作者簡(jiǎn)介

尹海潔，女、黑龍江哈爾濱人、社會(huì)學(xué)博士、哈爾濱工業(yè)大學(xué)社會(huì)學(xué)系教授，博士生導(dǎo)師、主要研究方向?yàn)榧夹g(shù)社會(huì)學(xué)，社會(huì)統(tǒng)計(jì)學(xué)等。

黃鷹航，女、黑龍江哈爾濱人、哈爾濱工業(yè)大學(xué)社會(huì)學(xué)博士研究生、主要研究方向?yàn)榧夹g(shù)社會(huì)學(xué)，技術(shù)社會(huì)史，技術(shù)哲學(xué)。

一、序言

中國(guó)古代青銅文明擁有兩千多年輝煌的歷史。青銅器由小到大的體積變化以及由簡(jiǎn)至繁的造型設(shè)計(jì)背后體現(xiàn)著金屬連接技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展。青銅器制造中的焊接技術(shù)，尤其是夏商時(shí)期的青銅器鑄焊技術(shù)，一直以來(lái)并未作為一個(gè)專(zhuān)門(mén)的研究問(wèn)題被學(xué)術(shù)界關(guān)注。對(duì)夏商青銅器澆鑄連接工藝中焊接結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)研究更是付諸闕如。然而作為中國(guó)古代焊接技術(shù)的起點(diǎn)，青銅器鑄焊技術(shù)的研究不僅能使我們了解本民族焊接工藝的淵源，還有助于我們更加全面、細(xì)致的分析西周以后在“鑄焊”技術(shù)基礎(chǔ)上產(chǎn)生的青銅器“釬焊”技術(shù)。

中國(guó)古代的青銅器鑄焊技術(shù)，是在鑄造青銅器的過(guò)程中，通過(guò)嵌套陶范的方法，使先鑄成的青銅部件與后澆注的青銅熔液在接合處形成冶金連接的一種特殊的古代焊接工藝。

二、青銅鑄焊技術(shù)產(chǎn)生的歷史背景

中國(guó)的青銅文明始于夏代，約公元前2000前后。而在此之前曾有一段“銅石器并用”的歷史階段。已出土的早于夏紀(jì)年的鑄造青銅器主要是體積較小的工具、兵器和裝飾器，均為實(shí)心鑄造青銅器。其中保存較完整的器物為甘肅東鄉(xiāng)林家遺址出土的馬家窯文化鑄造青銅刀（圖1）。

長(zhǎng)12.5cm，測(cè)定年代為公元前2740年^[1]。

圖1 甘肅東鄉(xiāng)林家遺址出土的馬家窯文化鑄造青銅刀

即使進(jìn)入夏紀(jì)年之內(nèi)的不同考古文化區(qū)出土的鑄造青銅器也多屬實(shí)心銅器，如甘肅永靖秦魏家遺址出土的齊家文化鑄造青銅環(huán)殘件（M99：6）^[2]，以及青海省海南州貴南縣尕馬臺(tái)遺址出土的齊家文化七角星紋鏡（圖2）^[3]。

圖2 青海省海南州貴南縣尕馬臺(tái)遺址出土的齊家文化鑄造青銅鏡

這些青銅工具或飾器由于沒(méi)有內(nèi)部空腔，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，澆鑄方式也很原始，因此并未涉及金屬連接問(wèn)題。

到了夏代中晚期的二里頭文化時(shí)，青銅器的形制和鑄造工藝有了很大的變化。直至殷商時(shí)期，青銅鑄造連接技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展反映在青銅器物上有兩個(gè)明顯的變化趨勢(shì)。第一，青銅器種類(lèi)增多、體積增大；第二，青銅器形制復(fù)雜、附件數(shù)量增多。需要由鑄焊技術(shù)解決的連接問(wèn)題正是在這兩個(gè)方面的發(fā)展中凸顯的。

三、青銅容器的出現(xiàn)及體積增大與補(bǔ)鑄、拼鑄焊接

中國(guó)青銅文明開(kāi)始的一個(gè)重要標(biāo)志就是青銅容器的誕生，商代青銅容器的體積不斷增大。這兩種變化對(duì)青銅器鑄造連接技術(shù)提出了新的需求。

1. 夏代薄壁空腔青銅容器鑄造缺陷的修補(bǔ)焊接

夏代薄壁空腔青銅器的出現(xiàn)，對(duì)冶銅澆鑄工藝提出了新的挑戰(zhàn)。薄壁空腔青銅器在澆鑄過(guò)程中很容易出現(xiàn)因青銅熔液流不滿(mǎn)型腔而造成的鑄造缺陷。有研究表明，山西陶寺鈴形器就存在這樣的鑄造缺陷（圖3）。

這是目前能確認(rèn)的最早的泥型鑄造紅銅器，也是最早的鑄有空腔的銅器，約公元前2000年的夏代早期，屬陶寺文化晚期。據(jù)推測(cè)該鈴形器是由一個(gè)泥芯和兩塊外范澆鑄而成，其表面就有一個(gè)“澆不到”的孔洞（圖3箭頭指向處），“幾乎占頂部總面積的五分之一”^[4]。由于存在型腔，鈴形器的外范內(nèi)部必須設(shè)置泥芯。所以陶寺鈴形器可視為空腔泥芯鑄造技術(shù)早期的器物。

圖3 山西省襄汾縣陶寺遺址出土泥芯鑄造紅銅鈴形器

  夏代晚期二里頭文化出土的青銅鼎是大體積薄壁空腔青銅容器的典型代表。雖然目前出土的數(shù)量較少，但已發(fā)現(xiàn)鼎上有多處修補(bǔ)鑄造缺陷的情況。如發(fā)現(xiàn)于上海冶煉廠(chǎng)的夏代晚期云紋鼎（圖4）的腹部（圖5方框內(nèi)箭頭指向處）和足部（圖6方框內(nèi)箭頭指向處）都有鑄后修補(bǔ)的痕跡^[5]P2。這些修補(bǔ)效果與近現(xiàn)代民間“焊洋鐵壺”的修補(bǔ)效果十分相似。

圖4 夏晚期云紋鼎

圖5 夏晚期云紋鼎腹部修補(bǔ)痕跡

圖6 夏晚期云紋鼎足部修補(bǔ)痕跡

此外，有兩件夏晚期乳釘紋青銅斝（jiǎ），其中1件的口沿處發(fā)現(xiàn)了鑄后修補(bǔ)的痕跡（圖7曲線(xiàn)輪廓內(nèi)）^[5]P10-12。另有1件青銅斝的底部和足部發(fā)現(xiàn)多處舊時(shí)修補(bǔ)痕跡（圖8方框內(nèi)箭頭指向處），從修補(bǔ)部位觀(guān)察，推測(cè)當(dāng)年還曾入火使用^[5]P14。

圖7 夏代晚期青銅斝口沿處修補(bǔ)痕跡

圖8 夏代晚期青銅斝底和足部修補(bǔ)痕跡

  通過(guò)觀(guān)察推測(cè)，夏代晚期，小面積鑄造缺陷的修補(bǔ)方法是直接在缺陷處點(diǎn)澆青銅熔液。如圖5、圖6鼎腹足和圖8斝足上橡皮泥狀的修補(bǔ)痕跡。但面積較大鑄造缺陷的修補(bǔ)方法，應(yīng)是于缺陷處接設(shè)外范才能完成，如圖7青銅斝口沿處的鑄焊修補(bǔ)。尤其是修補(bǔ)范圍內(nèi)包含了青銅斝柱（圖7箭頭指向處）時(shí)，更必須借助另設(shè)外范才能澆鑄青銅熔液進(jìn)行接續(xù)性鑄焊。這種接續(xù)性鑄焊的修補(bǔ)情況，會(huì)隨著渾鑄青銅容器體積的不斷增大而更加頻繁地出現(xiàn)。

2. 商代方鼎的拼接鑄焊和修補(bǔ)鑄焊

就青銅鼎的發(fā)展歷史來(lái)看，自夏末至殷商，先有圓鼎，后有方鼎，體積不斷增大，如圖9所示夏代圓鼎與圖10所示的商代圓鼎，雖器形結(jié)構(gòu)相似，但商代圓鼎的體積和質(zhì)量較夏代圓鼎已經(jīng)增大了許多。

圖9 夏末圓鼎

圖10 商前期圓鼎

      目前出土年代最早的青銅方鼎屬商代早期，如圖11所示的鄭州杜玲街出土商代早期拼接鑄造方鼎。青銅鼎由圓到方的形狀改變，對(duì)渾鑄技術(shù)提出了挑戰(zhàn)。在當(dāng)時(shí)，大方鼎的渾鑄應(yīng)是十分困難的。基于夏末另設(shè)外范的接續(xù)性鑄焊技術(shù)，古代工匠已可以將較大體積的青銅器分部分、分次序鑄造焊接。商代早期的冶鑄工匠嘗試將大方鼎劃分為若干部件，分別設(shè)計(jì)制模制范，之后分次序先澆鑄第一個(gè)部件，后將其置入第二個(gè)部件的范型中，在澆鑄第二個(gè)部件的同時(shí)完成其與第一個(gè)部件的冶金連接，按照此法逐個(gè)澆鑄、拼接，最終組合成一個(gè)完整的方鼎。如圖12箭頭指示的拼鑄方鼎花紋間的拼鑄焊縫。

圖11 鄭州杜玲街出土商代早期拼接鑄造方鼎

圖12 拼鑄方鼎花紋間的鑄焊縫及拼鑄焊接的各個(gè)接縫

       拼接鑄焊技術(shù)雖然巧妙地將大方鼎的制造簡(jiǎn)化為若干無(wú)型腔、小部件的制造，但也破壞了大方鼎上的紋飾和鑄型結(jié)構(gòu)的完整性和連續(xù)性。這也許是鑄成時(shí)間最晚的一件大方鼎——鄭州商城南順城街窖藏H1：1號(hào)鼎的鑄造“已有似渾鑄制范的傾向”^[6]的部分原因。而且，更晚制成的安陽(yáng)殷墟婦好墓后母戊大方鼎也正是被設(shè)計(jì)為渾鑄鼎身和鼎足的。所以我們有理由推測(cè)，商代早、中期不斷拼接鑄焊多件大方鼎的嘗試及其技術(shù)改進(jìn)，很可能是后世殷墟婦好墓后母戊大方鼎渾鑄設(shè)計(jì)的技術(shù)準(zhǔn)備。

后母戊鼎是目前出土體積最大的青銅鼎，通耳高133cm，口沿長(zhǎng)邊為110cm，中國(guó)計(jì)量科學(xué)院最新稱(chēng)重為832.84kg^[7]。由于鼎身與鼎足渾鑄，澆鑄的體積太大，鼎身的一個(gè)側(cè)面出現(xiàn)了范圍較大的鑄造缺陷（圖13曲線(xiàn)輪廓內(nèi)）。與另一面完整鑄就的鼎身（圖14）對(duì)比能夠很容易的判斷出有缺陷一面鼎身的右上角幾乎相當(dāng)于該面四分之一面積的部分都是后設(shè)陶范補(bǔ)鑄焊接的。

圖13 殷商后母戊大方鼎鼎身有鑄造缺陷面

圖14 殷商后母戊大方鼎鼎身完整鑄就面

     后母戊方鼎的這處面積較大的修補(bǔ)性焊接與前文夏代晚期乳釘紋青銅斝口沿處的修補(bǔ)性焊接（圖7）情況類(lèi)似，都是由于渾鑄當(dāng)時(shí)體積較大的青銅容器時(shí)出現(xiàn)了較大面積的鑄型缺失。這不似修補(bǔ)孔洞狀小面積缺陷那樣簡(jiǎn)單點(diǎn)澆青銅熔液補(bǔ)焊即可，而必須視修補(bǔ)部分為一個(gè)獨(dú)立的青銅部件，套接陶范進(jìn)行接續(xù)性鑄焊操作。后補(bǔ)部件與原器之間的連接面應(yīng)是以鑄造方式形成的焊接結(jié)構(gòu)。雖然體積巨大的后母戊方鼎因鼎身鼎足渾鑄的設(shè)計(jì)要求存在鑄造缺陷，但其紋飾效果和設(shè)范鑄制的工藝無(wú)疑是當(dāng)時(shí)大方鼎中最難、最優(yōu)的。

四、青銅器形制復(fù)雜化帶來(lái)的附件連接問(wèn)題

將不同歷史時(shí)期相同類(lèi)型的青銅禮器進(jìn)行對(duì)比觀(guān)察，容易發(fā)現(xiàn)夏商周三代青銅器器形復(fù)雜化的發(fā)展趨勢(shì)。青銅器附件形制的變化以及附件數(shù)量的增多是器形復(fù)雜化發(fā)展的主要表象，而附件形制的變化和數(shù)量的增多必然會(huì)帶來(lái)各個(gè)附件與主體之間的連接問(wèn)題。

1.由附件形制變化導(dǎo)致的鑄焊連接

青銅容器的種類(lèi)是隨時(shí)代更迭不斷增加的。有些類(lèi)型的青銅器如青銅斝，作為社會(huì)等級(jí)較高的青銅禮器，自夏代晚期的二里頭文化始一直沿用。鑒于青銅斝有較長(zhǎng)的鑄造歷史，以它為例，通過(guò)對(duì)比各個(gè)時(shí)期青銅斝的器形，說(shuō)明由附件的形制變化導(dǎo)致的鑄焊連接技術(shù)的應(yīng)用。

青銅斝主要包含3種附件，斝鋬（jiǎ pàn）、斝柱和柱帽。其中斝鋬是把手類(lèi)功能性附件（如圖15~圖18所示），在多種青銅器上頗為常見(jiàn)。斝柱（如圖19箭頭指向處）和柱帽（如圖20箭頭指向處）是裝飾類(lèi)附件。夏代晚期到商代晚期，鋬和帽設(shè)計(jì)上的改變分別從兩個(gè)側(cè)面反映了附件形制的變化對(duì)鑄焊技術(shù)提出的需求。

（1）斝鋬上高浮雕裝飾引發(fā)的鑄焊連接

為說(shuō)明不同文化時(shí)期青銅斝鋬的器形變化，選取四件代表不同歷史時(shí)期的青銅斝鋬進(jìn)行對(duì)比觀(guān)察：圖15代表夏代晚期二里頭文化的青銅斝鋬；圖16代表商代早期二里崗文化的青銅斝鋬；圖17代表商代中期的青銅斝鋬；圖18代表殷墟婦好墓的青銅斝鋬。通過(guò)對(duì)比觀(guān)察能夠發(fā)現(xiàn)，二里頭文化、二里崗文化和商代中期的青銅斝鋬上留有明顯的與斝身合范渾鑄的痕跡。其中二里頭文化青銅斝鋬鑄后并未打磨修飾，商代以后的斝鋬鑄后都經(jīng)過(guò)打磨。二里頭文化和二里崗文化斝鋬內(nèi)的設(shè)范使斝身上的紋飾無(wú)法連續(xù)，商代中期斝鋬的設(shè)范方式有所改進(jìn)，使鋬內(nèi)斝身上的紋飾得以連貫。二里頭文化、二里崗文化和商代中期的三件青銅斝鋬上并無(wú)裝飾，鋬只是功能性附件，而殷墟婦好墓的青銅斝鋬上為了追求美觀(guān)裝飾了獸首。

圖15 夏代晚期二里頭文化末期青銅斝鋬局部

圖16 商代早期二里崗文化盤(pán)龍城李家嘴青銅斝鋬局部

圖17 商代中期獸面紋青銅斝鋬局部

圖18 殷墟婦好墓M5：860青銅方斝鋬局部

這四件青銅斝鋬不僅反映了夏至殷商斝鋬局部鑄范設(shè)置方法的改進(jìn)，同時(shí)反映了斝鋬由單一功能性附件到兼具裝飾性效果的附件的復(fù)雜化設(shè)計(jì)過(guò)程。由于殷墟婦好墓M5：860青銅斝鋬的頂部裝飾了高浮雕獸首，使斝鋬難以與斝身渾鑄。因而此青銅斝的斝鋬與斝身之間是鑄焊連接的。鑄造順序是先鑄斝身并在需要接鑄斝鋬的相應(yīng)位置設(shè)計(jì)了兩個(gè)凸榫，斝鋬鑄焊于兩凸榫之上，如圖18圓框中箭頭處所示，斝鋬與斝腹的連接處有明顯的鑄焊接痕。這與之前三個(gè)渾鑄的斝鋬形成了鮮明的對(duì)比。

  （2）柱帽體積增大獨(dú)立性增強(qiáng)引發(fā)的鑄焊連接

由圖19到圖23展示的青銅斝柱帽的形制變化能夠發(fā)現(xiàn)，從夏代晚期到商代晚期，柱帽作為青銅斝的裝飾性附件，體積不斷增大，獨(dú)立性也不斷增強(qiáng)。這種變化使斝柱與柱帽由渾鑄變?yōu)榉骤T。

目前出土年代最早的青銅斝，屬于夏代晚期。斝的形制還很原始，斝柱很細(xì)，柱帽很小，與斝身整體渾鑄。

圖19 夏代晚期乳釘紋青銅斝

商代早期出現(xiàn)了獸面紋青銅斝，柱帽明顯變大，呈菌菇狀

圖20 商代早期獸面紋青銅斝（無(wú)紋飾小菌狀帽）

有些帽頂還鑄出了紋飾

圖21 商代早期獸面紋青銅斝（有紋飾大菌狀帽）

  商代青銅斝柱帽雖說(shuō)較夏代晚期普遍變大，但其上的紋飾時(shí)有時(shí)無(wú)，與斝身的比例設(shè)計(jì)也不甚穩(wěn)定。

到商代中期，有紋飾的菌狀帽已是較為普遍的設(shè)計(jì)，此外又出現(xiàn)了體積更大的凸斗笠狀柱帽

圖22 商代中期獸面紋青銅斝（凸斗笠狀柱帽）

到了殷墟時(shí)期，青銅斝柱帽在凸斗笠形狀之上被設(shè)計(jì)的更高更大，例如殷墟五官北地M1墓出土的青銅斝，柱帽在青銅斝的整體中所占比例更大。

圖23 殷墟五官北地M1出土青銅斝

根據(jù)觀(guān)察，河北省博物館展出的屬商代中晚期的，出土于藁城臺(tái)西的饕餮紋青銅斝（圖24）^[8]的斝柱與柱帽之間有明顯的鑄焊接痕（圖25）。

圖24 藁城臺(tái)西村出土饕餮紋青銅斝

圖25 藁城臺(tái)西村出土饕餮紋青銅斝柱與帽間鑄焊痕跡

      此外，有學(xué)者對(duì)殷墟婦好墓出土的11件青銅斝柱與帽的連接方式做過(guò)研究，認(rèn)為這些柱帽全部是先鑄好后置于陶范內(nèi)再與斝柱和斝身鑄接在一起的^[9]。由上文諸多鑄焊連接例證可知，殷商時(shí)已完全具備先鑄青銅斝柱帽，再將其置于范中與余部鑄焊連接的技術(shù)能力。

2.由附件數(shù)量增多導(dǎo)致的鑄焊連接

一般來(lái)說(shuō)，青銅器造型設(shè)計(jì)得越復(fù)雜，附件的數(shù)量也就越多。從夏代到殷商，青銅器附件的數(shù)量整體呈增加的趨勢(shì)。同時(shí)，需要鑄焊連接的情況也隨附件數(shù)量的增加而增加。

1938年出土于湖南寧鄉(xiāng)的四羊銅方尊（圖26）是商代晚期設(shè)計(jì)精巧、工藝精妙的多附件青銅禮器的典型代表。尊身四隅分設(shè)了四只羊頭，羊頭之上各有一對(duì)卷曲的羊角，羊頭兩兩之間還設(shè)有突出于器身之外的龍頭。由于造型太過(guò)精巧曾一度被認(rèn)為是失蠟法鑄件，后經(jīng)仔細(xì)考證證實(shí)是由分鑄法制造而成。鑄造過(guò)程是先鑄羊角，再將羊角嵌入羊頭鑄范內(nèi)鑄成帶角的羊頭；龍頭也是事先鑄好，與帶角的羊頭一起嵌入尊體的鑄范內(nèi)，最后再澆鑄尊體，使尊體與各個(gè)附件的連接處形成冶金連接^[10]。

圖26 商代晚期四羊銅方尊

五、商代鐵刃銅兵器的鑄焊連接

兵器類(lèi)青銅器制造過(guò)程中的連接問(wèn)題大都出現(xiàn)在復(fù)合材料的應(yīng)用和連接上，使用復(fù)合材料的目的則是希望使兵器的刃部更加鋒利。

1.早期復(fù)合材料兵器的制造

（1）新石器時(shí)代中晚期石刃骨器的粘接

現(xiàn)有考古發(fā)掘表明，中國(guó)古代復(fù)合材質(zhì)兵器、工具的制造歷史最早可上溯至新石器時(shí)代中晚期。那時(shí)是將石、骨材料復(fù)合制成石刃骨器（圖27）。

圖27 新石器時(shí)代的石刃骨器示例^[13]

有學(xué)者曾對(duì)當(dāng)時(shí)石刃骨器的出土情況做過(guò)統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)地已達(dá)19處以上，器物至少已有86件之多^[11]。石刃與骨身的連接使用了粘合劑或填塞其他物質(zhì)增強(qiáng)結(jié)合強(qiáng)度，其中甘肅鴛鴦池發(fā)現(xiàn)的黑色膠粘質(zhì)經(jīng)科學(xué)鑒定為有機(jī)化合物，屬于天然生成的物質(zhì)^[12]?？梢?jiàn)最早由石骨復(fù)合而成的器物是利用天然膠質(zhì)粘接在一起的。

（2）銅石并用時(shí)代骨柄銅器的嵌合

銅石并用時(shí)代出現(xiàn)了骨柄銅刃兵器，如圖28和圖29所示。這些銅刃骨器均屬齊家文化（約公元前2200年至公元前1800年）。可見(jiàn)此時(shí)部分地區(qū)已能夠冶煉少量錫青銅并代替細(xì)石葉與骨器連接制造兵器和工具，并很可能已經(jīng)認(rèn)識(shí)到錫青銅較細(xì)石葉更鋒利、更適合為刃。骨柄與銅刃的連接應(yīng)為嵌合，或借鑒石刃骨器的粘接連接方法。由于缺少更科學(xué)的鑒定結(jié)果，目前只能做此推測(cè)。

經(jīng)過(guò)定性分析，刀刃為錫青銅^[14]。

圖28 甘肅臨夏縣采集骨柄銅刃刀

骨柄銅刀和兩件骨柄銅錐。

同墓葬還出土了有使用痕跡的銅刀^[15]P314。

圖29 青?；ブ磷遄灾慰h總寨鄉(xiāng)出土骨柄銅器^[15]P313

2.商代中后期隕鐵青銅復(fù)合兵器的鑄焊

進(jìn)入青銅時(shí)代以后，祭祀的容器和戰(zhàn)爭(zhēng)的兵器率先出現(xiàn)了青銅化發(fā)展。于是象征軍事權(quán)力的斧鉞便由原來(lái)的石質(zhì)、玉質(zhì)變?yōu)榍嚆~質(zhì)斧鉞。商代以后，由于古代工匠發(fā)現(xiàn)了隕鐵比青銅硬度更強(qiáng)，更適合作為兵器的刃部，制作了以隕鐵為刃青銅為身的復(fù)合材質(zhì)青銅兵器。目前發(fā)現(xiàn)的屬商代隕鐵刃青銅兵器約有4件（見(jiàn)表1）。

表1 已出土商代隕鐵刃青銅兵器及連接特征

其中河南?？h出土的兩件隕鐵刃銅兵器早年間已流失海外，且對(duì)其所屬年代的鑒定也有爭(zhēng)論，最初判斷為西周^[16]，近年的觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為其約屬商代中期或商末周初時(shí)期^[17]P983?？？h鐵刃銅鉞（圖30）的刃和身的連接方式比較特別，據(jù)X射線(xiàn)的檢測(cè)結(jié)果，鍛制鐵刃時(shí)在預(yù)連接處制造了凹坑，之后將鐵刃置入陶范（鑄型），澆鑄青銅鉞身時(shí)利用銅液流入凹坑后冷凝形成的扣合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)連接^[18]，研究者并未指出鐵刃與銅身之間是否存在焊合結(jié)構(gòu)。

圖30 河南?？h出土鐵刃銅鉞^[17]P984

而河北藁城出土的鐵刃銅鉞（圖31）刃與身的連接方式與河南?？h的鐵刃銅鉞不同。據(jù)研究，隕鐵刃是先熱鍛為2mm的薄刃片，由于隕鐵在高溫時(shí)具有不同的變形能力，熱鍛加工會(huì)使其邊緣出現(xiàn)易變形和不易變形的分層毛邊，將這樣的隕鐵薄刃放入陶范（鑄型）后再澆入青銅熔液，由于青銅熔液良好的鑄造性能和對(duì)鐵金屬良好的潤(rùn)濕作用，深入隕鐵刃的毛邊縫隙，于是形成了鐵與青銅之間相互滲透的連接層，冷凝之后接合十分牢固。河北藁城的鐵刃銅鉞年代約為殷商安陽(yáng)小屯早期，即公元前14世紀(jì)前后^[19]，應(yīng)屬商代中期。

圖31 河北藁城出土商代中期鐵刃銅鉞

北京平谷劉家河出土的鐵刃銅鉞（圖32）較河北藁城鐵刃銅鉞的體積約小三分之一，但墓葬年代與后者的墓葬年代相差不遠(yuǎn)，相當(dāng)于鄭州二里崗上層，即商代中期。經(jīng)分析鑒定，北京平谷所出鐵刃銅鉞的鐵刃包入銅內(nèi)的根部殘存1cm，經(jīng)推斷其整體的制造方式也與河北藁城鐵刃銅鉞類(lèi)似，先熱鍛隕鐵為2mm左右的薄刃，再與青銅澆鑄連成一體，只是北京平谷的鐵刃銅鉞一面平，一面微凸，可能為單范澆鑄而成^[20]。

圖32 北京平谷劉家河出土商代中期鐵刃銅鉞

這4件商代隕鐵青銅兵器，除河南?？h的兩件因流落海外不便研究外，對(duì)于其余2件鐵刃銅鉞的連接，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為隕鐵刃與青銅身之間形成的是“熔合”“焊合”的連接結(jié)構(gòu)^[21]。根據(jù)掃描檢測(cè)結(jié)果，熱鍛隕鐵的邊緣毛邊縫隙為微米級(jí)別，青銅熔液流入后出現(xiàn)了潤(rùn)濕效果，因而形成的連接結(jié)構(gòu)是微米級(jí)別的鑄焊連接。雖然以現(xiàn)代焊接標(biāo)準(zhǔn)青銅和鐵之間的冶金連接應(yīng)至少在埃米級(jí)別，但對(duì)于商代中期青銅和隕鐵之間以潤(rùn)濕效果形成的緊密接合，我們認(rèn)為在當(dāng)時(shí)已屬于十分先進(jìn)的緊密連接結(jié)構(gòu)。學(xué)界許多學(xué)者稱(chēng)其為“鑄焊連接”還是十分恰當(dāng)?shù)?。焊接，本就是以緊密接合為目的的工藝，商代中期的中國(guó)青銅兵器已能選用更適合為刃的隕鐵制造兵器的刃部，并熱鍛至2mm，且在與青銅熔液的鑄造接合中形成微米級(jí)別的連接結(jié)構(gòu)，這本身就是一項(xiàng)具有劃時(shí)代意義的技術(shù)進(jìn)步。

六、結(jié)論

基于以上研究?jī)?nèi)容可以得出以下結(jié)論。

中國(guó)古代最早的金屬焊接工藝源于夏代晚期二里頭文化青銅容器制作過(guò)程中對(duì)鑄造缺陷的修補(bǔ)。面積較小的孔洞缺陷修補(bǔ)，采用直接點(diǎn)澆青銅熔液的方式；面積較大的鑄造缺陷，則采用另設(shè)外范重鑄缺陷部分并將其與原部件鑄焊在一起的方式。

在這種修補(bǔ)鑄焊工藝的基礎(chǔ)上，商代早中期，為了制成不便渾鑄的青銅方鼎，先將其劃分為若干部件，逐個(gè)鑄焊連接合成方鼎，并最終探索出渾鑄方鼎的制范、合范方法。可以說(shuō)鑄焊是青銅方鼎得以鑄成的關(guān)鍵性技術(shù)。

同時(shí)，由于鑄焊技術(shù)的發(fā)明和應(yīng)用，商代青銅器在體積、形狀上有了更廣闊的發(fā)展空間。青銅器的附件不僅可以越鑄越大，造型設(shè)計(jì)更是越來(lái)越復(fù)雜。所以說(shuō)，鑄焊為輝煌的中國(guó)古代青銅文明提供了重要的技術(shù)支撐。

此外，在金屬兵器制造上，鑄焊技術(shù)的應(yīng)用使優(yōu)質(zhì)刃部兵器的制造成為可能，實(shí)現(xiàn)了兵器制造的技術(shù)創(chuàng)新。正是由于鑄焊技術(shù)的應(yīng)用，青銅兵器可以采用更為鋒利的隕鐵為刃。這同時(shí)也標(biāo)志著中國(guó)古代不同金屬間焊接技術(shù)的誕生。

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