金、银、细金钎焊技术在中国古代的应用及影响
摘要:自古以来,中国的金银器就蕴含着财富和艺术的双重价值,精金技术是古代金银器制造的主要技术,钎焊是精金技术的技术核心。结合典型文物,对精金工艺进行了详细分析。中国古代精金工艺的钎焊工艺按加工目的可分为两类:一类是将配件连接成一个整体钎焊;二是钎焊中的特殊工艺——精金工艺。发现精金工艺的钎焊技术是中国古代精钎焊技术的起源,促进了金属零件的精细化发展,丰富了中国古代金属工艺文化。
0前言
中国古代的焊接技术不仅用于制造铜器和铁器,还广泛用于制造珍贵而精美的金银制品。金银焊接在中国古代历史悠久。古代金银器皿主要是用精金工艺制作的。在精金工艺金银制品的制造过程中,经常使用钎焊技术来连接附件和成型器。钎焊是古代金、银、精金工艺的核心技术。古代金、银、精金工艺钎焊技术的研究和典型金银器钎焊技术的分析,有助于全面掌握中国古代焊接技术在不同金属材料加工中的应用以及技术之间的相互影响。
1中国古代加工金银制品的精金技术分类
金和银在地壳中很罕见。往往一吨矿石只含几克或十几克黄金,一立方米含几克黄金的矿石已经有开采价值;自然界中银的含量只有铁的百万分之一。在古代的技术条件下,金银可以称之为金属中的稀有物品。储量稀缺的金银,具有色泽美观、化学性质稳定、易加工等特点。它们不仅成为中国古代社会重要的流通货币之一,也成为贵族和富人阶层推崇和追求的对象。雕刻精美、姿态多样的金银制品,自古以来就具有财富和艺术的双重价值。金银制品除了满足人们的审美需求外,也是体现所有者身份和地位的符号。
1.1中国古代金银器的加工特点
金银材料的上述特点和社会文化对金银的渴求都对金银生产工艺提出了特殊要求。首先,由于材料的稀缺,中国古代的金银制品比铜铁制品小得多。其次,由于金银主要用于制作结构复杂的精致饰品和器皿,为了追求精致华丽的艺术造型,制作过程需要在尽可能节约材料的基础上,发明细致精致的工艺。因此,金银器的生产自古以来就反映了精炼工艺的需要。基于这些特殊的工艺要求,中国古代工匠发明了精金工艺。所谓精金工艺,是以金银等贵金属和宝石为原料制作陈设、装饰品的传统工艺,是一种既能满足材料节约又能满足审美需求的金银器加工工艺。
1.2金、银和精金技术的分类
中国古代西周以前和西周时期,中原农耕文化地区金器的使用多以黄金制成,包裹在陈设品表面或附在兵器、马匹上。而且加工工艺受青铜礼器铸造工艺体系的影响,制作工艺主要是扇铸、锤敲、平剥、凿刻。只有在毗邻西北游牧民族的偏远地区,才有过供个人装饰的饰品,应该是铸造、锤打而成的[3]。金器只是一种附属装饰,在技术文化中附属于青铜器的技术体系。春秋战国以后,出土的金银器数量骤增,金器的使用成为中原和游牧地区的普遍现象。春秋战国时期的精金工艺除了西周以前出现的扇铸、锤锤、平剥、凿刻外,还包括镶嵌、雕刻、掐丝、编织、金珠、金银烫金等工艺。战国末期以前,几乎所有的精金技术都已发明。
综上所述,中国古代的精金工艺主要有:铸、锤、刻、剥、磨、涂、雕、嵌、镀金、画、捏、珠、织等。
扇形铸造是指用范涛铸造法制造金银器皿的加工方法。诸樊科技生产的金银制品大多形状规则、简单。1978年湖北省睢县曾侯乙墓出土的带盖金灯(图1-1),是诸樊金银制品的典型代表。把手、灯脚和灯体等附件是单独铸造的[4]。范铸造工艺制作的金银器皿可以独立制作,也可以作为金银制品的附属结构。
图1-1湖北省睢县曾侯乙墓带盖金灯
锤子主要是指通过锻造将薄(板)金银锤打成不同的曲度或形状,如1972年在内蒙古杭锦旗阿鲁柴登地区发现的战国晚期阿提拉墓。墓中出土的方形四个鸟头用金扣装饰(图1-2),四个鸟头用金块锤出[5]。一整件金银制品往往是由几个或全部配件通过锤打而成。
图1-2战国晚期内蒙古杭锦旗阿鲁柴登阿提拉墓出土的四鸟头金扣
雕刻是一种平面装饰的加工技术。一般用锤子和凿子在金银板上敲击描绘装饰图案。比如1959年,江苏省吴县卢石门墓出土了9件金饰(图1-3),应该是金带相同的饰品。顶层的荔枝样图案是凿刻而成的[6]。
图1-3江苏吴县卢世明墓出土的元代花果饰品
圆雕是由一块金箔或银箔雕刻而成的三维独立装置。例如,1981年,安徽六安宋崇言出土了宋代银杯(图1-4)。它由一个杯子和一个支架组成,两者都是由银制成的。杯底坐着一个圆雕男孩,杯两边各有一个圆雕女孩,正好是银杯的耳朵[4]P167。圆雕工艺产品可以作为独立的成品,也可以作为金银器的配件。
图1-4安徽六安宋崇言出土宋代儿童花卉银杯
掐丝是一种精细的黄金工艺技术,利用线条在平面上表达图案。有学者考察过现代掐丝技术的生产工艺,就是把一定数量的金丝平齐对称并排包在棒上,用猪皮脂粘在一起。晾干后,按要求长度切断,用镊子将蚕丝弯成预期的图案,然后烧掉猪皮脂肪[2]P202。古代的掐丝手法应该和这个差不多,就是先把金银做成细丝,再把金银加工成各种图案。例如,1965年,北京西郊八宝山幽州王君夫人方化墓出土了一件镶丝银铃(图1-5)。球形,四周掐丝工艺,塑造了八个乐手,其中两个持笛,两个吹笛,两个吹小号,两个举手击鼓[1]P124。
图1-5北京西郊八宝山幽州刺史王君夫人方化墓出土的西晋银铃丝
镶嵌主要有两种方式:包裹和尖头设置。包边是指在金银器皿的相应位置制作一个符合镶嵌物形状的包边,然后用包边包裹镶嵌物。尖头设置是通过底座上的柱子固定镶嵌的珍珠或宝石,就像用爪子抓住这些镶嵌物一样[2]P203。比如1977年,新疆昭苏墓出土了50件西突厥金银文物。其中一件镶嵌红玛瑙虎柄金杯(97xzpc: 3)(图1-6)。体内镶嵌着许多椭圆形的红色玛瑙[5]P102[7]。
图1-6隋唐时期新疆昭苏墓出土的红玛瑙虎柄金杯(97xzpc: 3)
编织是通过编织、建造和堆叠金银丝来制作复杂金银制品的精细过程。如1958年在北京昌平明定陵出土的万历金冠(图1-7),是中国现存唯一的皇家金冠,结构精巧,工艺精湛。金冠主体用直径只有0.2 mm的细金线编织而成,冠上有两个龙饰,龙身用粗金线制成,经捏、挡、叠[4]P226定型。
图1-7北京昌平明定陵出土的万历金冠
金珠工艺,又称焊金珠工艺。通常是将黄金熔化,制成几个小的球形金珠,装饰在金银器皿表面,排列成各种图案。1972年,内蒙古杭锦旗阿鲁柴登战国时期匈奴贵族墓葬出土的绿松石金耳环(图1-8)由金包绿松石和三叶金片组成,在金包石上可以看到许多梅花状的小金珠[5]P35。
图1-8内蒙古杭锦旗阿鲁柴登战国时期匈奴贵族墓葬中的绿松石金耳环
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春秋战国以来,在结构复杂、精美美观的精金工艺银器制造过程中,经常出现钎焊工艺。根据精金工艺钎焊技术的实施目标,精金工艺钎焊可分为两类。一是将精细的金属工艺配件连接成成品的钎焊;第二,钎焊包含在精金工艺的特殊工艺中。
2.1将附件连接成成品的铜焊
金器和银器通常是由零件制成的。一些精金工艺可以制作独立的金银制品,如扇铸、圆雕等,但也可以制作金银零件。还有一些精细的金属工艺主要用于制造配件,如锤切、凿切和掐丝。这些工艺制作的部件一般需要通过钎焊技术连接成完整的作品。
2.1.1风扇铸造和圆雕技术及钎焊的常见应用
通过模型铸造和圆形雕刻制作的金银器零件具有立体和独立的工艺效果。风扇铸造和圆雕制作的配件应采用钎焊技术连接到主体上。
上述曾侯乙金灯是诸樊金器的典型代表(图1-1)。金灯都是金的,直径15.1厘米,高10.7厘米,重2.15公斤,含金量98%。金灯的制作工艺和当时青铜器皿的制作工艺一模一样。抓手、灯脚等附件分别铸造,铜焊成一体[4]。笔者前往湖北省博物馆对这盏金灯的连接部位进行了检查,在S型脚与灯体的连接部位可以看到熔融金属的凝结痕迹(图2-1)。无论是后填充金属熔体,还是灯体和灯脚表面熔化形成的熔融结构,都是模铸件整体焊接时留下的痕迹。
图2-1曾侯乙墓带盖金灯S形脚与灯体的焊接
还有上面提到的安徽六安宋崇言出土的宋代童子花银杯(图1-4)。杯子里的圆雕男孩和杯子双耳的圆雕女孩都是雕刻铜焊在杯子上的[4]P167。
2.1.2锤击、凿刻和掐丝技术与钎焊的联合应用
锤打、凿刻、掐丝是制造金银零件的常用工艺。制造的附件也需要通过铜焊相互连接。
隋唐时期,新疆昭苏墓出土一颗红宝石金面巨(97xzpc: 1)(图2-2)。面具按中线可分为左右两半,是P6经锤打、打磨、勾缝钎焊、小铆钉铆接而成。图2-2中的前焊缝清楚地反映出两侧的表面是铜焊的。
图2-2新疆昭苏墓出土隋唐时期镶嵌在西突厥的红宝石金面菊(97xzpc: 1)
上述江苏吴县绿石门墓元代纠结花果(图1-3)是典型的高浮雕金饰。上面的图案可以分为三个层次。第一层磨粒刻有细点;第二层是浮雕图案,表现凸起的花和叶,枝和茎;第三层是高浮雕图案,呈现立体的椭圆形花朵、果实和树枝。第三层的花果纹饰特别精致,每个花果的顶部都刻有细密的圆点,与荔枝果的形状十分相似。下部为心形椎弓根图案,椎弓根中间为浅浮雕花形。立体枝叶卷成粗细均匀的枝叶,弯入第二层凸起枝叶叶柄的小孔中,背面焊接牢固,使两层枝叶呈立体观赏空-形,不断缠绕缠绕,连花连叶[6]。枝花金饰的制作综合运用了锤打、凿刻、掐丝等多种精金工艺,花、果、枝等精致配件之间的连接都是通过铜焊完成的。借助铜焊工艺,增加了金饰的立体感,使其成为层次分明、艺术效果极佳的高浮雕工艺品。
上述八宝山幽州刺史王君的妻子方化墓(图1-5)周围的八位掐丝手,都铜焊在球形银铃上。
2.2精金工艺特殊技术中的钎焊
一些特殊的精金工艺包含多个工艺阶段,在实施过程中只能用钎焊技术完成,属于必须依靠钎焊的精金工艺的特殊技术。比如马赛克,针织,金珠工艺。钎焊是这些特殊工艺的核心技术。另外,烫金工艺本身就是低温焊接工艺。
2.2.1钎焊在镶嵌工艺中的应用
金器和银器,尤其是金器,镶嵌着各种各样的珠宝。在镶嵌珠宝之前,有必要提前准备好宝石的框架。外框通常由丝状的金银制成,需要在金银器皿表面钎焊。比如上面提到的新疆昭苏墓隋唐时期镶嵌红玛瑙虎柄的金杯(97xzpc: 3)(图1-6),其表面覆盖着镶嵌宝石的框架。从杯口到腹部的一侧钎焊有一个虎形手柄。本体内外模压菱形格子,每个格子铜焊一个镶嵌椭圆形红玛瑙的宝石座[5]P102[7]P7。在一些金银器皿中,包裹过程的边缘和尖头设置过程的固定柱被铜焊在器皿主体上。
2.2.2钎焊在织造过程中的应用
上述北京昌平明定陵出土的万历金冠(图2-9)就是用针织工艺制作的。综合运用捏、分块、编码等方法对各个部分进行整形。最后,所有零件都通过钎焊成型,因此它们具有高浮雕比例风格。龙林[4]P226共8400张。这顶金边皇冠是现代中国金器的国宝级杰作,融合了编修、建筑等各种精美的黄金工艺品。
此外,在编译过程中还有一种常见的制作三维对象的方法,叫做“堆”和“堆灰”。它是将碳粉和白芨用水混合成型设计的基本形状,然后用白芨用焊剂将金线连接到成型形状的相应位置,然后用火将碳模具在金线中燃烧,从而获得三维介质空,雕刻精美的金器。堆灰过程中钎焊必须一次成功,所以技术要求很高。1958年,江西省程楠明义庄王朱厚业墓出土了九座金丝制成的宫殿(图2-3)。在一两寸之内,用金块和金线做成,或者一两三座高楼,四周树木环绕,有寺庙、仙鹿、白鹤、男女画像,虽没有米那么大,但栩栩如生,是出土文物中的珍品。金丝宫采用“叠灰”法整体铜焊成型,浑透细腻。
图2-3江西程楠明一庄朱厚叶墓出土的金帛宫殿
2.2.3钎焊在金珠工艺中的应用
金珠工艺可分为两步:首先用黄金制作小金珠,然后将小金珠铜焊在金器上,也称“焊金珠”工艺。内蒙古杭锦旗阿鲁柴登匈奴贵族墓出土的绿松石金耳环(图1-8)是用梅花形小金珠焊接而成[5]P35。这些焊在金包层上的梅花形金珠,可谓是与后世焊金珠的装饰风格如出一辙。
焊金珠的工艺可能起源于波斯(非古波斯),东汉传入中国,北魏逐渐流行。1955年,内蒙古呼和浩特市梅岱村墓出土了北魏镶嵌宝石的立羊金戒指和镶嵌宝石的卧羊金戒指(图2-4)。羊身和镶嵌宝石的边缘焊有金珠。是拓跋县鲜卑人的遗物[9][10]。这些小金珠是将熔化的金液滴入水中制成的。金珠之间以及金珠与金器表面之间的连接是通过铜焊完成的。
图2-3内蒙古呼和浩特市梅岱村墓出土的北魏立羊和卧羊形状的金戒指
有趣的是,焊金珠的工艺制品随着唐朝的结束而消失了。或许与安史之乱导致河西走廊中断、西域贸易受阻有关。基于此,推测中原工匠并没有获得这种制造技术,贵族统治阶级只接受了博来的金珠工艺产品,但金珠工艺技术从未植根于中原的技术文化。
2.2.4镀金和镀银工艺的应用(汞合金焊接)
精金工艺中还有专门的烫金和烫金工艺。它不仅是一种金属表面处理工艺,也是一种低温焊接工艺。可以使金属制品更加美观,不易生锈。中国古代采用的传统烫金工艺可以追溯到春秋战国时期。镀金的方法是将金箔加热到600℃左右,然后加入水银制成金汞剂。然后把金水银剂倒入冷水中,变成糊状的“金泥”。金泥均匀地涂在装置表面,然后用无烟炭火烘烤蒸发汞,金附着在装置表面[2]P203。汞通量也被认为是常温下的一种通量,利用汞的挥发性,将与汞结合的金属留在身体上。这种焊接被称为“汞焊剂焊接或汞合金焊接”[11]。镀金过程也称为“汞合金焊接”。
很多银器表面都会镀金,除了上面提到的镀金的“高石头”花银柄杯,以及1956年陕西Xi南郊家辉村出土的唐代镀金银簪(图2-4),也是银的,完全镀金[4]P105。
图2-4陕西Xi南郊家辉村出土的金银簪
3 .微细金技术和微细钎焊技术的产生和发展
目前中国古代最早的焊接技术是夏末二里头青铜容器的铸焊。直到殷商时期,青铜文明处于鼎盛时期,依靠嵌套陶器的铸造焊接仍然是焊接技术的主流[12]。铸焊是一种接触面大的粗糙焊接工艺,不能保证焊后界面整齐美观。春秋战国以后,精金钎焊技术的出现,使古代焊接技术走上了精细化发展的道路。
3.1精细钎焊技术的产生及其技术特点
始于春秋战国时期的金银精金钎焊技术,可以说是中国古代精焊技术的起源。使原来大面积、粗线的焊接向小接触面积、精细焊接发展。
通过以上对精金工艺的描述可以发现,由于精金工艺更注重金银器细节的表达,为了使金银器具有更丰富的造型,精金工艺通常会将金银器预先制作成片(盘),或者拉制成丝,或者加工成珠,或者用水银合成水银,然后将预制好的片(盘)、丝、珠等精细零件制作成多种多样的图案和风格,最终使这些变得美观。
由于金银器的钎焊位置往往在精金工艺预先制作的片、丝、珠之间,所以精金工艺钎焊的接头往往具有接触面积小、线条细的特点。比如新疆昭苏墓出土的西突厥金面驹(97xzpc: 1)(图2-2),铜焊位置在面的中间,是典型的线与线之间的连接;北京西郊还出土了一件西晋时期的镶丝银铃(图1-5)。铜焊是在用掐丝制作的乐手和球面之间进行的。最小的钎焊界面属于金珠工艺。内蒙古呼和浩特市梅岱村墓出土的站立的羊型金环和卧着的羊型金环(图2-3)表面覆盖着无数的小金珠,每一个金珠与主体之间都有点状钎焊接头。
小接触面积钎焊的实施与焊剂技术的进步密切相关。一些学者对古代金银器焊剂进行了文献研究和实地考察。发现中国古代文献中有七种金银钎剂,分别是胡桃胶、盐、硼砂、田明砂、松香、卤盐、盐胆。其中,胡桐的眼泪在韩曙有记载,至少已经使用了几千年[13]。金银钎剂技术的发展也从一个方面反映了精密钎焊技术的进步。
3.2精细钎焊技术的发展及其对金属零件的影响
春秋以后,细金属技术钎焊的出现,使得小面积、精细结构钎焊成为可能,也影响了其他金属工具的种类和其制造过程中使用的钎焊技术。
首先,精金工艺铜焊技术的产生对春秋战国时期青铜器的形制产生了很好的影响。西周以前,青铜器造型厚重浑浑,春秋晚期青铜器装饰结构复杂。河南淅川司夏楚贵族墓出土的云纹铜条上的刻“空图案透明而复杂。这种复杂的图案必须用失蜡法铸造,然后用钎焊工艺连接[14]。战国时期湖北睢县曾侯乙墓出土的铜像盘(图3-2)上也有雕刻空纹饰,也是用失蜡法铸造,然后用铜焊连接[15]。
图3-1河南淅川司夏春秋中晚期楚墓云纹铜版
图3-2湖北省睢县曾侯乙墓青铜盘
这些青铜失蜡铸件,结构精巧,图案通透,与西周以前的青铜装饰风格大相径庭。失蜡铸件焊接部位接触面积很小,复杂的结构也决定了风扇铸件无法连接。这些纹饰的焊接,只有掌握了能连接小面积点、线的精金工艺的钎焊工艺,才能实现。春秋时期,精金钎焊技术的出现和发展使得青铜器的设计开始精细化。
4结论
中国古代的金银制品一直承载着财富和艺术的双重价值标准,从古至今,金银器的生产都体现了提炼工艺的需要。在金银制品精焊的技术要求下,春秋战国时期出现了精金工艺的钎焊技术。
中国古代金、银、精金工艺的钎焊工艺可分为两类:一类是精金工艺配件钎焊成成品,主要包括扇铸、锤锤、凿雕、圆雕、掐丝工艺制作的配件焊接;第二,精金工艺特殊工艺中包含的钎焊主要包括镶嵌钎焊、针织和金珠工艺,以及镀金镀银工艺。
金、银、精金工艺的出现,使青铜器的制造走向精细化,而这种精细化也是以钎焊工艺为核心而形成的。随着焊接结构从大接触面向小接触面发展,焊接精度得到提高,也将导致钎料技术的进一步发展。
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本文编辑:糖糖
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