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何陟:青铜器修复中的焊接技术

http://www.newdu.com 2017-09-06 《中国文物报》 newdu 参加讨论

    埋藏地下的古代青铜器出土后往往呈现出锈蚀斑斑、整体变形甚至支离破碎的样子,青铜器修复就是把这些破损的文物残片还原成它原来的样貌,供人研究和欣赏。焊接是修复破损青铜器的过程中必不可少的一门实用技术。工业上的焊接方法大概有40余种,文物焊接主要使用“锡焊”工艺。锡焊的优点是设备简单,操作方便,特别是焊接所需的温度低(约250℃~450℃),这对青铜器保养来说无疑是最大优点;缺点是焊接强度小,不能承担过重的物质或物体,不耐压力和冲击力,在较大外力作用下容易脱焊。但是,笔者在实践中发现,“锡焊”的这些缺点对于馆藏文物来说影响不大,因为青铜器在博物馆是受到高度重视和细心保护的,其受外界影响甚小,所以用锡焊法来修复破残的青铜器仍是一种简单有效的方法。
    青铜器修复中焊接的条件
    锡是连接破碎铜片的纽带,在铜片焊口两边表面的金属和焊锡在高温条件下接触,形成极薄的一层铜锡合金,把铜和锡连接起来。
    青铜器能否焊接是有一定条件的,这取决于它的金属性。金属性越强,它的焊接强度就越大,反之强度就越小。实践中,我们可以在焊接前先用钢锉锉开破损青铜器断口表层,观察断口的颜色及光泽,如呈现是带有金属光泽的铜黄色,说明器物金属性强,适合焊接;如呈褐色,说明器物金属性已减退,可以焊接但焊接强度稍差;如锉后是紫褐色,则意味着器物经长时间的地下腐蚀,金属性已经消失,不适用锡焊接,可以考虑用黏接的方法。
    焊接前的工具准备
    要使残损青铜器得到“完美”的修复焊接,需要一系列有效的工具作为基础,常用的工具有:
    1.烙铁
    烙铁是锡焊的必备工具,主要有火烙铁和电烙铁。火烙铁一般用紫铜做成,优点是升温快,温度高,适合体量大、器壁厚的较大器物;缺点是操作难度高,费时费力。电烙铁的优点是使用方便,即插即用;缺点是温度相对较低,对厚重、体量大的器物热量很快被传导,焊接强度不够。我们在修复时以电烙铁为主。
    2.焊锡
    青铜器焊接所用的焊锡不是纯锡而是锡铅合金,其中锡占62%、铅占38%,它的凝固点和熔点在同一个温度点上(183℃),因此又称“点锡”。这是锡铅合金重要的性质,它比纯锡(熔点232℃)、纯铅(熔点327℃)以及任何其他比例的铅锡合金熔点都要低。这种比例的焊锡合金还具有易熔化、凝固快,具有一定强度等性质,是青铜器焊接最好的焊料。
    3.助焊剂
    助焊剂是焊接过程中必不可少的材料。在空气中青铜器表面被氧化膜覆盖着,氧化膜会阻止焊料对青铜器的浸润,焊接就不能正常进行。焊接时要在焊口表面涂敷助焊剂,使焊口表面的氧化物得到还原,从而达到消除氧化膜的目的。如果不用助焊剂去除氧化层,很容易出现虚焊现象,不能保证得到可靠的欧姆连接;另外助焊剂还可以起到清洁焊道、促进焊锡流动辅助热传导、降低被焊接材质表面张力、去油污增大焊接面积、防止再氧化的作用。在修复中我们常用的助焊剂有松香和氯化锌溶液(镪水)。
    此外,修复中还经常用到其他一些工具,如放锡用的瓷砖片,各类钳具,各种钢锉和双头锉,砂轮机,长短不一用作支撑的木垫,防烫手的粗布或手套等。

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