本申请涉及真空电弧重熔领域，公开了一种控制高温合金偏析的真空电弧重熔3D模型及控制方法，真空电弧重熔3D模型包括真空电弧重熔高温合金的凝固传热宏观模型、凝固铸锭微观模型和冶炼工艺参数模型；控制方法包括如下步骤：步骤A、建立真空电弧重熔3D模型；步骤B、模拟工艺参数；步骤C、模拟熔炼过程；步骤D、熔炼高温合金。本申请基于真空电弧重熔3D模型，可以将真空密闭的真空电弧重熔冶炼过程转化为可视化操作，并能直观表征出凝固铸锭的宏‑微观组织，制定较为适宜的真空电弧重熔高温合金的冶炼工艺参数，从而降低合金偏析、提高冶金质量，对于冶炼工艺参数的调整匹配、凝固铸锭组织与冶炼质量的把控提供了理论依据与工程指导。