青铜器修复中的高温矫形技术

栗荣贺++孙力

【摘要】青铜器埋藏于地下，由于受到水土运动和棺椁垮塌等外力作用，出土时大部分存在破损变形病害，需要进行矫形修复才能进行展示与研究。本文探讨利用高温矫形技术对变形青铜器进行矫形修复。通过加温，可以使青铜器变形部位内能释放，晶体结构重组，恢复韧性，避免矫形修复时变形部位发生断裂。该方法是青铜器矫形修复冷整形方法的一种补充，在青铜器矫形修复中具有广阔的应用前景。

【关键词】青铜器 瞬间加温 矫形

一、引言

青铜器埋藏于地下，由于受到水土运动和棺椁垮塌等外力作用，出土时大部分存在破损变形病害。再加上腐蚀、矿化等因素，其中有些已经变得非常脆化，失去了金属的韧性。本着最小干预原则，在不影响整体效果的情况下，能将青铜器随形就形修补上是较为理想的修复方法。对于有些必须进行矫形修复的变形青铜器，如果胎体情况较好，一般采用冷整形方法如模压法和锤打法，但是这些方法用时长，矫形后仍无法消除变形部位的应力。如果青铜器胎体疏松且变形严重，一般采用锯解方法，即先将青铜器分锯成若干块，各自稍加矫形后再焊接成一件完整器物，但是这种方法会破坏青铜器器形与表面纹饰的完整性，应该是矫形修复的最后选择。传统的变形青铜器矫形方法有其自身优点，使许多破损变形的青铜器得以修复，但也有它的不足之处。如模压和锤打容易使器物产生损伤，特别是锯解法，会严重破坏器物表面纹饰的完整性。我们在传统方法的基础上，提出了青铜器高温矫形方法。即利用瞬间加温技术对青铜器变形部位进行加温，通过加温，青铜器变形部位的内能得以释放，晶体结构重组，恢复韧性，避免矫形修复时变形部位发生断裂。

二、青铜器高温矫形技术

金属通过加温可以使其韧性变好，同样青铜器通过加温也可使其韧性有所提高，这样就有利于对青铜器变形的矫正。但是如果加温时青铜器表面温度过高，会造成青铜器表面氧化变色及锈层破坏，所以通过加温矫形青铜器使其恢复韧性，必须同时控制温度和过火区域。能够应用加温矫形技术的青铜器必须有较好的铜质本体，不能完全锈蚀或完全矿化，因此在对青铜器进行加温前，需对青铜器本体进行检测，判断其锈蚀情况。

采用高温矫形技术（瞬间加温）对脆化变形青铜器进行矫形修复，加温装置采用氩气保护焊的原理，在氩气保护下的电弧产生的等离子体对青铜器局部瞬间加温（见图1），提高其原子扩散能力，青铜器变形部位就会释放多余的内能，从而恢复金属韧性，避免进行矫形时发生断裂。

加热过程用红外热像仪进行监测，不接触文物，通过红外线对文物表面进行温度测量。实验前先对红外热像仪进行设置，为保护锈层，过火点附近温度报警上限设为200℃。

瞬间加温技术用于青铜器本体操作前，需先进行控温实验，即用同等厚度铜板进行测试（见图2），找出电流大小、引弧时间、加水调控降温速度等数据，然后再用于青铜器本身。

图3是红外热像仪监控的热像图和实际操作的叠加图。图4是温度剖面曲线。从温度剖面曲线可以看出过火点位置的温度最高，离加温点2mm距离区域的温度小于150℃，没有超过200℃的报警值上限。瞬间加温技术通过对电流和引弧时间的调整可以有效控制加温温度和面积，能够将加温破坏的区域控制在几个毫米之内，尽量保护好青铜器的本体。

图5是瞬间加温装置实际应用的示意图，对于一些较厚的变形青铜器，需用含水脱脂棉覆盖，防止热量扩散，避免过火点附近温度过高。底部衬垫木托，起支撑保护作用，对变形部位用氩弧焊进行局部瞬间加温。

三、青铜器高温矫形修复实例

以一件出土的青铜戈的矫形修复为例，具体介绍高温矫形技术的实际应用。图6是青铜戈矫形前的状态，戈帽部位变形严重。首先使用氩弧焊对变形部位进行局部瞬间加温，然后用手动液压装置逐步矫形。

液压装置要选择手动调节方式，根据矫形程度，逐步调整施加的压力，直至矫形完毕。图7是矫形过程中的图片，器物底部垫铅锡垫块用来保护文物，对加温过的变形部位加压，逐步矫形。

图8是青铜戈矫形前后的对比图片，变形部位如果事先没有进行局部加温处理，矫形过程中就会发生断裂。

四、结语

我们通过操作前实验和过程中监控，证明青铜器高温矫形技术是成熟可靠的，可以运用到青铜器的矫形修复中。青铜器高温矫形技术的关键是局部瞬间加温，只对青铜器需要矫形部位进行加温，其他部位不会发生变化，避免了对器物本体造成更大的伤害。