牲阳极材料获得 DNV 型式认可，证书编号 TAS0000505，认可对象与条件见证书正文。相关项目铝合金阳极取得 BV（法国必维）符合性证书，适用范围限该项目与批次；新项目的船级社检验及交付文件需另行确认。

以上为通用工程参考，具体项目按 GB/T 21448、SY/T 0019、JTS 153-3、DNV-RP-B401 等规范和现场实测确定；华宇可提供选型计算书。

• 支架铝阳极：外露扁钢铁脚焊接固定的铝合金阳极，用于海水中的船体、码头钢桩和海工钢结构。
• 船用铝阳极：船体外板、舵及其他水下部位用铝合金阳极，可按安装位置选择焊接式或螺栓连接式。
• 储罐铝阳极：用于储罐内沉积水区及船舶压载舱、液舱的铝合金阳极，按安装图选择铁脚和固定方式。
• 圆盘铝阳极：中心开孔、螺栓固定的圆盘铝阳极，用于凝汽器水室、海水冷却器端盖等检修部位。
• 管状铝合金阳极：空心管状铝合金阳极，内外径、长度和钢芯按图确认，用于相应套管或海水管道结构。
• 码头用铝阳极：码头钢管桩、钢板桩用铝合金阳极，外露铁脚焊接固定，规格和安装位置按工程图纸选择。
• 螺栓铝阳极：通过铁脚螺栓孔固定的铝合金阳极，用于船体及液舱等需要拆装更换的部位。
• 港工铝合金阳极：导管架、海上平台和港口钢结构用铝合金阳极，按阳极清单确认规格、铁脚和安装方式。
• 电厂铝阳极：用于电厂海水冷却系统的铝合金阳极，覆盖凝汽器水室、循环水管道及取水设施等部位。
• 镯式铝阳极：两个半环拼合、环抱海底管道安装的铝合金阳极，按管径、防腐层及配重层尺寸选型。