胡春良

（山西夏縣宇達(dá)青銅文化產(chǎn)業(yè)園，山西運(yùn)城044402）

·藝術(shù)鑄造·

巨型室外白銅雕塑實(shí)例：深圳證交所廣場雕塑群主雕塑《龍盈乾坤》

胡春良

（山西夏縣宇達(dá)青銅文化產(chǎn)業(yè)園，山西運(yùn)城044402）

深圳證券交易所廣場雕塑群主雕塑，高48m的巨型白銅雕塑《龍盈乾坤》是白銅鑄造巨型雕塑的成功實(shí)例。本文概括地介紹了雕塑群，以及白銅雕塑的合金配方，鑄造缺陷分析及鑄造工藝控制。對白銅鑄造大型雕塑有很好的借鑒。

巨型白銅雕塑《龍盈乾坤》；白銅配方；鑄造缺陷；工藝控制；城市公共藝術(shù)

深圳證券交易所廣場是深圳市中心區(qū)的重要公共空間，2015年7月9日，一組蘊(yùn)含著豐富文化元素的雕塑群通過驗(yàn)收。雕塑群以簡約方正充滿活力的的現(xiàn)代化建筑為背景，呈現(xiàn)出古典與現(xiàn)代，民族與世界，雄渾與細(xì)膩的協(xié)調(diào)呼應(yīng)。是堪稱經(jīng)典的開放的、互動的空間藝術(shù)組合體，塑造、提升著深圳的城市人文元素和人文定位。雕塑群由聞名中外的藝術(shù)家韓美林傾情創(chuàng)意設(shè)計(jì)，國家文化產(chǎn)業(yè)示范基地山西宇達(dá)集團(tuán)承制安裝。

1 深圳證交所廣場雕塑群介紹

深圳證交所廣場雕塑群由主雕塑，高48m的白銅雕塑《龍盈乾坤》（如圖1）和青銅副雕塑群組成。

1.1 主雕塑《龍盈乾坤》

主雕塑以牛頭為基，寓意開拓耕耘，堅(jiān)韌不拔的精神，這也契合了深圳的城市精神主旋律；兩條蛟龍騰空而起，組成莊重遒勁的龍門，寄托著護(hù)佑吉祥和祥瑞盈門的美好祝愿；頂部是羽翼飛揚(yáng)的鳳凰，昂首盤旋，凌空傲視，象征著鳳凰涅磐般的創(chuàng)新與追求，自強(qiáng)不息的奮斗與堅(jiān)持。雕塑中間是中國傳統(tǒng)的文化元素、包孕萬物的太極圖，體現(xiàn)出中國哲學(xué)“天人合一”的和諧與共融。這尊雕塑是目前全球最高的白銅雕塑。

1.2 副雕塑

副雕塑群由高11.5m的三頭勁牛雕塑（如圖2）和20尊高1m的小熊雕塑組成。三頭勁牛或昂首挺立，勢猛若奔；或腳踏實(shí)地，積蓄力量；或奮蹄爭先，銳不可當(dāng)，充滿狂野激情，勃發(fā)生機(jī)和活力。散布于銅牛雕塑周邊的小熊，或俯首貼耳，或頑皮嬉鬧，或竄走匍匐，憨態(tài)可掬，意趣精妙，惹人喜愛。深圳證交所廣場雕塑群融合多種文化意象，切合了城市的精神以及廣場的公共性功能，營造了一種現(xiàn)代的大藝術(shù)大氛圍。

圖1 龍盈乾坤

2 主雕塑《龍盈乾坤》白銅鑄造工藝

2.1 白銅鑄造配方

主雕塑《龍盈乾坤》采用白銅鑄造，這是白銅鑄造室外巨型雕塑的成功實(shí)踐。目前鑄造大型、巨型青銅雕塑普遍采用的是C90300錫青銅配方（質(zhì)量分?jǐn)?shù)銅：86%～89%，鋅：3%～5%，錫：7.5%～9%），鑄造工藝的選擇主要以樹脂砂型鑄造為主，熔模精密鑄造為輔的工藝。而白銅配方目前大多用藝術(shù)鑄造的小件鑄造，配方（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）采用銅70%，鎳11%，錫3%，鋅16%.

圖2 副雕塑《勁?！?/p>

在實(shí)際生產(chǎn)操作過程中用于小件藝術(shù)鑄造的白銅配方（如上面介紹），在應(yīng)用于大件鑄造特別是砂型鑄造，存在著澆注成型困難和色澤難以達(dá)到客戶的要求，在生產(chǎn)實(shí)踐中試驗(yàn)了多種配方，經(jīng)過試驗(yàn)，從鑄造性能，焊接性能，力學(xué)性能綜合考慮，最終確定了合適的配方。

2.2 《龍盈乾坤》鑄造缺陷及工藝控制

白銅的砂型鑄造存在的主要鑄造缺陷是憋氣、流不足、鑄造砂眼過多，成品率低，焊接加工困難。首先要在澆注系統(tǒng)方面進(jìn)行控制。開始采用的是中間封閉兩邊澆注銅液的澆注系統(tǒng)，但鑄件的中間部分由于憋氣大多澆不足不能成型。后來改進(jìn)為階梯式澆注系統(tǒng)，同時在樹脂砂造型時對型塊排氣孔采用密集多扎的方法，保證了澆注時點(diǎn)火引氣順暢排氣。因?yàn)榘足~與青銅相比，含氣量要大的多，而且澆注后清砂一定要放置2 h以上方可開型，以減少變型與裂紋。澆注溫度的控制也非常關(guān)鍵，起初澆注時最高溫控制在1 260℃左右，低溫控制在1130℃左右，但鑄件質(zhì)量很不理想。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，澆注溫度為1 160℃最佳。不僅澆注系統(tǒng)、澆注溫度方面要控制，各個工藝環(huán)節(jié)都要精心試驗(yàn)，科學(xué)控制，方能生產(chǎn)出高質(zhì)量的鑄件。

3 結(jié)束語

落成的主雕塑色澤純正大氣，圓潤豐滿，很好地和周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)。

副雕塑銅牛采用錫青銅配方鑄造，表面采用國際先進(jìn)的熱彩色表面處理技術(shù)。棕綠相間的色調(diào)，既有一種樸拙的原生態(tài)美，又有張揚(yáng)沉雄的現(xiàn)代美。而20只小熊則采用表面全黑的著色效果，營造了充滿幽默色彩的意趣，意會精妙，大美自成。同時和主雕塑《龍盈乾坤》一起塑造了城市公共藝術(shù)的新生態(tài)。

圖9 改進(jìn)后工藝方案

圖10 改進(jìn)后模擬結(jié)果

按照改進(jìn)后的工藝方案，試生產(chǎn)1/16試塊。經(jīng)N D T檢驗(yàn)驗(yàn)證，鑄件中無縮松與其它缺陷，與模擬結(jié)果吻合，材料金相結(jié)果和機(jī)械性能也符合顧客工藝技術(shù)和材料質(zhì)量規(guī)范要求（圖11）.

通過鑄造C A E輔助技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了利用厚壁球鐵件石墨化膨脹特點(diǎn)，達(dá)到無冒口、少冷鐵、高出品率的目的。

后使用此種方案生產(chǎn)1/2齒輪鑄件多件，均合格發(fā)運(yùn)。實(shí)現(xiàn)了顧客與鑄造供應(yīng)商共贏的目的。

3 結(jié)束語

使用鑄造C A E輔助分析技術(shù)對原鑄造工藝進(jìn)行模擬改進(jìn)，充分利用球鐵材料的“自補(bǔ)縮”特點(diǎn)，提升了鑄件出品率，縮短了鑄件產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)、試制周期，降低了試制產(chǎn)品的生產(chǎn)研發(fā)成本，達(dá)到了降低勞動成本，提高經(jīng)濟(jì)效益等多方目的，鑄造C A E軟件是現(xiàn)代鑄鐵工藝設(shè)計(jì)和研究中必不可少的技術(shù)工具。

［1］張良，趙旭平.計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)在鑄造中的應(yīng)用［J］.石油機(jī)械, 2006（9）：92-94.

［2］宋賢發(fā).利用鑄造C A E技師優(yōu)化鑄造工藝［J］.現(xiàn)代鑄鐵, 2001（1）.

［3］柳百成.鑄件充型凝固過程數(shù)值模擬國內(nèi)外研究進(jìn)展［J］.鑄造,1999（8）：40-45.

［4］張?jiān)迄i，楊秉儉，蘇俊義，等.鑄件凝固過程數(shù)值模擬的新［J］.鑄造技術(shù)，1998（1）：34-36.

圖11 1/16鑄件試塊金相結(jié)果

TG24

A

1674-6694（2015）06-0053-02

10.16666/j.cnki.issn1004-6178.2015.06.017

2015-08-24

胡春良（1970-），男，鑄造工程師，主要從事銅合金藝術(shù)鑄造的生產(chǎn)管理工作。