一世浮生 钢与火之歌 钢架焊接技术相谈

马赫

近年来互联网生活已经渗入你我生活的每一分每一秒，牢牢拴住你的手，充满你的眼，没了互联网仿佛没法过日子。当代人仿佛比以往更加“敏而好学”，但这问来问去的问题啊，都图森破。互联网扫平了门槛，每个人都能发声，但在一个资深车友眼里，“不学习、爱思考”，仅根据自己所见就质疑整个自行车行业的“焊接技术”，就让人有些不是滋味了o本文的发生就是在所谓的“社交问答网站”上面发生的一件小事。

为什么讨论焊接技术？

某日，笔者闲来逛知乎，偶然发现自己关注的自行车专题里有这样一个问题，因为这一刹那，而精神了一整天。

问：自行车上的焊缝十分丑陋，能够使用榫结构来减少焊接？

答：不能替代，至少没有人（很少有人）这样做过，这是简答版本。

但作为一篇文章来说，我们不单要说是不是，更要说清楚到底为什么。笔者之所以愿意回答这个问题，因为题主使用了“是否”而不是知乎上常见的“为什么不”，证明题主本人还是很想了解“为什么”的，但是题主也犯了一个错误，就是断定焊接“丑”这个事，并不应该。

首先要明确一点，？榫卯结构是先于焊接出现的技术，有更悠久的历史，在我国古代木结构建筑、家具等领域有广泛应用，常用于衔接、组合实心的木材，通过不同的榫卯接合使之结构稳固而不需要使用钉子（看完我讲焊接其实大家也会明白为什么用钉子反而是不好的）。

焊接发展史之LUG时代

其实LUG和制作榫卯的哲学非常相似，之所以使用LUG，而且要加工成尖头的造型，是为了增加焊料在母材和接头之间的接触面积，使之更加坚固。反之，比如一般的通勤车，以前亦是使用套管，但较短的接触面积和粗糙的焊接，反而使得笨重的管材更易折断、开焊。而且在TIG氩弧焊和更加精确的切削工艺出现之前，钢材与钢材直接使用低温焊料焊接的强度，明显低于使用接头的焊接方法。

而通过这件事情可以搞明白，如果古代使用钉子嵌入木材中：

1.不能保证足够的接触面积。

2.铁钉质地比木材硬，容易破坏木材形成更大的缝隙。

3.铁钉容易氧化，和结构稳定的木材比起来会更易氧化变质，时间久了导致建筑坍塌，家具咔嚓！

这是从制作的角度聊榫卯和焊接，再从结构和功能上聊，自行车用不了榫卯，为啥？因为榫卯接合了栋梁、骨架，依靠地心引力，在那里矗立，人要么躲在房子底下要么坐在椅子上面，主要需求是“承”但是骑车是“乘”，人在自行车上还要动呢，还要时不时站起来骑，不用焊接的话，直接就“咔嚓！”

自行车是欧洲人发明的交通工具，出现至今已有百余年历史，本身中国木结构和欧洲交通工具直接并不存在传承和影响，也就是不太可能产生什么“借鉴”，但是有一种非常常见的加工方式，和榫非常类似的结构，应用了很多年，那就是LUG，中文叫套管，全称是套管接头钎焊。

LUG就是这个东西（图为车架前三角所使用的部分LUG）。

因为主要以熔点较低的铜钎为焊料，所以也俗称LUG铜焊，个别厂家也会使用更昂贵的银（合金）焊接，数量不多暂且不作讨论。

严谨来说，所谓LUG就是：“使用熔点较车架母材（钢材）低的铜或银焊料进行焊接，尽可能少地破坏钢材表面的质地，焊料作为填充物填充到母材的缝隙中，冷却后使之坚固的焊接方法。”

焊接发展史之TIG时代

Cinelli Laser作为最早应用TIG焊接的一代名车被世界各地收藏家趋之若鹜，几乎可以说：没有激光就别搞自行车收藏了。

20世纪80年代后，人类科技走到了应用高温电弧进行焊接的时代，在此之前，LUG焊接应用于自行车车架制作相当广泛，上到公路、场地赛车这种速度机器，下到通勤车、三轮车等都是套管焊接，虽然手法各有不同但技术是统一的，都需要使用接头。

但是随着竞技体育对尖端技术的追求，尽可能减少车架的重量同时又保证足够高的强度，尤其是当时铝合金、钛合金这两种航天材料应用到车架制作里，考虑使用更加合理的焊接方式加工新材料以制作赛车，所以那个时代基本上是一个技术的分水岭。

虽然氩气本身很昂贵，但是省掉了一辆车上至少6个甚至更多的LUG接头，而且为了达到更好的融合和精致的外观，接头本身在焊接之前就要经过打磨，焊接完成之后也需要打磨，这些工序本身就是车厂需要付出的时间和人工成本。同时因为铝这种材料想要达到和钢材接近的强度就需要做粗管径，创造出更长的焊道和更大的接触面积，实现强度从里到外的提升。

于是上世纪90年代的赛车比起骨感的钢架时代—下子粗壮了起来。而如今碳纤维时代那就更粗了，但是碳纤维是一种可塑性很强的材料，想要胸大胸就大，想要腿细腿就细，便于塑形是它最大的特点，车架的空气动力学属性在碳纤维上得以更好的实现，这个就不聊了，不在焊接的技术范围之内。

TIG因为是采用堆焊，所以我断定这就是题主所说“焊接很丑”的工艺，但是负责地说，若某车TIG焊接难看，是因为它本身就属于难看的车，所以焊道难看在所难免，TIG能否好看，还得看是什么级别的产品，是否是高端车的TIG手艺，一看便知高下。

TIG焊接

TIG焊接即惰性气体气体保护焊，电焊的一种，一般使用氩气作为保护气体防止材料在焊接时过度氧化而变质，特点是焊接强度高，熔深浅，恰巧适合自行车管壁薄的特质。

刚说了这么多，就是为了说明一点，高端自行车作为曾经的奢侈品，是非常难以规模化的产业，一直以来强调的就是一丝不苟精益求精，即便是如今已经可以提高产量的碳纤维车架，也是要靠想法、设计、品控来满足高端需求的。

刚才说，因为时代的变化，钢、铝、钛已经完全退出“竞技场”了，不过因为金属材料本身的特质，对金属车架的需求还是有的。虽然占市场的份额非常小了，但是高端的手工作坊还是可以满足消费者对个性化的需求的。其实自行车这类消费品本身就是给人来用的，根本不存在哪个最好，哪个最贵，哪个最值这类概念，核心就是：你愿不愿意花这个钱，买这个车，而且就算你不买也有人买，一切判断都是主观的判断最诚实。

在结构力学中，拉力、弯曲、剪切、抗压都是彼此不同的复杂情况，而自行车架又是这几种结构受力的综合体，既要整体轻薄，又要避免局部失稳。实际工程上往往没有类似E=MC2或者牛顿三定律那么简洁且放之四海而皆准的概括，结构力学是典型的多约束问题，需要考虑到各种繁复的可能的破坏失效模式。但幸运的是，只针对“合格的”自行车来说，我们可以抽象地认定“管材刚性与管材半径的平方成正比”。

LUG典范1

De Rosa SLX

了解焊接所有技术内容后，就让我们浏览几个车中翘楚，至少我们认为这都是将焊接技术发挥到极致的、非常美的。

图中这类头管LUG很常见，上世纪80年代的赛车，21世纪的“复刻”钢架车都使用类似的接头设计，当然了这种元年范的东西不是用科技随便复制就复制出来的。尤其是如今欧洲大批的制造商纷纷顺应时代开发碳纤维车架，而为了满足“情怀”的需求而复制的钢架也都或多或少有代工生产的记载，属于钢架最辉煌的年代的作品，更显得弥足珍贵，其实明眼人一眼便能看出来元年产品的精气神存在。

LUG典范2

MASI 3V

MAS1的创始人Faliero Masi是意大利手工赛车历史上最著名的车架焊工和设计师，1960年专门为顶级选手量身打造竞技级公路车，其精巧细腻的工法和对车架几何的独特理解，也获得了如雅克安奎狄、艾迪莫克斯等天皇巨星的青睐。而那时MASI品牌还没有完全形成，大多数由Faliero Masi制作的车架，并没有商标，而是根据选手的需求，为其涂装不同车队的样式。

所以有据可考的是，上世纪60年代的MASI作品，很多都是隐藏在一些豪门职业车队的外皮之下。上世纪70年代以后，Faliero已经不再亲手制作车架，而将工作重心放在培养接班人和打造MASI品牌，随后又在美国创业。

直到Faliero和儿子Alberto联手打造新时代的手工钢架，MASI3V，全名Volumetrica，代表由3根加大口径的钢管构成前三角的钢架，这个理念影响了公路自行车架的发展，更多竞技级的公路车也开始沿这个思路而不断地探索。

虽然因为更长的接触面积让内LUG本身增加了重量，但是相对更薄的管材，令车身重量的又得到了平衡，加粗的下管和后下叉也赋予了3v更坚实的踩踏感受和优异的力传导效果，而能于此折衷的是，因为还是用传统钎焊完成的烧焊，Masi将-颗银环置于内LUG和管材之间，通过加热融化银合金的焊料，令车架外观浑然一体同时韧性十足。

并不是说如今TIG焊接的车架不好，而是因为追求所谓的极致刚性和硬度，让舒适性也会有所牺牲，而那时候的MASI 3V，将很多属于钢架公路车的优点得以在一台车上体现，所谓的刚柔并济，再恰当不过。同时，在大洋彼岸的作品呈现给了当时很多美国独立手工作坊，也令他们大为赞叹，而MASI也是第一次在欧洲以外获得了市场和同行领域的双重褒奖，并影响到很多人制作车架的态度和想法。虽然如今MASI美国工厂的商标被延续了下来，但是随着当年爱徒Mario Confent的英年早逝，儿子Alberto也因为种种商业的原因不能承接父亲打造的品牌，最具时代代表性的MASI车架没有在今天得到发扬和传承，但是在收藏领域，每一支下管为小写字母masi，前叉、后上叉上配有米兰大教堂徽章混着大写MASI字样，无论产自欧洲还是美国的车架，都是钢架爱好者趋之若鹜的圣品。

LUG典范3

Colnago

如果不提及国人熟悉的Colnago，估计又有车迷大呼不过瘾。按照时间的演进，上世纪70年代以后，Enesto Colnago基本上已经成为继Masi之后，欧洲顶级选手所最为青睐的顶级技师，而Colnago和MASI最大的区别就是——一个扑克牌中的梅花图案，几乎可以代表顶级自行车。

这也就说明了Colnago几乎是商业上取得最大成功的意大利自行车品牌，同时，这几十年来，梅花的品质和独特的设计，还有对公路自行车的大胆创新，让Colnago成为当仁不让的自行车第一品牌。从上世纪70年代支持Molteni的车型super，再到上世纪80年代Mexico再到上世纪90年代人们熟知的Master。

这其中有一代出现于Mater之前的纯粹的炫技车型，也是Colango皇冠上的明珠，那就是拥有最华丽LUG接头设计的——Arabesque，她不仅开创了Colnago渐变涂装的先河，其车架几何也为日后更为激进的Master做了铺垫，而且其LUG设计也是空前华丽，而Enesto本人也制作了一批带有挡泥板和链盒的Arabesuque车型进献梵蒂冈教皇，传为佳话。而今年欧洲自行车展上，Colnago重新复刻了Arabesque，这种经典也得以凤凰涅槃。

LUG典范4

Hetchins

Hetchins英国竞技级单车泰斗表示：世界上最长的LUG不服！英国国宝级品牌Hetchins是最具有英国手工车雍容华贵特点的品牌，无论你是否在行，通过这华丽无比的LUG和曲线造型的后三角，就可以从一众品牌里将Hetchins认出来。

品牌创始人Harry Hetchins于20世纪初期接触职业自行车赛，随着职业选手对赛车性能要求的提高，Harry连同自己的技师团队一起协作，设计了这种独一无二的套管和弯管造型后三角，因为当时的钢材并不像如今的管材同时具备轻盈和强韧的特点，超长的LUG可以保证焊接的牢固，而弯曲的后三角不仅外形足够亮眼，而且具备了极佳的弹性，这一时期的Hetchins不仅是竞技场上的翘楚，同时也是很多人追逐和热捧的对象。时过境迁，Hetchins不仅仅是一个单车界少有的古典主义典范，甚至是跨界成为时尚界必不可少的元素。

被东亚青年竞相膜拜的“里原宿教父”——藤原浩，就是Hetchins的忠实粉丝，而笔者猜想，也许藤原浩也是被著名的Hetchins收藏爱好者EricClapton影响而着迷这个品牌也说不定。总之，Hetchins虽然不再是如今竞技场上的明星，但是凭借其独特的个性，再火几十年也不是问题。

LUG典范5

Richard Sachs

大洋彼岸的美国，青年时期便仰望Masi和Mario Confent成长起来的美国顶级钢架大师：Richard Sachs，一直对LUG套管钢架情有独钟，时至今日也是为数不多的坚守这种工艺打造全订制手工单车的品牌，其长达8年的排期，也是对很多手工单车爱好者最大的考验。得到一台RS，不仅是热情和财力的象征，更是对这项爱好的执着度的第一考验。

TIG典范1

Moots

以上都是—些LUG焊范例，以下是TIG，依然高能。

聊到氩弧焊就要特别谈钛合金，谈钛合金哪能不提及Moots呢？作为美国老牌厂牌，Moots可以算是钛合金自行车的代名词了吧。这工艺、创意、品质直接深刻影响着它的嫡系传人们：INDEPENDENTFABRICATION、FireFly。Moots本身也属于国人早些年能接触到的美国大厂牌手工车了，和一些近些年才成长起来的手工订制品牌不同，Moots在碳纤维车架还没有像如今这样普及，钛合金车架还稳坐高端车架宝座的年代，一直都以诱发“密集恐惧症”的精密焊道，和大胆简洁的车架设计，领跑高端手工车行业，统治力还横跨公路和山地两个领域，当年之威望，也令如今的Moots收藏者一直胸怀骄傲。

TIG典范2

Independent Fabrication

在IF内，没有老板，只有十来位员工，以制造自行车的流程来分工，从车架设计、切管、焊接、打磨、烤漆等都是专人负责，IF可以说是一群因为喜爱自行车而结合的一群朋友。以IF的背景，钢车是他们最熟悉的，也是他们的专长，无论在管材上客制化的匹配到接点的要求，这可以从Crown Jewel，PLANET×车系你就可以清楚地看出他们在传统钢车上的态度与成果，对于新材质的应用，IF也不遗余力，在吸收MERLIN的老员工加入后，IF也开始设计钛合金车架，他的钛合金车架秉持IF一贯的精神，提供客制化的抽管与难度相当高的Double Pass TIG welded烧焊技术，并借地利之便运用了航太的SHOT PEENING技术来作车架的后处理，这也是目前全世界唯一的全车Ti Shot Peening处理的车厂。而FACOTRYLIGHTWEIGHT与SSR，也在重量与强度上，回应了现代车架的潮流，在XS车款则以现代与传统的结合，提供了造车的更多可能性，从每一款的IF车上，你都可看到历史的传承与开创！

TIG典范3

FireFly

Fire Fly和IF实际上是一脉相承，2006年前后IF重组换了东家，搬出了波士顿，而Firefly的主创认为IF如今规模化的思想可能会与他们创作过去“独立制作”自行车的想法有所违背，而继续留在波士顿，因为这个城市是美国航空航天制造业的主基地，获得理想的钛合金材料也更为方便，于是Firefly以更为极端的对待客户订制需求的核心思想而另起炉灶，旨在打造更不可思议的订制作品，展示自己对订制自行车的坚守和执着。

提及氩弧焊就又要聊到铝合金这个材料了，因为铝合金是使用TIG焊接的最主要材料没有之—了，市面上大量的通勤车和低端山地车都是铝合金+TIG的工艺组合，因为铝合金管材的加工早就已经愈加成熟，同时制造成本也逐年降低，铝合金的公路车和山地车曾经是陪伴很多车友入门的最佳选择，即便是如今碳纤维车架飞速普及的时代，Cannondale CAAD10依然是被很多车友称道的一代铝合金“名驹”。

TIG典范4

Nicolai

对于铝合金依旧坚持和认可的品牌也并不多了，德国Nicolai就是其中一个，Nicolai早年间在山地自行车领域积累的丰厚经验，慢慢地转化为一种珍贵的经验和对这种材料的信赖，没有跟风追逐碳纤维材料，更多的是N icolai没有向产量妥协，而对手工制作的一种执着。

媲美摩托车焊接工艺的双层氩弧焊，无需任何打磨，大胆地呈现在每一个观赏到Nicolai车架的人面前，虽然和前面列举的Moots那种细腻完全不同，但是左右近乎等距的焊点，和自身不愿意抛弃独步江湖的CNC工艺处理过的管材，让铝合金这种已经算得上平庸的材质，因为人的辛劳智慧而变得更有价值。

番外篇-氩弧焊

Dario Pegoretti

这位来自意大利特伦托的技师，其实是意大利“大师”里面的小字辈，即便是Alberto Masi也比他年长很多，但是这一切并不妨碍Dario Pegoretti成为如今红遍全球手工单车界，和很多从小就耳濡目染而当学徒的“大师”（比如Ugo De Rosa）完全不同，Dario本身是一个文化人，一个教育工作者，他的大器晚成，完全是因为阴差阳错的人生经历和命运对英才的情有独钟。

因为夫妻感情不和经常吵架，Dario的岳父当时希望他到自己的工厂做帮工学习车架焊接，其实也是希望他多一门手艺可以养家。当时正逢意大利钢架独霸欧洲竞技领域的年代，当时Dario岳父的工厂在为厚积薄发的Pin arello车队做代工，而他本人也幸运地随同当时最强劲的Banesto车队一起征战欧洲赛场，而车队每一个选手都可以把自己对赛车的需求直接告知Dario。

那时正是LUG工艺逐步被TIG工艺所取代的时间段，对于大尺寸钢架的轻量/刚生比要求也空前的高涨，而那时对付已经抽管加工比过去LUG管材更薄的新型钢材，很多技师已经黔驴技穷，毕竟适应新材料还需要时间，而这些重担就交予Dario这样的青年技师之手。

勤奋的实验和研究换来—次次的失败，最终，通过像他这样一大批新时代的技师的工作，换来了TIG钢架空前的成功，不仅是Banesto车队在王牌选手米格尔安杜兰的率领下，连夺五届环法冠军，也促进了TIG焊接和LUG的新老交替。

在上世纪90年代到干禧年，Dario为安杜兰、史蒂芬罗彻、马尔科潘塔尼、马里奥奇波里尼、弗洛伊德兰迪斯等诸多世界级选手服务，为他们打造顶级竞赛工具，同时也为他打造属于自己名字的品牌积累了丰厚经验。

21世纪之后，Dario曾因罹患癌症而差点离开人世，这之后他对自行车的理解又多了一层“追求自由和爱”的理想，成立DarioPegoretti的品牌也是为了将自己对自行车的独特理解传递给更多人。他在自行车上抒发自己对生活对艺术的热爱，向Pink Floyd乐队致敬而在车架上绘制的thewall专辑封面曾被传为佳话，他在车架上的创作，得到诸多艺术机构的认可，也是仅有的被美国纽约大都会美术馆收藏的自行车作品。

放下这些艺术领域的成绩不谈，他也在近些年的作品中大胆地尝试为钢架车“革命”他的创作也得到很多零件大厂商的支持，很多新型号的Dario作品，例如Mxxxxo，使用了比传统1又1/8英寸更粗的头管，而这些车型也只能配合Chris King为Dario特制的碗组D11才行，所使用的管材也是Clombus spirit的加大管径管材进行焊接。得益于这种独特的设计和Dario精湛的焊工，每一台不同型号的Pegoretti战车呈现的风格虽然个不尽相同，但是都是轻快而稳定，令人爱不释手的独特订制车作品。

笔者非常幸运地骑乘过外国友人的一台Mxxxxo，可能读者很难想象出一台近8kg的公路车怎么会给你如此轻盈和强劲的骑乘感受，这种类似的感觉，也只在Colnago Mexico和MASI 3V这样的经典作品上，存在如此骇人的车重和骑乘间的差异，如今很多21世纪的手工钢架，可以造得很“轻”，但绝对不具备这种“轻盈”。不知道读者是否明白了我的意思。总之，像Dario Pegoretti这样集顶级焊工，超高艺术造诣和先进设计思想于一身的手工车，无论在何种高科技打造的量产车面前都会有它应有的地位和尊严。

多聊几句，金属车架之所以退出竞技场，主要是因为金属架加工制造角度不如碳纤维利于规模化、市场化，尤其人工成本高。这样才被“竞技类自行车”这种追逐高利润的产业给淘汰了。其实历来都是产业先淘汰产品，然后用户再淘汰。胶卷、民用相机、随身听等目前都被智能手机淘汰了，对于用户来说是省钱了，厂家把研发那一切的精力都用来研究手机了，总归他们也是省钱了。

我曾向很多车友介绍自己对钢架抑或所有手工订制车的认识，就好比假如你是一个汽车发烧友，对汽车性能有无限高的追求，按说只能追求一级方程式赛车这么纯粹的东西了吗？你就不可以喜欢—下多几个车门，多几个座位的可以在街道上行驶、与家人分享“驾驶乐趣”的交通工具了？答案自在心中。