栗榮賀++孫力
【摘要】青銅器埋藏于地下,由于受到水土運動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,由于受到水土運動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,但是這些方法用時長,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,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,會嚴(yán)重破壞器物表面紋飾的完整性。我們在傳統(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,這樣就有利于對青銅器變形的矯正。但是如果加溫時青銅器表面溫度過高,會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,因此在對青銅器進(jìn)行加溫前,需對青銅器本體進(jìn)行檢測,判斷其銹蝕情況。
采用高溫矯形技術(shù)(瞬間加溫)對脆化變形青銅器進(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)行矯形時發(fā)生斷裂。
加熱過程用紅外熱像儀進(jìn)行監(jiān)測,不接觸文物,通過紅外線對文物表面進(jìn)行溫度測量。實驗前先對紅外熱像儀進(jìn)行設(shè)置,為保護(hù)銹層,過火點附近溫度報警上限設(shè)為200℃。
瞬間加溫技術(shù)用于青銅器本體操作前,需先進(jìn)行控溫實驗,即用同等厚度銅板進(jìn)行測試(見圖2),找出電流大小、引弧時間、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位置的溫度最高,離加溫點2mm距離區(qū)域的溫度小于150℃,沒有超過200℃的報警值上限。瞬間加溫技術(shù)通過對電流和引弧時間的調(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是瞬間加溫裝置實際應(yīng)用的示意圖,對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,避免過火點附近溫度過高。底部襯墊木托,起支撐保護(hù)作用,對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。首先使用氬弧焊對變形部位進(jìn)行局部瞬間加溫,然后用手動液壓裝置逐步矯形。
液壓裝置要選擇手動調(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,矯形過程中就會發(fā)生斷裂。
四、結(jié)語
我們通過操作前實驗和過程中監(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,只對青銅器需要矯形部位進(jìn)行加溫,其他部位不會發(fā)生變化,避免了對器物本體造成更大的傷害。