近日,山东大学文化遗产研究院冶金考古团队与山东省文物考古研究院合作,在国际考古学期刊Archaeological Research in Asia(AHCI一区)发表题为“Material characterization of solders used in bronze vessels from the Lu state (c. 560-370 BCE) reveals the diachronic change of soldering techniques”的研究论文。论文第一作者为山东大学文化遗产研究院博士研究生梁一凡,通讯作者为山东大学文化遗产研究院王全玉教授和山东省文物考古研究院韩辉研究馆员,共同作者包括山东省文物考古研究院徐兴彬文博馆员和李程浩文博馆员。
随着东周时期青铜器铸造技术的发展,分铸法与焊接技术在复杂青铜器的制造过程中日益普及。然而,目前学界对该时期青铜器所用焊料的研究在时空分布上并不均衡,对其历时性变化及背后的技术逻辑缺乏深入探讨。曲阜市的两处春秋晚期至战国早期墓地出土的青铜器为解答焊料使用背后的技术逻辑提供了材料。本研究综合运用显微观察、金相分析等手段,对望父台墓地和坊上村南墓地出土10件青铜器上的14份焊料样品进行了系统的冶金考古分析,揭示了鲁国青铜器所用焊料的技术特征及先秦时期焊料使用的变化情况。


图1 部分典型青铜器及焊料示意图
(a)望父台墓地出土铜壶(M1:35),上下两部分已分离;上下两部分的残留焊料在(b)和(c)中用黑色虚线标出;(d)望父台墓地出土铜盉(M1:30),其把手和三足均使用焊料与器身连接;(e)和(f)为清理前的两足,顶部可见棕色焊料残留;(g)为清理后的(f)足,顶部焊料呈银白色。
研究结果表明,春秋晚期至战国早期的鲁国工匠在青铜器制作中使用了多种焊接材料,可明确划分为铅锡合金、铅、锡和铜基合金四类。其中,低熔点焊料(铅、锡、铅锡合金)占据主导地位,而高熔点的铜基焊料在此时的鲁国较少使用。值得注意的是,部分铅锡焊料的成分接近铅锡二元合金的共晶范围,这表明当时的工匠在实践中已形成了对低熔点、高流动性铅锡焊料的经验性偏好。

图2 部分样品的金相组织图片
(a)铅锡合金焊料;(b)铅焊料;(c)锡焊料;(d)铜锡合金焊料。
本研究还对已发表的先秦时期焊料成分数据进行了比较研究。相关数据表明,先秦时期焊料的使用并未遵循简单的线性模式:商代和西周时期主要使用铜基合金焊料与铅焊料,春秋时期铜基合金焊料的使用逐渐减少,铅、锡、铅锡合金焊料使用增多,战国时期则呈现出多种焊料共存的复杂局面。结合出土焊料样品墓葬的考古背景、铅同位素分析等数据,可知不同时期焊料的选择受到多种因素的影响,包括金属的物理性质、青铜器的功能需求、区域资源的可获得性以及青铜器所有者的社会地位等。

图3 先秦时期青铜器使用各类焊料所占比例的变化
本研究从冶金考古视角系统探讨了先秦青铜器所用焊料变化背后的技术逻辑,强调青铜器焊接材料的选择是受多种因素综合影响的结果,为进一步理解资源流通、社会等级对青铜器制作技术的影响提供了有力证据。
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.ara.2026.100714
【作者:梁一凡 审核:王全玉】