青銅器修復(fù)中的高溫矯形技術(shù)

栗榮賀++孫力

【摘要】青銅器埋藏于地下，由于受到水土運(yùn)動(dòng)和棺槨垮塌等外力作用，出土?xí)r大部分存在破損變形病害，需要進(jìn)行矯形修復(fù)才能進(jìn)行展示與研究。本文探討利用高溫矯形技術(shù)對(duì)變形青銅器進(jìn)行矯形修復(fù)。通過加溫，可以使青銅器變形部位內(nèi)能釋放，晶體結(jié)構(gòu)重組，恢復(fù)韌性，避免矯形修復(fù)時(shí)變形部位發(fā)生斷裂。該方法是青銅器矯形修復(fù)冷整形方法的一種補(bǔ)充，在青銅器矯形修復(fù)中具有廣闊的應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】青銅器 瞬間加溫 矯形

一、引言

青銅器埋藏于地下，由于受到水土運(yùn)動(dòng)和棺槨垮塌等外力作用，出土?xí)r大部分存在破損變形病害。再加上腐蝕、礦化等因素，其中有些已經(jīng)變得非常脆化，失去了金屬的韌性。本著最小干預(yù)原則，在不影響整體效果的情況下，能將青銅器隨形就形修補(bǔ)上是較為理想的修復(fù)方法。對(duì)于有些必須進(jìn)行矯形修復(fù)的變形青銅器，如果胎體情況較好，一般采用冷整形方法如模壓法和錘打法，但是這些方法用時(shí)長(zhǎng)，矯形后仍無法消除變形部位的應(yīng)力。如果青銅器胎體疏松且變形嚴(yán)重，一般采用鋸解方法，即先將青銅器分鋸成若干塊，各自稍加矯形后再焊接成一件完整器物，但是這種方法會(huì)破壞青銅器器形與表面紋飾的完整性，應(yīng)該是矯形修復(fù)的最后選擇。傳統(tǒng)的變形青銅器矯形方法有其自身優(yōu)點(diǎn)，使許多破損變形的青銅器得以修復(fù)，但也有它的不足之處。如模壓和錘打容易使器物產(chǎn)生損傷，特別是鋸解法，會(huì)嚴(yán)重破壞器物表面紋飾的完整性。我們?cè)趥鹘y(tǒng)方法的基礎(chǔ)上，提出了青銅器高溫矯形方法。即利用瞬間加溫技術(shù)對(duì)青銅器變形部位進(jìn)行加溫，通過加溫，青銅器變形部位的內(nèi)能得以釋放，晶體結(jié)構(gòu)重組，恢復(fù)韌性，避免矯形修復(fù)時(shí)變形部位發(fā)生斷裂。

二、青銅器高溫矯形技術(shù)

金屬通過加溫可以使其韌性變好，同樣青銅器通過加溫也可使其韌性有所提高，這樣就有利于對(duì)青銅器變形的矯正。但是如果加溫時(shí)青銅器表面溫度過高，會(huì)造成青銅器表面氧化變色及銹層破壞，所以通過加溫矯形青銅器使其恢復(fù)韌性，必須同時(shí)控制溫度和過火區(qū)域。能夠應(yīng)用加溫矯形技術(shù)的青銅器必須有較好的銅質(zhì)本體，不能完全銹蝕或完全礦化，因此在對(duì)青銅器進(jìn)行加溫前，需對(duì)青銅器本體進(jìn)行檢測(cè)，判斷其銹蝕情況。

采用高溫矯形技術(shù)（瞬間加溫）對(duì)脆化變形青銅器進(jìn)行矯形修復(fù)，加溫裝置采用氬氣保護(hù)焊的原理，在氬氣保護(hù)下的電弧產(chǎn)生的等離子體對(duì)青銅器局部瞬間加溫（見圖1），提高其原子擴(kuò)散能力，青銅器變形部位就會(huì)釋放多余的內(nèi)能，從而恢復(fù)金屬韌性，避免進(jìn)行矯形時(shí)發(fā)生斷裂。

加熱過程用紅外熱像儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不接觸文物，通過紅外線對(duì)文物表面進(jìn)行溫度測(cè)量。實(shí)驗(yàn)前先對(duì)紅外熱像儀進(jìn)行設(shè)置，為保護(hù)銹層，過火點(diǎn)附近溫度報(bào)警上限設(shè)為200℃。

瞬間加溫技術(shù)用于青銅器本體操作前，需先進(jìn)行控溫實(shí)驗(yàn)，即用同等厚度銅板進(jìn)行測(cè)試（見圖2），找出電流大小、引弧時(shí)間、加水調(diào)控降溫速度等數(shù)據(jù)，然后再用于青銅器本身。

圖3是紅外熱像儀監(jiān)控的熱像圖和實(shí)際操作的疊加圖。圖4是溫度剖面曲線。從溫度剖面曲線可以看出過火點(diǎn)位置的溫度最高，離加溫點(diǎn)2mm距離區(qū)域的溫度小于150℃，沒有超過200℃的報(bào)警值上限。瞬間加溫技術(shù)通過對(duì)電流和引弧時(shí)間的調(diào)整可以有效控制加溫溫度和面積，能夠?qū)⒓訙仄茐牡膮^(qū)域控制在幾個(gè)毫米之內(nèi)，盡量保護(hù)好青銅器的本體。

圖5是瞬間加溫裝置實(shí)際應(yīng)用的示意圖，對(duì)于一些較厚的變形青銅器，需用含水脫脂棉覆蓋，防止熱量擴(kuò)散，避免過火點(diǎn)附近溫度過高。底部襯墊木托，起支撐保護(hù)作用，對(duì)變形部位用氬弧焊進(jìn)行局部瞬間加溫。

三、青銅器高溫矯形修復(fù)實(shí)例

以一件出土的青銅戈的矯形修復(fù)為例，具體介紹高溫矯形技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。圖6是青銅戈矯形前的狀態(tài)，戈帽部位變形嚴(yán)重。首先使用氬弧焊對(duì)變形部位進(jìn)行局部瞬間加溫，然后用手動(dòng)液壓裝置逐步矯形。

液壓裝置要選擇手動(dòng)調(diào)節(jié)方式，根據(jù)矯形程度，逐步調(diào)整施加的壓力，直至矯形完畢。圖7是矯形過程中的圖片，器物底部墊鉛錫墊塊用來保護(hù)文物，對(duì)加溫過的變形部位加壓，逐步矯形。

圖8是青銅戈矯形前后的對(duì)比圖片，變形部位如果事先沒有進(jìn)行局部加溫處理，矯形過程中就會(huì)發(fā)生斷裂。

四、結(jié)語

我們通過操作前實(shí)驗(yàn)和過程中監(jiān)控，證明青銅器高溫矯形技術(shù)是成熟可靠的，可以運(yùn)用到青銅器的矯形修復(fù)中。青銅器高溫矯形技術(shù)的關(guān)鍵是局部瞬間加溫，只對(duì)青銅器需要矯形部位進(jìn)行加溫，其他部位不會(huì)發(fā)生變化，避免了對(duì)器物本體造成更大的傷害。