郏县王集乡董庄村墓地出土汉代铜方壶的保护与修复

赵晟伟 李彤 常清海

壶是主要的盛酒器，按形状可分为方壶和圆壶。根据《礼仪》的记载，方壶多用于重要的礼仪场合，等级也比较高。

此件汉代铜方壶出土于河南省平顶山市郏县王集乡董庄村墓地，此墓地共计发掘出127座汉唐时期的墓葬。此件铜方壶是汉代墓葬（墓葬编号M57）中提取（或者随葬）的。由于在地下埋葬了几百年，长期受到堆积物的挤压，出土时器物破损变形，可以用支离破碎、面目全非来形容。如何将其恢复原貌并展现出历史艺术风貌，重现科学价值和艺术价值，是文物修复工作者面临的极大考验。这件铜方壶的出土对我们考古人员研究汉代青铜铸造工艺的发展水平，无疑具有重大的意义。但这件铜方壶出土时损害严重，器物方口微侈，宽带沿，方唇，束颈，腹四壁外鼓，下腹微收成平底，下接圈足，圈足微外撇。两腹壁上部两侧饰有对称兽面铺首。器物残缺口径12厘米，腹径21.6厘米，底径13.6厘米，残高35.8厘米。共有碎片9块，且壶底部变形，不平整。每块残片受填土常年挤压和环境腐蚀，均呈不规则的卷曲形状。器腹残片卷损成麻花状，有的卷成“几”形，有的卷成“S”形，还有一些地方缺失。总的来说，这件铜方壶变形严重，修复的难度较大。

该文物摆放于开放环境中，无镶匣等保护器具；文物库房无环境调控、无环境检测设置；文物保存环境较差。

分析与检测方法

为进一步了解这批铜器的金属成分与腐蚀状况，揭示出土青铜器的保存状况，探讨青铜器的腐蚀特征及腐蚀机理，以便为汉代铜方壶保护方案的制订提供依据，选择这批青铜器典型锈蚀产物及部分器物残片作为分析样品。如表1所示，综合利用扫描电镜及能谱仪、X射线衍射仪等手段对金属器物锈蚀产物成分、物相结构、合金成分等多方面进行了分析检测，并根据分析结果对青铜器病害机理进行了简要分析。

检测仪器 超景深显微镜；环境扫描电镜及能谱仪（ESEM-EDAX），实验仪器为FEI公司QUANTA-650型环境扫描电镜（ESEM）及EDAX公司APOLLO-X型能谱仪，实验条件：工作电压为25KV，BSED像；X射线衍射仪（XRD），德国Bruker公司D8型X衍射分析仪，实验条件：Cu靶，工作管压40KV、管流40mA，扫面起始角10°，终止角60°，步长0.02毫米。

基体残片与锈蚀产物扫描电镜二次电子相显微形貌如表3：图1—1至图1—4所示，该批青铜器的锈蚀产物微观形貌存在很大不同，主要表现在锈蚀组织结构疏密。

采用能谱仪对该器物基体残片试样进行元素成分分析测试，测试结果如下表。

从锈蚀产物能谱元素组成分析结果来看，蓝色锈蚀产物以Cu、C、O元素为主，根据其相对原子个数比推测，可能为蓝铜矿（2CuCO3·Cu（OH）2），各种锈蚀产物均有少许含量的Al、Si、Ca等元素存在，其应为样品不纯附着泥土引入。

为明确青铜器腐蚀产物物相结构，采用X射线衍射对其进一步检测分析，分析结果如表下：

XRD分析结果表明：蓝色锈蚀物为蓝铜矿（2CuCO3·Cu（OH）2），部分样品中具有少量石英SiO2，石英应是在青铜器长期埋藏过程中渗入。

综上所述，采用SEM-EDA和X射线衍射高科技手段对郏县汉代铜方壶的矿物组成分析得出该锈蚀产物为蓝铜矿的结论。

拟订修复方案

如何修复这件铜器是摆在我们面前的问题，通过讨论，制订了修复这件文物的基本方案：器物基本信息采集清洗处理器体污染物和断面碴口—矫形—拼对、焊接—粘接—补配—做旧—封护。对器物进行拍照，然后将照片存档，保留修复前影像资料和器物编号、入库临时登记号、名称、来源、仔细测量尺寸，做好文字详细记录。另外，在文物保护修复过程中做好修复日志，包括出现的问题及解决难题的方法等。以备日后修复研究工作中随时调用参考。

使用的工具和材料主要有：矫形器、C形钳、200W烙铁、大力钳、活动扳手、台钳、铅砧、铅锤、刷子、推拉器。棉签、丙酮、无水乙醇、铅锡、助焊剂、去离子水、手术刀、自制工具等。通过一系列的修复工作，使这件汉代铜方壶初步能够达到预想保护结果，也能达到文物保护修复的基本原则：可逆性原则、兼容性原则、最小干预原则、可辨识原则。

修 复 过 程

1.矫形

如图1所示，分别使用锤击法、模压法、撬压法及顶撑法等进行矫形。在本文物科技保护中心制作的专用矫形器上放置銅方壶，对底部变形且不平整进行矫形。在顶压与铜方壶底接触面放木块使其避免接触而损坏器物，慢慢向下施压，直顶压到壶底弹性限度，让其压力矫正下保持一段时间，矫正过程中经常调整顶压部位，通过几十次的顶压矫正直至形成所需的平整度为止。在对部分残片矫形后进行焊接的时候，仍有部分残片有矫形不到位的情况，在焊接期间使用大力钳进行边矫形边焊接的做法，使整个器物恢复之前的形状。如图2、图3、图4，对上面说的“几”形和“S”形卷曲残片进行矫形和焊接，此器物虽然在地下遭受腐蚀，但不失原有的铜质。则根据矫形的需要垫在凸形或凹形的铅砧上，用铅锤轻轻敲打使之恢复原状。

2.拼对、焊接

残片全部矫正后，要进行拼对、焊接使之成形。为了使各个器物残片拼接起来恢复原状，我们需要在铜器的断口一侧且没有纹饰或铭文处，打磨出一定角度，打磨部位应露出铜胎，较好的铜质，这样对接起来才能焊接好。焊接时采用铅锡低温焊接法焊接，这种传统焊接操作方便，焊接温度低，约在250℃—450℃范围内进行焊接，也是由青铜器本身的条件和特点决定的，在焊接时应采用锡铅的合金进行焊接。以青铜器的矿化与腐蚀程度来决定是否可以进行焊接，并且还取决于是否还保持一定的金属性，矿化和腐蚀严重的器物焊接会更困难。如图5和图6所示，这件铜器铜质较好，断口打磨后发铜黄色，说明腐蚀程度轻微，可以焊接。在铜方壶残片拼对工作中，一般按照从底部向上、从大到小、从规则到不规则、从整体到局部。即先从壶底向上拼对，先拼大块，再找小块，先拼出器物的大形，然后再将剩下碎片进行拼对。用锉刀或电磨对断口进行打磨，焊接时着重掌握整件器形的弧度，稍有错位的地方就用螺丝刀、锉刀当压杆插入焊口内校正对齐，使用点焊的方法进行初焊，焊接过程如有外弧度不合，也可在壶腹内用矫形工具支撑再焊接，位置调整合适后，用通焊的方法再焊接成一体。

3.粘接

器物粘接也是修复铜方壶的办法之一，而且能起到焊接起不到的作用。此器物器壁相对较薄，部分矫形下一些小碎片已完全氧化，没有铜质。如果强加点焊连接、稍加用力就会脱焊，所以采用粘接的方法。首先运用目前在修复文物粘接中常用的强力环氧胶（金属修补专用）进行渗透粘接处理，也就是采用焊接与粘接相结合的方法，这样器物断裂处会更牢固。

4.补配

铜方壶通过矫形、拼对焊接、粘接等多种技术，不能完全达到预期的目的，器物本身残缺的部位需要补配（图7—图10）。此件方壶器身为素面，由于铜皮有一定的延展性，且可塑性强，故采用薄铜皮进行补配，俗称打铜活儿，用剪刀在薄铜皮上剪出器物缺失部位的形状，用锤子对剪裁后的铜皮进行捶打，然后再用锡焊的方法焊接在器物上。不平整的地方用原子灰进行填补，在调原子灰时在里面加绿色矿物粉，这样出来的颜色和本身的颜色相近便于做色。所要补的腻子要比原器物稍高，这样便于用细砂纸打磨平整。

5.做旧

如图11、图12所示，通过前面拼对焊接、粘接、补配的铜方壶形状完整，但颜色尚不一致，需要在补焊接、补配上做色。铜方壶埋藏地下受酸碱不同，其逐渐氧化、侵蚀着铜合金，形成器物表面的化合物，变成底色黑锈、蓝绿锈、绿锈。根据这种情况，先在补配部做底色黑漆锈，然后逐层加深让颜色做在器物上，一直做到与原器物颜色相近或一致为止。做旧的方法用涂、弹、抹、点、画等手段，使用的材料是矿物颜料粉，用无水乙醇调和漆皮做出来的锈附着力强，且不会掉色。

6.封护

铜方壶在原来地下埋藏的大环境改变后现有的保存条件及空气质量难有效遏制种种不利因素，加速健康青铜文物朝其相反方向渐变的情况下，封护是一种比较理想的解决办法，如图13所示。目前青铜器文物保护中普遍采用的封护材料是丙烯酸类，如浓度为1%—3%的B-72丙酮溶液，室温通风处刷涂或喷涂一至多遍，避免造成器表锈色的偏差。

修复后保存环境与维护

保护修复后的青铜器应存放于15℃—20℃，相对湿度为50%以下稳定的洁净环境中；文物修复后交由文博部门保管，外展时要轻拿轻放，包装合理，避免剧烈震动；保护修复后的青铜器应存放于15℃—20℃，相对湿度为50%以下稳定的洁净环境中。保管库房及展柜避免强光直接照射，尽量保持恒温恒湿，防止有害气体入侵，达到相对化学、环境平衡，有利于文物保护，定期巡检，发现问题及时处理。

关于此件汉代铜方壶的修复，结合高科技检测手段，配合多种工艺技术和各种性能的材料，是我院青铜器修复水平的体现。特别是强力环氧胶这种高分子材料，是近两年来我们一直使用的粘接材料，实践证明这种粘接技术的优点是渗透快、固化时间短、粘贴牢固，也尽可能地减少锉焊缝和焊剂对青铜器的人为干预，相对于焊接、粘接来讲，这种高分子材料在矿化严重的器物上更能起到良好的连接作用，并且对于器物不会造成二次伤害。

这件汉代铜方壶修复前后对比照如图14和圖15所示，一件通高36.5厘米、口径12厘米、重3.7千克的铜方壶，在我院文物修复人员两个多月的不懈努力和辛勤劳动下，运用矫形、敲打、焊接、粘接、补配、做旧等工艺，成功地恢复了器物原貌，使它重新以历史的风貌展示于人。今后我院文物修复人员还需继续学习修复技艺，总结修复经验，掌握更多的先进工艺和新型材料，将理论和实际结合，并将其运用到青铜器文物的修复工作中，争取将更多青铜器文物原貌展现出来，为我国青铜器文物研究提供基础。

（责任编辑：屈梦夏）