Việc hàn hợp kim nhôm từ lâu đã đặt ra những thách thức đáng kể do đặc tính phản xạ cao của vật liệu này đối với bước sóng laser hồng ngoại gần, độ dẫn nhiệt cao và xu hướng hình thành các lỗ rỗ. Các máy hàn laser sợi hiện đại được trang bị khả năng dao động chùm tia đã khắc phục được những thách thức này, khiến hàn laser trở thành phương pháp nối ưu tiên cho các chi tiết nhôm trong khung pin xe điện (EV), cấu trúc hàng không vũ trụ và ứng dụng hàng hải. Các máy hàn laser sợi công suất cao hoạt động ở mức 3.000 watt trở lên đạt được chế độ hàn lỗ khóa (keyhole-mode) trên các hợp kim nhôm loạt 5000 và 6000, với độ sâu thấu xuyên đạt tới 6 milimét trong một lần hàn đơn. Chìa khóa để hàn nhôm thành công bằng máy hàn laser sợi nằm ở việc kiểm soát độ khuếch tán nhiệt cao của vật liệu — tốc độ truyền nhiệt ra khỏi vũng hàn nhanh hơn thép từ 4 đến 5 lần. Các mẫu hàn dao động có đường kính từ 1 đến 3 milimét giúp ổn định lỗ khóa bằng cách liên tục làm nóng chảy lại mép phía sau của vũng hàn, giảm tỷ lệ lỗ rỗ xuống dưới 2% thể tích mối hàn như đã được xác nhận qua kiểm tra bằng tia X. Việc bổ sung dây hàn thường là bắt buộc trong các ứng dụng hàn nhôm khi dung sai khe hở vượt quá 0,2 milimét hoặc khi cần điều chỉnh thành phần để ngăn ngừa nứt kết tinh. Hệ thống cấp dây hàn tự động trên các máy hàn laser sợi tiên tiến cung cấp kim loại điền đầy với tốc độ lập trình được, đồng bộ hóa với tốc độ di chuyển và công suất đầu ra, đảm bảo hình dạng mặt cắt ngang mối hàn đồng đều và ổn định. Việc làm sạch trước khi hàn đối với nhôm quan trọng hơn so với thép, bởi lớp oxit bề mặt dày tới 0,1 micromét sẽ phản xạ năng lượng laser và cản trở sự hình thành lỗ khóa. Việc chà cơ học hoặc ăn mòn hóa học các chi tiết nhôm trước khi hàn giúp cải thiện độ ổn định quy trình và giảm thiểu hiện tượng bắn tóe.