青銅器修復中的高溫矯形技術

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，出土時大部分存在破損變形病害，需要進行矯形修復才能進行展示與研究。本文探討利用高溫矯形技術對變形青銅器進行矯形修復。通過加溫，可以使青銅器變形部位內能釋放，晶體結構重組，恢復韌性，避免矯形修復時變形部位發生斷裂。該方法是青銅器矯形修復冷整形方法的一種補充，在青銅器矯形修復中具有廣闊的應用前景。

【關鍵詞】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，出土時大部分存在破損變形病害。再加上腐蝕、礦化等因素，其中有些已經變得非常脆化，失去了金屬的韌性。本著最小干預原則，在不影響整體效果的情況下，能將青銅器隨形就形修補上是較為理想的修復方法。對于有些必須進行矯形修復的變形青銅器，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力。如果青銅器胎體疏松且變形嚴重，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，應該是矯形修復的最后選擇。傳統的變形青銅器矯形方法有其自身優點，使許多破損變形的青銅器得以修復，但也有它的不足之處。如模壓和錘打容易使器物產生損傷，特別是鋸解法，會嚴重破壞器物表面紋飾的完整性。我們在傳統方法的基礎上，提出了青銅器高溫矯形方法。即利用瞬間加溫技術對青銅器變形部位進行加溫，通過加溫，青銅器變形部位的內能得以釋放，晶體結構重組，恢復韌性，避免矯形修復時變形部位發生斷裂。

二、青銅器高溫矯形技術

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韌性，必須同時控制溫度和過火區域。能夠應用加溫矯形技術的青銅器必須有較好的銅質本體，不能完全銹蝕或完全礦化，因此在對青銅器進行加溫前，需對青銅器本體進行檢測，判斷其銹蝕情況。

采用高溫矯形技術（瞬間加溫）對脆化變形青銅器進行矯形修復，加溫裝置采用氬氣保護焊的原理，在氬氣保護下的電弧產生的等離子體對青銅器局部瞬間加溫（見圖1），提高其原子擴散能力，青銅器變形部位就會釋放多余的內能，從而恢復金屬韌性，避免進行矯形時發生斷裂。

加熱過程用紅外熱像儀進行監測，不接觸文物，通過紅外線對文物表面進行溫度測量。實驗前先對紅外熱像儀進行設置，為保護銹層，過火點附近溫度報警上限設為200℃。

瞬間加溫技術用于青銅器本體操作前，需先進行控溫實驗，即用同等厚度銅板進行測試（見圖2），找出電流大小、引弧時間、加水調控降溫速度等數據，然后再用于青銅器本身。

圖3是紅外熱像儀監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距離區域的溫度小于150℃，沒有超過200℃的報警值上限。瞬間加溫技術通過對電流和引弧時間的調整可以有效控制加溫溫度和面積，能夠將加溫破壞的區域控制在幾個毫米之內，盡量保護好青銅器的本體。

圖5是瞬間加溫裝置實際應用的示意圖，對于一些較厚的變形青銅器，需用含水脫脂棉覆蓋，防止熱量擴散，避免過火點附近溫度過高。底部襯墊木托，起支撐保護作用，對變形部位用氬弧焊進行局部瞬間加溫。

三、青銅器高溫矯形修復實例

以一件出土的青銅戈的矯形修復為例，具體介紹高溫矯形技術的實際應用。圖6是青銅戈矯形前的狀態，戈帽部位變形嚴重。首先使用氬弧焊對變形部位進行局部瞬間加溫，然后用手動液壓裝置逐步矯形。

液壓裝置要選擇手動調節方式，根據矯形程度，逐步調整施加的壓力，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行局部加溫處理，矯形過程中就會發生斷裂。

四、結語

我們通過操作前實驗和過程中監控，證明青銅器高溫矯形技術是成熟可靠的，可以運用到青銅器的矯形修復中。青銅器高溫矯形技術的關鍵是局部瞬間加溫，只對青銅器需要矯形部位進行加溫，其他部位不會發生變化，避免了對器物本體造成更大的傷害。