La aleación de titanio es un material importante para la fabricación de componentes clave de sumergibles de aguas profundas. La soldadura láser de vacío de alta potencia es un método importante para soldar estructuras de placas gruesas de TC4 (40-120 mm). Sin embargo, debido al bajo punto de fusión del aluminio, su distribución desigual en la soldadura causada por la evaporación durante la soldadura afecta la calidad de las uniones. Este artículo realizó estudios experimentales y de simulación para investigar el efecto de los parámetros del proceso en la evaporación de múltiples componentes y la distribución desigual de aluminio. Basado en un modelo tridimensional de soldadura láser de vacío, se explica el mecanismo de la distribución desigual de aluminio en la soldadura. Los resultados muestran que la distribución desigual de aluminio en la soldadura está relacionada principalmente con el comportamiento del vapor metálico y la morfología del agujero clave. A medida que la velocidad de soldadura aumenta de 1 m/min a 3 m/min, la proporción de aluminio en el vapor metálico y el grado de desigualdad composicional aumentan. Cuando la potencia del láser aumenta de 6 kW a 18 kW, la proporción de aluminio en el vapor metálico y el grado de desigualdad aumentan, alcanzan un pico a 12 kW y luego disminuyen. Este trabajo facilita la selección de parámetros de proceso adecuados para reducir la evaporación de aluminio durante la soldadura de vacío de alta potencia de aleaciones Ti-6Al-4V. Se pueden obtener uniones con un rendimiento más estable evitando la distribución desigual de aluminio.