一世浮生 鋼與火之歌 鋼架焊接技術相談

馬赫

近年來互聯(lián)網生活已經滲入你我生活的每一分每一秒，牢牢拴住你的手，充滿你的眼，沒了互聯(lián)網仿佛沒法過日子。當代人仿佛比以往更加“敏而好學”，但這問來問去的問題啊，都圖森破。互聯(lián)網掃平了門檻，每個人都能發(fā)聲，但在一個資深車友眼里，“不學習、愛思考”，僅根據自己所見就質疑整個自行車行業(yè)的“焊接技術”，就讓人有些不是滋味了o本文的發(fā)生就是在所謂的“社交問答網站”上面發(fā)生的一件小事。

為什么討論焊接技術？

某日，筆者閑來逛知乎，偶然發(fā)現(xiàn)自己關注的自行車專題里有這樣一個問題，因為這一剎那，而精神了一整天。

問：自行車上的焊縫十分丑陋，能夠使用榫結構來減少焊接？

答：不能替代，至少沒有人（很少有人）這樣做過，這是簡答版本。

但作為一篇文章來說，我們不單要說是不是，更要說清楚到底為什么。筆者之所以愿意回答這個問題，因為題主使用了“是否”而不是知乎上常見的“為什么不”，證明題主本人還是很想了解“為什么”的，但是題主也犯了一個錯誤，就是斷定焊接“丑”這個事，并不應該。

首先要明確一點，？榫卯結構是先于焊接出現(xiàn)的技術，有更悠久的歷史，在我國古代木結構建筑、家具等領域有廣泛應用，常用于銜接、組合實心的木材，通過不同的榫卯接合使之結構穩(wěn)固而不需要使用釘子（看完我講焊接其實大家也會明白為什么用釘子反而是不好的）。

焊接發(fā)展史之LUG時代

其實LUG和制作榫卯的哲學非常相似，之所以使用LUG，而且要加工成尖頭的造型，是為了增加焊料在母材和接頭之間的接觸面積，使之更加堅固。反之，比如一般的通勤車，以前亦是使用套管，但較短的接觸面積和粗糙的焊接，反而使得笨重的管材更易折斷、開焊。而且在TIG氬弧焊和更加精確的切削工藝出現(xiàn)之前，鋼材與鋼材直接使用低溫焊料焊接的強度，明顯低于使用接頭的焊接方法。

而通過這件事情可以搞明白，如果古代使用釘子嵌入木材中：

1.不能保證足夠的接觸面積。

2.鐵釘質地比木材硬，容易破壞木材形成更大的縫隙。

3.鐵釘容易氧化，和結構穩(wěn)定的木材比起來會更易氧化變質，時間久了導致建筑坍塌，家具咔嚓！

這是從制作的角度聊榫卯和焊接，再從結構和功能上聊，自行車用不了榫卯，為啥？因為榫卯接合了棟梁、骨架，依靠地心引力，在那里矗立，人要么躲在房子底下要么坐在椅子上面，主要需求是“承”但是騎車是“乘”，人在自行車上還要動呢，還要時不時站起來騎，不用焊接的話，直接就“咔嚓！”

自行車是歐洲人發(fā)明的交通工具，出現(xiàn)至今已有百余年歷史，本身中國木結構和歐洲交通工具直接并不存在傳承和影響，也就是不太可能產生什么“借鑒”，但是有一種非常常見的加工方式，和榫非常類似的結構，應用了很多年，那就是LUG，中文叫套管，全稱是套管接頭釬焊。

LUG就是這個東西（圖為車架前三角所使用的部分LUG）。

因為主要以熔點較低的銅釬為焊料，所以也俗稱LUG銅焊，個別廠家也會使用更昂貴的銀（合金）焊接，數(shù)量不多暫且不作討論。

嚴謹來說，所謂LUG就是：“使用熔點較車架母材（鋼材）低的銅或銀焊料進行焊接，盡可能少地破壞鋼材表面的質地，焊料作為填充物填充到母材的縫隙中，冷卻后使之堅固的焊接方法?！?/p>

焊接發(fā)展史之TIG時代

Cinelli Laser作為最早應用TIG焊接的一代名車被世界各地收藏家趨之若鶩，幾乎可以說：沒有激光就別搞自行車收藏了。

20世紀80年代后，人類科技走到了應用高溫電弧進行焊接的時代，在此之前，LUG焊接應用于自行車車架制作相當廣泛，上到公路、場地賽車這種速度機器，下到通勤車、三輪車等都是套管焊接，雖然手法各有不同但技術是統(tǒng)一的，都需要使用接頭。

但是隨著競技體育對尖端技術的追求，盡可能減少車架的重量同時又保證足夠高的強度，尤其是當時鋁合金、鈦合金這兩種航天材料應用到車架制作里，考慮使用更加合理的焊接方式加工新材料以制作賽車，所以那個時代基本上是一個技術的分水嶺。

雖然氬氣本身很昂貴，但是省掉了一輛車上至少6個甚至更多的LUG接頭，而且為了達到更好的融合和精致的外觀，接頭本身在焊接之前就要經過打磨，焊接完成之后也需要打磨，這些工序本身就是車廠需要付出的時間和人工成本。同時因為鋁這種材料想要達到和鋼材接近的強度就需要做粗管徑，創(chuàng)造出更長的焊道和更大的接觸面積，實現(xiàn)強度從里到外的提升。

于是上世紀90年代的賽車比起骨感的鋼架時代—下子粗壯了起來。而如今碳纖維時代那就更粗了，但是碳纖維是一種可塑性很強的材料，想要胸大胸就大，想要腿細腿就細，便于塑形是它最大的特點，車架的空氣動力學屬性在碳纖維上得以更好的實現(xiàn)，這個就不聊了，不在焊接的技術范圍之內。

TIG因為是采用堆焊，所以我斷定這就是題主所說“焊接很丑”的工藝，但是負責地說，若某車TIG焊接難看，是因為它本身就屬于難看的車，所以焊道難看在所難免，TIG能否好看，還得看是什么級別的產品，是否是高端車的TIG手藝，一看便知高下。

TIG焊接

TIG焊接即惰性氣體氣體保護焊，電焊的一種，一般使用氬氣作為保護氣體防止材料在焊接時過度氧化而變質，特點是焊接強度高，熔深淺，恰巧適合自行車管壁薄的特質。

剛說了這么多，就是為了說明一點，高端自行車作為曾經的奢侈品，是非常難以規(guī)?；漠a業(yè)，一直以來強調的就是一絲不茍精益求精，即便是如今已經可以提高產量的碳纖維車架，也是要靠想法、設計、品控來滿足高端需求的。

剛才說，因為時代的變化，鋼、鋁、鈦已經完全退出“競技場”了，不過因為金屬材料本身的特質，對金屬車架的需求還是有的。雖然占市場的份額非常小了，但是高端的手工作坊還是可以滿足消費者對個性化的需求的。其實自行車這類消費品本身就是給人來用的，根本不存在哪個最好，哪個最貴，哪個最值這類概念，核心就是：你愿不愿意花這個錢，買這個車，而且就算你不買也有人買，一切判斷都是主觀的判斷最誠實。

在結構力學中，拉力、彎曲、剪切、抗壓都是彼此不同的復雜情況，而自行車架又是這幾種結構受力的綜合體，既要整體輕薄，又要避免局部失穩(wěn)。實際工程上往往沒有類似E=MC2或者牛頓三定律那么簡潔且放之四海而皆準的概括，結構力學是典型的多約束問題，需要考慮到各種繁復的可能的破壞失效模式。但幸運的是，只針對“合格的”自行車來說，我們可以抽象地認定“管材剛性與管材半徑的平方成正比”。

LUG典范1

De Rosa SLX

了解焊接所有技術內容后，就讓我們?yōu)g覽幾個車中翹楚，至少我們認為這都是將焊接技術發(fā)揮到極致的、非常美的。

圖中這類頭管LUG很常見，上世紀80年代的賽車，21世紀的“復刻”鋼架車都使用類似的接頭設計，當然了這種元年范的東西不是用科技隨便復制就復制出來的。尤其是如今歐洲大批的制造商紛紛順應時代開發(fā)碳纖維車架，而為了滿足“情懷”的需求而復制的鋼架也都或多或少有代工生產的記載，屬于鋼架最輝煌的年代的作品，更顯得彌足珍貴，其實明眼人一眼便能看出來元年產品的精氣神存在。

LUG典范2

MASI 3V

MAS1的創(chuàng)始人Faliero Masi是意大利手工賽車歷史上最著名的車架焊工和設計師，1960年專門為頂級選手量身打造競技級公路車，其精巧細膩的工法和對車架幾何的獨特理解，也獲得了如雅克安奎狄、艾迪莫克斯等天皇巨星的青睞。而那時MASI品牌還沒有完全形成，大多數(shù)由Faliero Masi制作的車架，并沒有商標，而是根據選手的需求，為其涂裝不同車隊的樣式。

所以有據可考的是，上世紀60年代的MASI作品，很多都是隱藏在一些豪門職業(yè)車隊的外皮之下。上世紀70年代以后，F(xiàn)aliero已經不再親手制作車架，而將工作重心放在培養(yǎng)接班人和打造MASI品牌，隨后又在美國創(chuàng)業(yè)。

直到Faliero和兒子Alberto聯(lián)手打造新時代的手工鋼架，MASI3V，全名Volumetrica，代表由3根加大口徑的鋼管構成前三角的鋼架，這個理念影響了公路自行車架的發(fā)展，更多競技級的公路車也開始沿這個思路而不斷地探索。

雖然因為更長的接觸面積讓內LUG本身增加了重量，但是相對更薄的管材，令車身重量的又得到了平衡，加粗的下管和后下叉也賦予了3v更堅實的踩踏感受和優(yōu)異的力傳導效果，而能于此折衷的是，因為還是用傳統(tǒng)釬焊完成的燒焊，Masi將-顆銀環(huán)置于內LUG和管材之間，通過加熱融化銀合金的焊料，令車架外觀渾然一體同時韌性十足。

并不是說如今TIG焊接的車架不好，而是因為追求所謂的極致剛性和硬度，讓舒適性也會有所犧牲，而那時候的MASI 3V，將很多屬于鋼架公路車的優(yōu)點得以在一臺車上體現(xiàn)，所謂的剛柔并濟，再恰當不過。同時，在大洋彼岸的作品呈現(xiàn)給了當時很多美國獨立手工作坊，也令他們大為贊嘆，而MASI也是第一次在歐洲以外獲得了市場和同行領域的雙重褒獎，并影響到很多人制作車架的態(tài)度和想法。雖然如今MASI美國工廠的商標被延續(xù)了下來，但是隨著當年愛徒Mario Confent的英年早逝，兒子Alberto也因為種種商業(yè)的原因不能承接父親打造的品牌，最具時代代表性的MASI車架沒有在今天得到發(fā)揚和傳承，但是在收藏領域，每一支下管為小寫字母masi，前叉、后上叉上配有米蘭大教堂徽章混著大寫MASI字樣，無論產自歐洲還是美國的車架，都是鋼架愛好者趨之若鶩的圣品。

LUG典范3

Colnago

如果不提及國人熟悉的Colnago，估計又有車迷大呼不過癮。按照時間的演進，上世紀70年代以后，Enesto Colnago基本上已經成為繼Masi之后，歐洲頂級選手所最為青睞的頂級技師，而Colnago和MASI最大的區(qū)別就是——一個撲克牌中的梅花圖案，幾乎可以代表頂級自行車。

這也就說明了Colnago幾乎是商業(yè)上取得最大成功的意大利自行車品牌，同時，這幾十年來，梅花的品質和獨特的設計，還有對公路自行車的大膽創(chuàng)新，讓Colnago成為當仁不讓的自行車第一品牌。從上世紀70年代支持Molteni的車型super，再到上世紀80年代Mexico再到上世紀90年代人們熟知的Master。

這其中有一代出現(xiàn)于Mater之前的純粹的炫技車型，也是Colango皇冠上的明珠，那就是擁有最華麗LUG接頭設計的——Arabesque，她不僅開創(chuàng)了Colnago漸變涂裝的先河，其車架幾何也為日后更為激進的Master做了鋪墊，而且其LUG設計也是空前華麗，而Enesto本人也制作了一批帶有擋泥板和鏈盒的Arabesuque車型進獻梵蒂岡教皇，傳為佳話。而今年歐洲自行車展上，Colnago重新復刻了Arabesque，這種經典也得以鳳凰涅槃。

LUG典范4

Hetchins

Hetchins英國競技級單車泰斗表示：世界上最長的LUG不服！英國國寶級品牌Hetchins是最具有英國手工車雍容華貴特點的品牌，無論你是否在行，通過這華麗無比的LUG和曲線造型的后三角，就可以從一眾品牌里將Hetchins認出來。

品牌創(chuàng)始人Harry Hetchins于20世紀初期接觸職業(yè)自行車賽，隨著職業(yè)選手對賽車性能要求的提高，Harry連同自己的技師團隊一起協(xié)作，設計了這種獨一無二的套管和彎管造型后三角，因為當時的鋼材并不像如今的管材同時具備輕盈和強韌的特點，超長的LUG可以保證焊接的牢固，而彎曲的后三角不僅外形足夠亮眼，而且具備了極佳的彈性，這一時期的Hetchins不僅是競技場上的翹楚，同時也是很多人追逐和熱捧的對象。時過境遷，Hetchins不僅僅是一個單車界少有的古典主義典范，甚至是跨界成為時尚界必不可少的元素。

被東亞青年競相膜拜的“里原宿教父”——藤原浩，就是Hetchins的忠實粉絲，而筆者猜想，也許藤原浩也是被著名的Hetchins收藏愛好者EricClapton影響而著迷這個品牌也說不定?？傊?，Hetchins雖然不再是如今競技場上的明星，但是憑借其獨特的個性，再火幾十年也不是問題。

LUG典范5

Richard Sachs

大洋彼岸的美國，青年時期便仰望Masi和Mario Confent成長起來的美國頂級鋼架大師：Richard Sachs，一直對LUG套管鋼架情有獨鐘，時至今日也是為數(shù)不多的堅守這種工藝打造全訂制手工單車的品牌，其長達8年的排期，也是對很多手工單車愛好者最大的考驗。得到一臺RS，不僅是熱情和財力的象征，更是對這項愛好的執(zhí)著度的第一考驗。

TIG典范1

Moots

以上都是—些LUG焊范例，以下是TIG，依然高能。

聊到氬弧焊就要特別談鈦合金，談鈦合金哪能不提及Moots呢？作為美國老牌廠牌，Moots可以算是鈦合金自行車的代名詞了吧。這工藝、創(chuàng)意、品質直接深刻影響著它的嫡系傳人們：INDEPENDENTFABRICATION、FireFly。Moots本身也屬于國人早些年能接觸到的美國大廠牌手工車了，和一些近些年才成長起來的手工訂制品牌不同，Moots在碳纖維車架還沒有像如今這樣普及，鈦合金車架還穩(wěn)坐高端車架寶座的年代，一直都以誘發(fā)“密集恐懼癥”的精密焊道，和大膽簡潔的車架設計，領跑高端手工車行業(yè)，統(tǒng)治力還橫跨公路和山地兩個領域，當年之威望，也令如今的Moots收藏者一直胸懷驕傲。

TIG典范2

Independent Fabrication

在IF內，沒有老板，只有十來位員工，以制造自行車的流程來分工，從車架設計、切管、焊接、打磨、烤漆等都是專人負責，IF可以說是一群因為喜愛自行車而結合的一群朋友。以IF的背景，鋼車是他們最熟悉的，也是他們的專長，無論在管材上客制化的匹配到接點的要求，這可以從Crown Jewel，PLANET×車系你就可以清楚地看出他們在傳統(tǒng)鋼車上的態(tài)度與成果，對于新材質的應用，IF也不遺余力，在吸收MERLIN的老員工加入后，IF也開始設計鈦合金車架，他的鈦合金車架秉持IF一貫的精神，提供客制化的抽管與難度相當高的Double Pass TIG welded燒焊技術，并借地利之便運用了航太的SHOT PEENING技術來作車架的后處理，這也是目前全世界唯一的全車Ti Shot Peening處理的車廠。而FACOTRYLIGHTWEIGHT與SSR，也在重量與強度上，回應了現(xiàn)代車架的潮流，在XS車款則以現(xiàn)代與傳統(tǒng)的結合，提供了造車的更多可能性，從每一款的IF車上，你都可看到歷史的傳承與開創(chuàng)！

TIG典范3

FireFly

Fire Fly和IF實際上是一脈相承，2006年前后IF重組換了東家，搬出了波士頓，而Firefly的主創(chuàng)認為IF如今規(guī)?；乃枷肟赡軙c他們創(chuàng)作過去“獨立制作”自行車的想法有所違背，而繼續(xù)留在波士頓，因為這個城市是美國航空航天制造業(yè)的主基地，獲得理想的鈦合金材料也更為方便，于是Firefly以更為極端的對待客戶訂制需求的核心思想而另起爐灶，旨在打造更不可思議的訂制作品，展示自己對訂制自行車的堅守和執(zhí)著。

提及氬弧焊就又要聊到鋁合金這個材料了，因為鋁合金是使用TIG焊接的最主要材料沒有之—了，市面上大量的通勤車和低端山地車都是鋁合金+TIG的工藝組合，因為鋁合金管材的加工早就已經愈加成熟，同時制造成本也逐年降低，鋁合金的公路車和山地車曾經是陪伴很多車友入門的最佳選擇，即便是如今碳纖維車架飛速普及的時代，Cannondale CAAD10依然是被很多車友稱道的一代鋁合金“名駒”。

TIG典范4

Nicolai

對于鋁合金依舊堅持和認可的品牌也并不多了，德國Nicolai就是其中一個，Nicolai早年間在山地自行車領域積累的豐厚經驗，慢慢地轉化為一種珍貴的經驗和對這種材料的信賴，沒有跟風追逐碳纖維材料，更多的是N icolai沒有向產量妥協(xié)，而對手工制作的一種執(zhí)著。

媲美摩托車焊接工藝的雙層氬弧焊，無需任何打磨，大膽地呈現(xiàn)在每一個觀賞到Nicolai車架的人面前，雖然和前面列舉的Moots那種細膩完全不同，但是左右近乎等距的焊點，和自身不愿意拋棄獨步江湖的CNC工藝處理過的管材，讓鋁合金這種已經算得上平庸的材質，因為人的辛勞智慧而變得更有價值。

番外篇-氬弧焊

Dario Pegoretti

這位來自意大利特倫托的技師，其實是意大利“大師”里面的小字輩，即便是Alberto Masi也比他年長很多，但是這一切并不妨礙Dario Pegoretti成為如今紅遍全球手工單車界，和很多從小就耳濡目染而當學徒的“大師”（比如Ugo De Rosa）完全不同，Dario本身是一個文化人，一個教育工作者，他的大器晚成，完全是因為陰差陽錯的人生經歷和命運對英才的情有獨鐘。

因為夫妻感情不和經常吵架，Dario的岳父當時希望他到自己的工廠做幫工學習車架焊接，其實也是希望他多一門手藝可以養(yǎng)家。當時正逢意大利鋼架獨霸歐洲競技領域的年代，當時Dario岳父的工廠在為厚積薄發(fā)的Pin arello車隊做代工，而他本人也幸運地隨同當時最強勁的Banesto車隊一起征戰(zhàn)歐洲賽場，而車隊每一個選手都可以把自己對賽車的需求直接告知Dario。

那時正是LUG工藝逐步被TIG工藝所取代的時間段，對于大尺寸鋼架的輕量/剛生比要求也空前的高漲，而那時對付已經抽管加工比過去LUG管材更薄的新型鋼材，很多技師已經黔驢技窮，畢竟適應新材料還需要時間，而這些重擔就交予Dario這樣的青年技師之手。

勤奮的實驗和研究換來—次次的失敗，最終，通過像他這樣一大批新時代的技師的工作，換來了TIG鋼架空前的成功，不僅是Banesto車隊在王牌選手米格爾安杜蘭的率領下，連奪五屆環(huán)法冠軍，也促進了TIG焊接和LUG的新老交替。

在上世紀90年代到干禧年，Dario為安杜蘭、史蒂芬羅徹、馬爾科潘塔尼、馬里奧奇波里尼、弗洛伊德蘭迪斯等諸多世界級選手服務，為他們打造頂級競賽工具，同時也為他打造屬于自己名字的品牌積累了豐厚經驗。

21世紀之后，Dario曾因罹患癌癥而差點離開人世，這之后他對自行車的理解又多了一層“追求自由和愛”的理想，成立DarioPegoretti的品牌也是為了將自己對自行車的獨特理解傳遞給更多人。他在自行車上抒發(fā)自己對生活對藝術的熱愛，向Pink Floyd樂隊致敬而在車架上繪制的thewall專輯封面曾被傳為佳話，他在車架上的創(chuàng)作，得到諸多藝術機構的認可，也是僅有的被美國紐約大都會美術館收藏的自行車作品。

放下這些藝術領域的成績不談，他也在近些年的作品中大膽地嘗試為鋼架車“革命”他的創(chuàng)作也得到很多零件大廠商的支持，很多新型號的Dario作品，例如Mxxxxo，使用了比傳統(tǒng)1又1/8英寸更粗的頭管，而這些車型也只能配合Chris King為Dario特制的碗組D11才行，所使用的管材也是Clombus spirit的加大管徑管材進行焊接。得益于這種獨特的設計和Dario精湛的焊工，每一臺不同型號的Pegoretti戰(zhàn)車呈現(xiàn)的風格雖然個不盡相同，但是都是輕快而穩(wěn)定，令人愛不釋手的獨特訂制車作品。

筆者非常幸運地騎乘過外國友人的一臺Mxxxxo，可能讀者很難想象出一臺近8kg的公路車怎么會給你如此輕盈和強勁的騎乘感受，這種類似的感覺，也只在Colnago Mexico和MASI 3V這樣的經典作品上，存在如此駭人的車重和騎乘間的差異，如今很多21世紀的手工鋼架，可以造得很“輕”，但絕對不具備這種“輕盈”。不知道讀者是否明白了我的意思?？傊馜ario Pegoretti這樣集頂級焊工，超高藝術造詣和先進設計思想于一身的手工車，無論在何種高科技打造的量產車面前都會有它應有的地位和尊嚴。

多聊幾句，金屬車架之所以退出競技場，主要是因為金屬架加工制造角度不如碳纖維利于規(guī)模化、市場化，尤其人工成本高。這樣才被“競技類自行車”這種追逐高利潤的產業(yè)給淘汰了。其實歷來都是產業(yè)先淘汰產品，然后用戶再淘汰。膠卷、民用相機、隨身聽等目前都被智能手機淘汰了，對于用戶來說是省錢了，廠家把研發(fā)那一切的精力都用來研究手機了，總歸他們也是省錢了。

我曾向很多車友介紹自己對鋼架抑或所有手工訂制車的認識，就好比假如你是一個汽車發(fā)燒友，對汽車性能有無限高的追求，按說只能追求一級方程式賽車這么純粹的東西了嗎？你就不可以喜歡—下多幾個車門，多幾個座位的可以在街道上行駛、與家人分享“駕駛樂趣”的交通工具了？答案自在心中。