CN110315076B - 一种基于预合金粉末的高比重钨基合金的成形方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于预合金粉末的高比重钨基合金的成形方法，该方法包括：一、按高比重钨基合金的设计成分及配比依次经配料、压制、真空烧结和锻造加工得钨基合金棒料，采用等离子旋转电极制粉法得预合金粉末；二、建立高比重钨基合金的三维模型并进行切片和设计，得到切层及扫描数据；三、以预合金粉末为原料，根据切层及扫描数据，采用粉床型电子束增材制造成形设备成形得高比重钨基合金。本发明利用钨与高比重钨基合金中其它元素熔点的差异，制备得到低熔点元素的固溶体相包裹钨粉颗粒的预合金粉末，使得预合金粉末的外壳容易熔化且相互粘连成形，降低了预合金粉末的成形难度，从而以该预合金粉末为原料，实现了高比重钨基合金的制备。

Description

一种基于预合金粉末的高比重钨基合金的成形方法
技术领域
本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种基于预合金粉末的高比重钨基合金的成形方法。
背景技术
高比重钨基合金的含钨量通常在90％以上，密度通常在17g/cm3以上，具有密度高、强度和硬度高、导电和导热性好、热膨胀系数小、抗腐蚀和抗氧化性好、机械加工性和焊接性好等一系列优异的性能，因此在现代科学领域、国防工业和民用工业中都得到了广泛的应用。例如，在航天航空工业中用作陀螺转子和惯性旋转元件；在军事工业中用作穿甲弹、动能弹和导弹弹头；在医疗卫生部门中用作屏蔽材料；在电气工业中用作电热镦粗砧块材料、焊嘴材料、电极材料和触头材料；在机械工业中用作压铸模材料等。
目前使用最广泛的高比重钨基合金主要为W-Ni-Fe和W-Ni-Cu两大系列，同时还发展出W-Ni-Cr、W-Ni-Co、W-Ni-Mn等多系列的钨基合金，广泛地在我国各高科技领域中进行应用。目前高比重钨基合金制备的传统方法包括：压制-烧结法、压制-二步烧结法、压制-烧结-热加工(挤压、轧制、锻造等)，此方法制备的样品密度低、杂质元素含量较大、难以成形复杂构件；同时也发展出一些新的制备工艺：如金属注射成形、微波烧结、放电等离子体烧结等方法。上述新工艺虽然为提高材料的性能和开发新型合金提供了新途径，但是设备昂贵、工艺复杂，在成形样品的尺寸和复杂程度上仍受到一定的限制，难以适应工业化生产，目前比较成熟的制备方法仍是压制-烧结法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种基于预合金粉末的高比重钨基合金的成形方法。该方法利用钨与高比重钨基合金中其它元素熔点的差异，采用等离子旋转电极制粉法制备得到低熔点元素的固溶体相包裹钨粉颗粒的预合金粉末，使得预合金粉末的外壳容易熔化且相互粘连成形，降低了预合金粉末的成形难度，从而以该预合金粉末为原料，采用粉床型电子束增材制造方法实现了高比重钨基合金的制备。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于预合金粉末的高比重钨基合金的成形方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、预合金粉末制备：按照高比重钨基合金的设计成分及配比进行配料，然后经压制得到坯体，将坯体依次进行真空烧结、锻造加工得到钨基合金棒料，将钨基合金棒料置于等离子旋转电极制粉设备内，采用等离子旋转电极制粉法制备得到预合金粉末；所述预合金粉末为由高比重钨基合金中的低熔点元素形成的固溶体相包裹钨粉颗粒的球形体；
步骤二、切层数据和扫描数据获取：建立高比重钨基合金的三维模型，然后沿高度方向进行切片处理，得到高比重钨基合金的切层数据，再对经分层处理后得到的各片层内部的扫描方式和扫描路径进行设计，得到高比重钨基合金的扫描数据；
步骤三、高比重钨基合金成形：
步骤301、将步骤二中得到的高比重钨基合金的切层数据和扫描数据导入粉床型电子束增材制造成形设备中，然后将步骤一中得到的预合金粉末装入粉床型电子束增材制造成形设备的粉箱中，调平成形底板并对成形底板进行预热；
步骤302、根据粉床型电子束增材制造成形设备中的高比重钨基合金的切层数据，将预合金粉末铺设到步骤301中经预热后的成形底板上形成预合金粉末层，然后根据粉床型电子束增材制造成形设备中的高比重钨基合金的扫描数据对预合金粉末层进行扫描熔化，形成单层实体片层，再将成形底板下降；
步骤303、重复步骤302中的铺粉工艺、扫描熔化工艺和成型底板下降工艺，直至各单层实体片层逐层堆积，形成高比重钨基合金成形件；
步骤304、将步骤303中形成的高比重钨基合金成形件在氦气保护下冷却至50℃以下后取出，然后利用高压气体去除高比重钨基合金成形件上的未熔化预合金粉末，得到高比重钨基合金。
本发明首先通过配料、压制、烧结和锻造得到钨基合金棒料，然后将钨基合金棒料置于等离子旋转电极制粉设备中，利用等离子体热源对钨基合金棒料加热的同时进行高速旋转，由于钨具有3410℃的高熔点，不易熔化成形，钨基合金棒料的加热端中的低熔点元素熔化形成钨基合金液体，该钨基合金液体包裹难熔的钨粉颗粒在高速旋转的离心力作用下抛出，形成细小的高温钨基合金包裹钨粉颗粒液滴，在快速冷凝过程中因其表面张力作用固化形成球形粉末颗粒，从而得到由高比重钨基合金中的低熔点元素形成的固溶体相包裹钨粉颗粒的球形体。本发明采用低熔点元素形成的固溶体相将钨粉颗粒包裹，从而使得预合金粉末的外壳容易熔化且相互粘连成形，无需对内部的钨粉颗粒进行熔化，降低了预合金粉末的成形难度。
与现有技术中通过化学方法在单个钨粉颗粒表面沉积单个低熔点层，本发明制备的预合金粉末为低熔点元素形成的固溶体相包裹多个钨粉颗粒的球形体，且在预合金粉末成形过程中，钨粉颗粒的表面会有部分元素溶解于低熔点元素形成的固溶体相中，提高了多个钨粉颗粒与低熔点元素形成的固溶体相中之间的结合力，避免了预合金粉末流动铺设过程中低熔点层的脱落，满足了增材制造过程要求，提高了本发明高比重钨基合金的质量；另外，本发明的方法高效便捷，可实现批量化生产。
本发明以该预合金粉末为原料，采用粉床型电子束增材制造方法制备高比重钨基合金，由于预合金粉末的外壳熔点较低，在预合金粉末层的扫描熔化过程中，当电子束作用在预合金粉末颗粒表面时，预合金粉末的外壳瞬间熔化，促进了单层实体片层的形成，实现了高比重钨基合金的制备；另外，采用粉床型电子束增材制造方法提高了预合金粉末形成的固溶体相的温度，降低了熔体中低熔点外壳成分形成的液相的表面张力，提高了该液相的流动能力，有效促进了钨粉颗粒在液相中的颗粒重排，极大促进了与合金粉末的致密化过程，从而提高了高比重钨基合金的致密度。
上述的一种基于预合金粉末的高比重钨基合金的成形方法，其特征在于，步骤一中所述高比重钨基合金为W-Ni-Fe、W-Ni-Cu、W-Ni-Cr、W-Ni-Co或W-Ni-Mn钨基合金。上述高比重钨基合金包括了目前应用最为广泛的钨基合金，提高了本发明成形方法的应用范围和应用价值。
上述的一种基于预合金粉末的高比重钨基合金的成形方法，其特征在于，步骤一中所述低熔点元素为高比重钨基合金中除钨以外的元素。上述低熔点元素为高比重钨基合金中常用的元素组分，且在等离子旋转电极制粉过程中容易熔化形成液体，包裹难熔的钨粉颗粒形成预合金粉末。
上述的一种基于预合金粉末的高比重钨基合金的成形方法，其特征在于，步骤一中所述预合金粉末中钨的质量含量为90％～95％，所述预合金粉末的粒度小于100μm，预合金粉末的钨粉颗粒的粒径为20μm～90μm，低熔点元素形成的固溶体相的厚度为10μm～20μm。预合金粉末的含钨量较高，可制备得到高比重钨基合金；上述粒度的预合金粉末满足了粉床型电子束增材制造方法对粉末粒度的要求；上述钨粉颗粒粒径的预合金粉末满足了高比重钨基合金对钨粉颗粒尺寸的要求。
上述的一种基于预合金粉末的高比重钨基合金的成形方法，其特征在于，步骤二所述切片处理得到的各切层厚度均为0.05mm～0.1mm。该切层厚度为粉床型电子束增材制造方法常采用的切层厚度，有利于单层实体片层之间形成良好的结合，同时提高了成形效率。
上述的一种基于预合金粉末的高比重钨基合金的成形方法，其特征在于，步骤301中所述成形底板的预热温度为400℃～600℃。上述预热温度有利于提高预合金粉末在成形底板上的铺展能力。
上述的一种基于预合金粉末的高比重钨基合金的成形方法，其特征在于，步骤302中所述扫描熔化的参数为：扫面线间距0.03mm～0.05mm，扫描电流9mA～12mA，扫描速度500mm/s～1000mm/s。上述扫描熔化的参数有利于本发明预合金粉末的顺利熔化，形成单层实体片层。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明利用钨与高比重钨基合金中其它元素熔点的差异，采用等离子旋转电极制粉法制备得到低熔点元素的固溶体相包裹钨粉颗粒的预合金粉末，使得预合金粉末的外壳容易熔化且相互粘连成形，无需对内部的钨粉颗粒进行熔化，降低了预合金粉末的成形难度，从而以该预合金粉末为原料，采用粉床型电子束增材制造方法实现了高比重钨基合金的制备。
2、本发明采用等离子旋转电极制粉法制备得到球形的预合金粉末，保证了后续成形工艺过程中预合金粉末的流动，且预合金粉末中的气体夹杂少，化学成分均匀，有效避免了高比重钨基合金中的孔洞残留和组织不均匀现象，改善了高比重钨基合金的质量。
3、本发明以电子束为能量源提高了预合金粉末形成的固溶体相的温度，降低了熔体中低熔点外壳成分形成的液相的表面张力，提高了该液相的流动能力，有效促进了钨粉颗粒在液相中的颗粒重排，极大促进了与合金粉末的致密化过程，从而提高了高比重钨基合金的致密度。
4、本发明采用等离子旋转电极制备预合金粉末过程中，钨粉颗粒的表面会有部分元素溶解于低熔点元素形成的固溶体相中，提高了多个钨粉颗粒与低熔点元素形成的固溶体相中之间的结合力，避免了预合金粉末流动铺设过程中低熔点层的脱落，满足了增材制造过程要求，提高了本发明高比重钨基合金的质量；另外，本发明的方法高效便捷，可实现批量化生产。
5、本发明采用的粉床型电子束增材制造方法的过程为真空环境，避免了杂质元素的不良影响，降低了高比重钨基合金的杂质元素含量，进一步改善了高比重钨基合金的质量。
6、本发明的粉床型电子束增材制造方法实现了高比重钨基合金的一体化成形，适用于复杂结构高比重钨基合金的制备，且无需后续热加工、热处理或机加工过程，有效节约了制备时间和成本。
下面通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述。
附图说明
图1是本发明实施例1制备的W-Ni-Fe预合金粉末的截面扫描电镜照片。
具体实施方式
实施例1
本实施例包括以下步骤：
步骤一、预合金粉末制备：将W-Ni-Fe钨基合金按照90:7:3的W、Ni、Fe质量比为进行配料，然后经压制得到坯体，将坯体依次进行真空烧结、锻造加工得到W-Ni-Fe钨基合金棒料，将W-Ni-Fe钨基合金棒料置于等离子旋转电极制粉设备内，采用等离子旋转电极制粉法制备得到W-Ni-Fe预合金粉末；所述W-Ni-Fe预合金粉末为由Ni和Fe形成的固溶体相包裹钨粉颗粒的球形体，该W-Ni-Fe预合金粉末的粒度小于100μm，W-Ni-Fe预合金粉末中的钨粉颗粒的粒径为20μm～90μm，Ni和Fe形成的固溶体相的厚度为10μm～20μm，如图1所示；
步骤二、切层数据和扫描数据获取：建立W-Ni-Fe钨基合金的三维模型，然后沿高度方向进行切片处理，得到W-Ni-Fe钨基合金的切层数据，再对经分层处理后得到的各片层内部的扫描方式和扫描路径进行设计，得到W-Ni-Fe钨基合金的扫描数据；所述切片处理得到的各切层厚度为0.05mm；
步骤三、W-Ni-Fe钨基合金成形：
步骤301、将步骤二中得到的W-Ni-Fe钨基合金的切层数据和扫描数据导入粉床型电子束增材制造成形设备中，然后将步骤一中得到的W-Ni-Fe预合金粉末装入粉床型电子束增材制造成形设备的粉箱中，调平成形底板并对成形底板进行预热；所述成形底板的预热温度为600℃；
步骤302、根据粉床型电子束增材制造成形设备中的W-Ni-Fe钨基合金的切层数据，将W-Ni-Fe预合金粉末铺设到步骤301中经预热后的成形底板上形成W-Ni-Fe预合金粉末层，然后根据粉床型电子束增材制造成形设备中的W-Ni-Fe钨基合金的扫描数据对W-Ni-Fe预合金粉末层进行扫描熔化，形成单层实体片层，再将成形底板下降；所述扫描熔化的参数为：扫面线间距0.03mm，扫描电流9mA，扫描速度500mm/s；
步骤303、重复步骤302中的铺粉工艺、扫描熔化工艺和成型底板下降工艺，直至各单层实体片层逐层堆积，形成W-Ni-Fe钨基合金成形件；
步骤304、将步骤303中形成的W-Ni-Fe钨基合金成形件在氦气保护下冷却至50℃以下后取出，然后利用高压气体去除W-Ni-Fe钨基合金成形件上的未熔化W-Ni-Fe预合金粉末，得到高比重W-Ni-Fe钨基合金。
实施例2
本实施例包括以下步骤：
步骤一、预合金粉末制备：将W-Ni-Mn钨基合金按照95:3:2的W、Ni、Mn质量比为进行配料，然后经压制得到坯体，将坯体依次进行真空烧结、锻造加工得到W-Ni-Mn钨基合金棒料，将W-Ni-Mn钨基合金棒料置于等离子旋转电极制粉设备内，采用等离子旋转电极制粉法制备得到W-Ni-Mn预合金粉末；所述W-Ni-Mn预合金粉末为由Ni和Mn形成的固溶体相包裹钨粉颗粒的球形体，该W-Ni-Mn预合金粉末的粒度小于100μm，W-Ni-Mn预合金粉末的钨粉颗粒的粒径为20μm～90μm，Ni和Mn形成的固溶体相的厚度为10μm～20μm；
步骤二、切层数据和扫描数据获取：建立W-Ni-Mn钨基合金的三维模型，然后沿高度方向进行切片处理，得到W-Ni-Mn钨基合金的切层数据，再对经分层处理后得到的各片层内部的扫描方式和扫描路径进行设计，得到W-Ni-Mn钨基合金的扫描数据；所述切片处理得到的各切层厚度为0.1mm；
步骤三、W-Ni-Mn钨基合金成形：
步骤301、将步骤二中得到的W-Ni-Mn钨基合金的切层数据和扫描数据导入粉床型电子束增材制造成形设备中，然后将步骤一中得到的W-Ni-Mn预合金粉末装入粉床型电子束增材制造成形设备的粉箱中，调平成形底板并对成形底板进行预热；所述成形底板的预热温度为600℃；
步骤302、根据粉床型电子束增材制造成形设备中的W-Ni-Mn钨基合金的切层数据，将W-Ni-Mn预合金粉末铺设到步骤301中经预热后的成形底板上形成预合金粉末层，然后根据粉床型电子束增材制造成形设备中的W-Ni-Mn钨基合金的扫描数据对预合金粉末层进行扫描熔化，形成单层实体片层，再将成形底板下降；所述扫描熔化的参数为：扫面线间距0.05mm，扫描电流12mA，扫描速度1000mm/s；
步骤303、重复步骤302中的铺粉工艺、扫描熔化工艺和成型底板下降工艺，直至各单层实体片层逐层堆积，形成W-Ni-Mn钨基合金成形件；
步骤304、将步骤303中形成的W-Ni-Mn钨基合金成形件在氦气保护下冷却至50℃以下后取出，然后利用高压气体去除W-Ni-Mn钨基合金成形件上的未熔化W-Ni-Mn预合金粉末，得到高比重W-Ni-Mn钨基合金。
实施例3
本实施例包括以下步骤：
步骤一、预合金粉末制备：将W-Ni-Co钨基合金按照93:4:3的W、Ni、Co质量比为进行配料，然后经压制得到坯体，将坯体依次进行真空烧结、锻造加工得到钨基合金棒料，将钨基合金棒料置于等离子旋转电极制粉设备内，采用等离子旋转电极制粉法制备得到W-Ni-Co预合金粉末；所述W-Ni-Co预合金粉末为由Ni和Co形成的固溶体相包裹钨粉颗粒的球形体，该W-Ni-Co预合金粉末的粒度小于100μm，W-Ni-Co预合金粉末的钨粉颗粒的粒径为20μm～90μm，Ni和Co形成的固溶体相的厚度为10μm～20μm；
步骤二、切层数据和扫描数据获取：建立W-Ni-Co钨基合金的三维模型，然后沿高度方向进行切片处理，得到W-Ni-Co钨基合金的切层数据，再对经分层处理后得到的各片层内部的扫描方式和扫描路径进行设计，得到W-Ni-Co钨基合金的扫描数据；所述切片处理得到的各切层厚度为0.08mm；
步骤三、W-Ni-Co钨基合金成形：
步骤301、将步骤二中得到的W-Ni-Co钨基合金的切层数据和扫描数据导入粉床型电子束增材制造成形设备中，然后将步骤一中得到的预合金粉末装入粉床型电子束增材制造成形设备的粉箱中，调平成形底板并对成形底板进行预热；所述成形底板的预热温度为500℃；
步骤302、根据粉床型电子束增材制造成形设备中的W-Ni-Co钨基合金的切层数据，将预合金粉末铺设到步骤301中经预热后的成形底板上形成预合金粉末层，然后根据粉床型电子束增材制造成形设备中的W-Ni-Co钨基合金的扫描数据对预合金粉末层进行扫描熔化，形成单层实体片层，再将成形底板下降；所述扫描熔化的参数为：扫面线间距0.04mm，扫描电流10mA，扫描速度800mm/s；
步骤303、重复步骤302中的铺粉工艺、扫描熔化工艺和成型底板下降工艺，直至各单层实体片层逐层堆积，形成W-Ni-Co钨基合金成形件；
步骤304、将步骤303中形成的W-Ni-Co钨基合金成形件在氦气保护下冷却至50℃以下后取出，然后利用高压气体去除W-Ni-Co钨基合金成形件上的未熔化预合金粉末，得到高比重W-Ni-Co钨基合金。
实施例4
本实施例包括以下步骤：
步骤一、预合金粉末制备：将W-Ni-Cu钨基合金按照90:6:4的W、Ni、Cu质量比为进行配料，然后经压制得到坯体，将坯体依次进行真空烧结、锻造加工得到钨基合金棒料，将钨基合金棒料置于等离子旋转电极制粉设备内，采用等离子旋转电极制粉法制备得到W-Ni-Cu预合金粉末；所述W-Ni-Cu预合金粉末为由Ni和Cu形成的固溶体相包裹钨粉颗粒的球形体，该W-Ni-Cu预合金粉末的粒度小于100μm，W-Ni-Cu预合金粉末的钨粉颗粒的粒径为20μm～90μm，Ni和Cu形成的固溶体相的厚度为10μm～20μm；
步骤二、切层数据和扫描数据获取：建立W-Ni-Cu钨基合金的三维模型，然后沿高度方向进行切片处理，得到W-Ni-Cu钨基合金的切层数据，再对经分层处理后得到的各片层内部的扫描方式和扫描路径进行设计，得到W-Ni-Cu钨基合金的扫描数据；所述切片处理得到的各切层厚度为0.08mm；
步骤三、W-Ni-Cu钨基合金成形：
步骤301、将步骤二中得到的W-Ni-Cu钨基合金的切层数据和扫描数据导入粉床型电子束增材制造成形设备中，然后将步骤一中得到的预合金粉末装入粉床型电子束增材制造成形设备的粉箱中，调平成形底板并对成形底板进行预热；所述成形底板的预热温度为500℃；
步骤302、根据粉床型电子束增材制造成形设备中的W-Ni-Cu钨基合金的切层数据，将预合金粉末铺设到步骤301中经预热后的成形底板上形成预合金粉末层，然后根据粉床型电子束增材制造成形设备中的W-Ni-Cu钨基合金的扫描数据对预合金粉末层进行扫描熔化，形成单层实体片层，再将成形底板下降；所述扫描熔化的参数为：扫面线间距0.04mm，扫描电流10mA，扫描速度800mm/s；
步骤303、重复步骤302中的铺粉工艺、扫描熔化工艺和成型底板下降工艺，直至各单层实体片层逐层堆积，形成W-Ni-Cu钨基合金成形件；
步骤304、将步骤303中形成的W-Ni-Cu钨基合金成形件在氦气保护下冷却至50℃以下后取出，然后利用高压气体去除W-Ni-Cu钨基合金成形件上的未熔化预合金粉末，得到高比重W-Ni-Cu钨基合金。
实施例5
本实施例包括以下步骤：
步骤一、预合金粉末制备：将W-Ni-Cr钨基合金按照90:7:3的W、Ni、Cr质量比为进行配料，然后经压制得到坯体，将坯体依次进行真空烧结、锻造加工得到钨基合金棒料，将钨基合金棒料置于等离子旋转电极制粉设备内，采用等离子旋转电极制粉法制备得到W-Ni-Cr预合金粉末；所述W-Ni-Cr预合金粉末为由Ni和Cr形成的固溶体相包裹钨粉颗粒的球形体，该W-Ni-Cu预合金粉末的粒度小于100μm，W-Ni-Cr预合金粉末的钨粉颗粒的粒径为20μm～90μm，Ni和Cr形成的固溶体相的厚度为10μm～20μm；
步骤二、切层数据和扫描数据获取：建立W-Ni-Cr钨基合金的三维模型，然后沿高度方向进行切片处理，得到W-Ni-Cr钨基合金的切层数据，再对经分层处理后得到的各片层内部的扫描方式和扫描路径进行设计，得到W-Ni-Cr钨基合金的扫描数据；所述切片处理得到的各切层厚度为0.08mm；
步骤三、W-Ni-Cr钨基合金成形：
步骤301、将步骤二中得到的W-Ni-Cr钨基合金的切层数据和扫描数据导入粉床型电子束增材制造成形设备中，然后将步骤一中得到的预合金粉末装入粉床型电子束增材制造成形设备的粉箱中，调平成形底板并对成形底板进行预热；所述成形底板的预热温度为500℃；
步骤302、根据粉床型电子束增材制造成形设备中的W-Ni-Cr钨基合金的切层数据，将预合金粉末铺设到步骤301中经预热后的成形底板上形成预合金粉末层，然后根据粉床型电子束增材制造成形设备中的W-Ni-Cr钨基合金的扫描数据对预合金粉末层进行扫描熔化，形成单层实体片层，再将成形底板下降；所述扫描熔化的参数为：扫面线间距0.04mm，扫描电流10mA，扫描速度800mm/s；
步骤303、重复步骤302中的铺粉工艺、扫描熔化工艺和成型底板下降工艺，直至各单层实体片层逐层堆积，形成W-Ni-Cr钨基合金成形件；
步骤304、将步骤303中形成的W-Ni-Cr钨基合金成形件在氦气保护下冷却至50℃以下后取出，然后利用高压气体去除W-Ni-Cr钨基合金成形件上的未熔化预合金粉末，得到高比重W-Ni-Cr钨基合金。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于预合金粉末的高比重钨基合金的成形方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、预合金粉末制备：按照高比重钨基合金的设计成分及配比进行配料，然后经压制得到坯体，将坯体依次进行真空烧结、锻造加工得到钨基合金棒料，将钨基合金棒料置于等离子旋转电极制粉设备内，采用等离子旋转电极制粉法制备得到预合金粉末；所述预合金粉末为由高比重钨基合金中的低熔点元素形成的固溶体相包裹钨粉颗粒的球形体；
步骤二、切层数据和扫描数据获取：建立高比重钨基合金的三维模型，然后沿高度方向进行切片处理，得到高比重钨基合金的切层数据，再对经分层处理后得到的各片层内部的扫描方式和扫描路径进行设计，得到高比重钨基合金的扫描数据；
步骤三、高比重钨基合金成形：
步骤301、将步骤二中得到的高比重钨基合金的切层数据和扫描数据导入粉床型电子束增材制造成形设备中，然后将步骤一中得到的预合金粉末装入粉床型电子束增材制造成形设备的粉箱中，调平成形底板并对成形底板进行预热；
步骤302、根据粉床型电子束增材制造成形设备中的高比重钨基合金的切层数据，将预合金粉末铺设到步骤301中经预热后的成形底板上形成预合金粉末层，然后根据粉床型电子束增材制造成形设备中的高比重钨基合金的扫描数据对预合金粉末层进行扫描熔化，形成单层实体片层，再将成形底板下降；
步骤303、重复步骤302中的铺粉工艺、扫描熔化工艺和成型底板下降工艺，直至各单层实体片层逐层堆积，形成高比重钨基合金成形件；
步骤304、将步骤303中形成的高比重钨基合金成形件在氦气保护下冷却至50℃以下后取出，然后利用高压气体去除高比重钨基合金成形件上的未熔化预合金粉末，得到高比重钨基合金。
2.根据权利要求1所述的一种基于预合金粉末的高比重钨基合金的成形方法，其特征在于，步骤一中所述高比重钨基合金为W-Ni-Fe、W-Ni-Cu、W-Ni-Cr、W-Ni-Co或W-Ni-Mn钨基合金。
3.根据权利要求1所述的一种基于预合金粉末的高比重钨基合金的成形方法，其特征在于，步骤一中所述低熔点元素为高比重钨基合金中除钨以外的元素。
4.根据权利要求1所述的一种基于预合金粉末的高比重钨基合金的成形方法，其特征在于，步骤一中所述预合金粉末中钨的质量含量为90％～95％，所述预合金粉末的粒度小于100μm，预合金粉末的钨粉颗粒的粒径为20μm～90μm，低熔点元素形成的固溶体相的厚度为10μm～20μm。
5.根据权利要求1所述的一种基于预合金粉末的高比重钨基合金的成形方法，其特征在于，步骤二所述切片处理得到的各切层厚度均为0.05mm～0.1mm。
6.根据权利要求1所述的一种基于预合金粉末的高比重钨基合金的成形方法，其特征在于，步骤301中所述成形底板的预热温度为400℃～600℃。
7.根据权利要求1所述的一种基于预合金粉末的高比重钨基合金的成形方法，其特征在于，步骤302中所述扫描熔化的参数为：扫面线间距0.03mm～0.05mm，扫描电流9mA～12mA，扫描速度500mm/s～1000mm/s。
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