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克黄升鼎铸造技术考察及其修复补铸

张海滨 刘新德 王雪梅 张迪【关键词】克黄升鼎;铸造;补铸;修复【摘要】升鼎是楚文化中最具代表性的典型器物之一。文章通过对克黄升鼎M1∶2铸造技术的考察,发现春秋中期楚国匠师在青铜器铸造过程中可以灵活运用铸铆、垫片、低温焊接等铸造技术,并且在出现铸造缺陷后可以采用补铸技术进行补救。为进一步考察先秦青铜

张海滨 刘新德 王雪梅 张迪

【关键词】克黄升鼎;铸造;补铸;修复

【摘 要】升鼎是楚文化中最具代表性的典型器物之一。文章通过对克黄升鼎M1∶2铸造技术的考察,发现春秋中期楚国匠师在青铜器铸造过程中可以灵活运用铸铆、垫片、低温焊接等铸造技术,并且在出现铸造缺陷后可以采用补铸技术进行补救。为进一步考察先秦青铜器铸造匠师的补铸技艺,作者采用石膏型失蜡补铸法,以低温锡铅合金为补配材料,对M1∶2进行了修复补配。

1990年,河南省文物考古研究所与南阳地区文物研究所、淅川县博物馆于河南省淅川县和尚岭联合发掘了楚国贵族箴尹克黄及其夫人墓[1],出土了大量造型优美、制作精致的青铜器,其中两件克黄铸升鼎,为研究楚国青铜器的铸造和补铸技术提供了珍贵的实物资料。

克黄,即楚国高级官吏箴尹克黄,据《左传》记载:“宣公四年,令尹子文其孙箴尹克黄使于齐。还,及宋,闻乱。其人曰:‘不可以入矣。箴尹曰:‘弃君之命,独谁受之?君,天也,天可逃乎?遂归,复命而自拘于司败。王思子文之治楚国也,曰:‘子文无后,何以劝善?使复其所,改命曰生。”[2]宣公四年为公元前605年,说明克黄主要活动于春秋中期。其所铸两件升鼎,编号为HXHM1∶2和HXHM1∶3(以下简称为M1∶2,M1∶3),时代也应为春秋中期,是目前发现最早的楚式升鼎,属典型的断代器[3]。从春秋中期始,楚国在青铜器器型、纹饰等方面按照自己的文化特点、生活习俗进行了改进和创新,形成了独特的风格,楚的自身特点就显露出来了[4]。升鼎是楚文化中最具代表性的典型器物之一,成为显示楚文化考古学特征的一种重要器型,对这两件克黄升鼎的铸造技术、方法进行考察,对研究升鼎的起源、楚国青铜铸造技术的发展具有重要意义。

一、保存现状

两件升鼎纹饰、形制相似,均作侈口,方唇,弧形耳外撇,浅腹,束腰,平底,兽蹄形足,腹壁有两条对称的龙形扉棱,与双耳呈90°角。双耳饰三角纹,口沿下饰带状蟠螭纹一周,束腰处饰一周索纹,其下饰两排垂鳞纹,蹄足根部饰浮雕兽面。内底铸有铭文“克黄之” 四字。M1∶2残破严重(图一), M1∶3较为完整(图二),为前者的修复保护提供了参照数据。

克黄升鼎M1∶2出土后由河南省文物考古研究所对其进行了简单的焊接修复,从焊接痕迹看,器身出土时已碎裂为数十块。现存一足一耳一扉棱,足、耳均已脱落,二足、一耳及一龙形扉棱缺失。置耳处口沿部分连同其下侧的腹部缺失,缺失扉棱一侧的腹部约三分之一缺失;腹部有多处补铸现象。铸后加工打磨较为粗糙,遗留的铸造痕迹明显,为细致考察其内部结构,分析铸造技术,研究铸造工艺等提供了重要线索。

二、M1∶2铸造技术及补铸措施考察

通过对M1∶2鼎身及残存附件进行考察,我们可以了解该器的铸造技术和工艺。

(一)铸造技术考察

1.鼎身

鼎身铸造后打磨较为粗糙,范缝痕迹明显,口沿内壁留有对称的扁圆柱状凸榫三个。从凸榫所处位置并参照M1∶3双耳形制、部位推测,应是为安装鼎耳而预留的榫头(图一),置耳处口沿缺失部位应该也有一个榫头。腹外侧有两条从口沿延伸至鼎底的范缝(范缝1、2),从底范与腹范交接处的范缝考察,缺失部位也应有一条范缝,补铸部位补铸后覆盖了另一条范缝(范缝3),由此可知鼎身应有四条范缝,则腹范应为四扇(图三)。

鼎外底平整,中心有一长5厘米、宽0.4厘米的长条状凸起,应为去除浇口后的痕迹,底周缘有一周范缝,为底范与腹范相交所致,其它部位无范缝痕迹及打磨痕迹,因此,底范应为一块呈圆形的整体范,浇口在底范的中心。在底范与腹范相交的范缝上有三处较范缝稍宽且等距分布的铸造痕迹,长4~5厘米,宽0.3~0.4厘米,应是用作排气的冒口。周缘范缝内侧存有两个高0.8厘米的扁方柱状凸榫,从其所处位置推测应是为安置鼎足设置的榫头,鼎底缺失部位应有另一凸榫,与现存二榫呈三角形排列(图四)。

鼎身内壁光滑,无范缝痕迹及打磨现象。鼎内底部正中有一行4字阴刻铭文“克黄之”(图五),由此可知,范芯应为一件整体芯。鼎腹部及底部分布有多处不规则凹坑及空洞,应为固定芯范位置、控制器壁厚度的芯撑或芯垫脱落后所致。

通过对M1∶2升鼎范缝的考察可知,该鼎鼎身由腹范四扇、芯一块、底范一块组成。组合时以腹范包裹底范,以芯撑或芯垫控制器物的壁厚,口下底上倒置,从底部中心的浇口注入铜液,使型腔内的气体沿周缘的冒口排出,从而铸造出鼎身。

2.耳部

鼎耳中空,泥芯尚留其中。耳根内遗留有坚硬的灰色焊接剂。鼎耳内侧未封闭,可见坚硬芯土,存二条范缝。其铸型应有外范两块和泥芯一块组合而成(图六)。

3.足部

鼎足中空,泥芯尚存留其中。足正面留有范缝一条,以足扉棱中线为界,分为左右二扇范;背面未封闭,泥芯外露,为一块范。足底未封闭,可见一周范线。从范缝看,鼎足铸型是由三块外范和一块泥芯合成,浇口在足底端,可知鼎足是底朝上进行浇铸的。与鼎身相连的足根内遗留有灰色焊接劑(图七)。

4.扉棱

扉棱扁平,合范时存在错缝现象,镂孔部分可见纰缝,应是以中线为界,分为二块范,无范芯(图八)。

5.耳、足、扉棱等附件的连接

从鼎体在耳、足等相应位置预留多个榫头及耳、足根部存留的灰色焊接剂可知,该鼎在铸造过程中采用了分铸焊接技术,即先将器物的本体及诸附件分别制模、制范、注入铜液铸好,然后用熔化的金属焊料将本体与各附件连接在一起,从而组装成完整的器物。此法源于春秋中期,盛行于战国时期[5],是春秋战国时期常见的一种连接技术。

制鼎身模范时,鼎口沿及外底预留出连接耳、足的榫头。焊接时首先将耳、足根部的泥芯挖除,留出空腔,在空腔中注入低温焊接剂,迅速将榫头插入,凝固后铜器本体与附件即可连接成一体。

鼎体两侧的扉棱处于两块腹范相接处,从纰缝痕迹看,两腹范以扉棱中线为界,铸造鼎身时将先铸得的扉棱置于两腹范间,待铜液凝固后扉棱便连接于鼎身。

从上述分析看出,M1∶2升鼎铸造时分别采用了分铸、垫片、焊接等铸造技术。耳、足等均为先铸得后再采用低温焊接技术连接于鼎身,龙形扉棱则采用铸接方式连接。

(二)原铸造缺陷及补铸措施

商周时期以陶范法铸造青铜器,要经过制模、翻范、合范、烘烤、浇铸等若干工序,是一个极其精细复杂的过程,任何一个环节稍有不慎,都可能出现铸造缺陷而在铜器表面反映出来。克黄升鼎M1∶2表面存在多处渗液、夹层痕迹,如现存扉棱两侧有一处长约3厘米的渗缝及两处补铸痕迹,补铸夹层较大一处长16厘米,宽14厘米(图九)。

在浇铸过程中因合范错缝或陶范受热不均造成陶范崩裂而出现渗液、跑液,需及时采取措施进行抢救性补铸或开型后进行补救性补铸。补铸工艺早在二里头文化时期便已出现,如收入《中国青铜器全集》的乳钉纹,其中一足即为补铸[6]。另外,二里头遗址出土铜鼎1件,“鼎腹部有二处补铸,一处壁外补块中央有类似浇口的残余。因补铸面积较大,不像是气孔、夹渣或工艺孔之类的修补,似乎是铸型组合时腹芯偏芯造成孔洞,开型发现后补铸的”[7]。“殷墟青铜器的补缀分为两种,一种是所谓熔补,即直接以熔融铜液倾倒在需补缀的孔洞或裂隙上;另一种是补铸,如果青铜器的一部分或附件,如足或口等,由于种种原因未铸成或断折,则需在残体上做范,再经浇注与器体熔接而成。”[8]经过商周青铜器铸造技术的发展,至春秋战国时期补铸技术已十分娴熟[9,10]。从克黄升鼎补铸痕迹看,造成该鼎铸造缺陷的原因,应为浇铸时外范受高温铜液冲击而产生裂隙,致使铜液外渗、跑液,开型发现缺陷后重新制作内芯、外范进行补救性补铸,但由于新注入铜液与残存铜器不能完全融合,而造成大面积夹层现象。

三、M1∶2的补铸修复

M1∶2升鼎经过整形、拼对、焊接等环节的修复后,腹部尚存在多处缺失,较大一处约为鼎体的三分之一,长26厘米,宽14厘米。为恢复其原貌,需对缺失部位进行补配。为考察先秦青铜器铸造匠师补铸技艺,我们采取石膏型失蜡补铸法,以低温锡铅合金为补配材料,对其进行修复补配。

石膏型失蜡补铸法是以石蜡制出缺失部位模型,与铜器连接,再内外敷以石膏浆,制出整体铸型,待干后烘烤加热,使蜡液流出,形成空腔铸范。然后注入锡铅合金熔液,便可将铸件浑然天成地补配于M1∶2上。

1.制作蜡模

首先在升鼎完整部位选择与缺失部分形制、纹饰相似处翻制石膏固型的硅橡胶模具,然后将硬脂酸和石蜡按1∶1配比,加热熔化蜡液,均匀涂刷在硅胶模上,注意排出气泡,如此反复多次直至与铜器厚度相当,经过按压、拼接、刮除、修整纹饰等过程后,既可得到蜡模。

2.蜡模与铜鼎的连接

连接前,首先要将铜器断面茬口清理干净,并挂上一层薄薄的焊锡,以增强铜器与锡铅合金铸件的粘连度。

铜鼎断面呈不规则形状,为镶嵌蜡模、对接纹饰增加了难度。我们采用描绘的方法画出断面的形状,即首先把硬纸紧贴在铜鼎缺失处内壁,用铅笔从外壁勾画出缺失部分的轮廓,沿轮廓线剪出纸样,再把纸样贴在蜡模上,按轮廓走势用刻刀把蜡模多余部分去除。

用电烙铁将修整好的蜡样分别与铜鼎相应部分对接焊合,剔除纹饰及焊缝中多余的焊蜡,使蜡模纹饰与铜器纹饰流畅贯通(图一○)。

3.设计浇口、冒口

浇口、冒口是浇铸系统中重要的辅助部分,其设计是否合理关系到铸造的成败。浇口应尽量設置在铸件截面最厚处,以延缓浇口处冷却时间,有利于合金熔料通过浇口往型腔中补料,不易出现凹陷、缩孔等缺陷。冒口的作用主要为排出型腔及由金属液析出的各种气体,减小充型时型腔内的气体压力,改善金属液充型能力。一般设置在铸件浇注位置的最高点,或充型金属液最后到达的部位,或型腔内气体难以排出的死角处。由此我们在鼎口沿置浇口,并从腹底引两条排气通道与浇口顶端连接贯通,形成出气孔。

4.制作石膏范腔

将蜡模周围铜器内外涂上隔离剂,贴覆宣纸,防止加注石膏时铜鼎受到污染。将调制好的石膏覆于蜡模内外,在涂抹石膏时要注意将石膏中的气泡排出,同时使石膏与蜡模及铜器紧密结合,避免出现缝隙,防止浇铸时铅锡合金熔液外流而导致铸造失败(图一一)。

5.失蜡

将铜鼎倒置,浇口向下,放入烘箱进行干燥,考虑到石膏和铜器的应热度不同,为防止石膏猛然受热崩裂,损伤铜器,首先以低温40℃烘烤石膏范腔,待干燥后逐渐加温至60℃,保持烘烤数小时,直至范内的蜡模全部熔化流出,形成空腔待铸。

6.浇铸

将熔化的锡铅合金熔液匀速浇灌入石膏空腔中,直至浇口充满,待冷却后,去除外范,锡铅合金补件与铜器牢固地铸接为一体。

检视补铸件,可见鼎腹部一条长约17厘米的渗缝,应是石膏外范受热后产生裂缝,注入合金熔液后留下的渗缝(图一二)。

四、结 语

克黄升鼎显示了楚国在青铜器制作工艺方面取得的巨大成就。在范铸技术方面,楚国匠师不仅熟练掌握了组合范铸技术,还大量使用活范块、铸铆、垫片以及分铸、低温焊接等技术;在加工工艺方面,采用了多种加工工艺,如补铸、铭文錾刻等。

虽然失蜡法铸造与陶范法铸造在制模、制范等工艺上存在较大差别,但从我们采取的失蜡法补配补铸过程及克黄升鼎补铸痕迹推测,由于缺失部位较大,楚匠人在对克黄升鼎补铸时,采用了在残体上制作素面陶范,再经浇注与鼎体熔接而成的工艺。

附记∶该鼎是笔者参加河南省文物局、河南省文物考古研究院举办的“青铜器修复保护培训班”时修复保护的铜器之一,修复过程中得到河南省文物考古研究院副院长、文物科技保护中心主任陈家昌老师及郭移洪、马新民等诸位老师的指导,特此致谢!

[1]河南省文物考古研究所,南阳市文物考古研究所,淅川县博物馆.淅川和尚岭与徐家岭楚墓[M].郑州:大象出版社,2004.

[2]洪亮吉.春秋左传诂[M].李解民,点校.北京:中华书局,1987:405.

[3]河南省文物研究所,南阳地区文物研究所,淅川县博物馆.淅川县和尚岭春秋楚墓的发掘[J].华夏考古,1992(3).

[4]郭德维.谈谈我国青铜铸造技术在楚地的发展与突破[J].中原文物,1990(1).

[5]韩贤云.浅谈青铜器分铸法及其起源[J].江汉考古,1999(3).

[6]中国青铜器全集编辑委员会.中国青铜器全集:夏商1[M].北京:文物出版社,2006:15.

[7]苏荣誉,华觉明,李克敏,等.中国上古金属技术[M].济南:山东科学技术出版社,1995:98.

[8]刘煜,岳占伟.晚商青铜器的陶范铸造工艺流程[J].中国社会科学院古代文明研究中心通讯,2008,16.

[9]叶万松.东周时期我国的青铜铸型工艺试探[J].中原文物,1985(4).

[10]陈立信.谈谈尉氏春秋青铜器的铸造工艺和焊接技术[J].中原文物,1988(1).

〔责任编辑:谷丽珍〕

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