[es] La soldadura es uno de los procesos más críticos de la industria de fabricación de todo el mundo, siendo el tercer método más empleado por detrás del ensamblaje y el mecanizado. Dichos procesos repercuten de forma directa en sectores tan diversos como máquina herramienta, transporte (automoción, naval, ferrocarril,…), energía (nuclear, oil&gas, offshore,…), construcción, elevación, etc. En la actualidad, para hacer frente a los retos que afrontan dichos sectores, es necesario desarrollar estructuras y productos soldados con dimensionamientos más ajustados, fiables y optimizando la utilización de recursos tanto de materia prima como energéticos y económicos durante todo el ciclo de vida del producto. En dichas estructuras y componentes, las uniones soldadas son las zonas críticas a la hora de sufrir roturas por fatiga. En este sentido, uno de los principales problemas de las estructuras soldadas es la generación de tensiones residuales (TR) que perjudican directamente en la vida a fatiga. La correcta estimación del patrón de TR es compleja y requiere la simulación del proceso de soldadura. Consecuentemente, la mayoría de los enfoques existentes para estimar la vida a fatiga del componente soldado no consideran el valor de las tensiones residuales, siendo la falta de precisión la mayor limitación de estos métodos. En este contexto, en la presente tesis se ha desarrollado un procedimiento para predecir de forma precisa la vida a fatiga considerando el valor de las TR generadas en el proceso de soldadura. Además, el procedimiento desarrollado ha sido validado para diferentes tipos de uniones soldadas multipasada sometidas a un estado de tensiones multiaxial. Han sido tres las principales vías de investigación abordadas: En un primer apartado, se ha desarrollado y validado un procedimiento para predecir las TR generadas durante el proceso de soldadura. Inicialmente se ha propuesto un modelo analítico que se basa en la física de la soldadura MIG por transferencia spray para obtener los parámetros de entrada necesarios para realizar la simulación del proceso de soldadura. El método propuesto presenta la ventaja de permitir determinar los parámetros de entrada para el modelo numérico del proceso de soldadura sin la necesidad de realizar ningún ensayo experimental y por lo tanto ser empleado como herramienta predictiva. Una vez determinado el modelo analítico, se ha desarrollado y validado un modelo numérico para predecir las tensiones residuales generadas durante el proceso de soldadura. Dicho modelo se basa en el empleo de la velocidad de soldeo (mediante la técnica morirrenacer) y la fuente de calor para cada pasada definidas con el modelo analítico desarrollado anteriormente. Para certificar que el procedimiento propuesto es aplicable a uniones soldadas con diferentes configuraciones, se ha analizado la unión a tope y en T. Los resultados del procedimiento desarrollado han sido validados mediante ensayos experimentales realizados para el campo eléctrico, térmico y mecánico. Los resultados obtenidos han demostrado que el modelo desarrollado en esta tesis es una herramienta muy efectiva para para modelar procesos de soldadura MIG con transferencia spray. Finalmente, se ha desarrollado y validado un procedimiento para predecir la vida a fatiga de los componentes soldados bajo diferentes configuraciones considerando el estado tensional multiaxial, mediante la determinación del plano crítico, y el valor de las TR. Las estimaciones teóricas han sido validadas mediante ensayos experimentales de fatiga a diferentes cargas. Para certificar que el procedimiento puede ser aplicado a uniones soldadas con diferentes configuraciones, se han analizado la soldadura a tope a 0° y 45° y la soldadura en T. Los resultados obtenidos, muestran una mayor precisión que los métodos y normativas actuales para la estimación de vida a fatiga de uniones soldadas.

[eu] Mundu osoan, soldadura da fabrikazio saileko prozesurik erabakigarrienetako bat, muntatze eta mekanizazioaren ostean hirugarren metodorik erabiliena baita. Prozesu hauek gainera, eragin zuzena dute sektore ezberdin ugarietan, hala nola makina-erremintan, garraioan (automobilgintza, ontzigintza, tren, etab.), energian (nuklearra, olio eta gasa, offshore, etab.), eraikuntza, igogailuetan, … Gaur egun, sektore hauek dituzten beharrei aurre egiteko, beharrezkoa da soldatutako egitura eta produktuak dimentsionamendu doi, fidagarri eta baliabideen erabilera optimizatu batekin garatzea, bai lehengai aldetik zein energetiko eta ekonomikoki produktuaren bizi ziklo guztirako. Egitura eta osagai hauetan, nekearen eraginez sortutako hausturentzat, soldatutako loturak dira gune kritikoenak. Soldatutako estrukturen arazorik handienetako bat hondar tentsioen sorrera da, zuzenean kaltetzen baitute soldatutako loturen nekearekiko bizitza. Hondar tentsioen patroiaren estimazio egoki bat egitea konplexua da eta soldadurako prozesua simulatzea eskatzen du. Arrazoi hau dela eta, gaur egun soldatutako loturen nekearekiko bizia estimatzen duten ikuspuntu gehienek ez dute kontutan hartzen hondar tentsioen balioa, beraz metodo hauen mugatze handiena zehaztasun falta eta gain-dimentsionaketa dira. Testuinguru honetan, tesi honetan soldatutako prozesuan sortzen diren hondar tentsioak kontuan hartuz nekearekiko bizitza zehazki iragartzeko prozedura bat garatu da. Hiru ikerketa lerro nagusi jarraitu dira helburu hori lortze aldera: Lehenengo atalean, soldadurako prozesuan sortzen diren hondar tentsioak iragartzeko prozedura bat garatu eta balioztatu da. Hasteko, eredu analitiko bat proposatu da, spray transferentzia duen MIG soldaduraren fisikan oinarritzen dena, non soldadura prozesuaren simulazioa egiteko behar diren sarrerako parametroak zehazten diren. Soldadura prozesuaren zenbakizko modeloa garatzeko behar diren parametroak inongo entsegu esperimentalik gabe lortzea da metodo honek duen abantailarik handiena. Behin modelo analitikoa definitu ondoren, soldadurako prozesuan sortzen diren hondar tentsioen iragarpena egiteko zenbakizko eredu bat garatu eta balioztatu da. Eredu hau, iraganaldi bakoitzarentzat, bere soldatzeko abiadura (hil-berpizte teknikaren bitartez) eta bero iturria, aurretik garatu den eredu analitikoaren arabera definituak, erabiltzean datza. Garatu den prozedura beste edozein konfigurazio duen soldadurentzako ere baliagarria dela ziurtatzeko, bi soldadura aztertu dira topera eta T-n. Zenbakizko ereduaren emaitzak entsegu esperimentalen bitartez balioztatu dira, bai eremu elektriko, termiko zein eredu mekanikoarentzat. Lorturiko emaitzek egiaztatu dute tesi honetan garatu den modeloa oso tresna eraginkorra dela spray bidezko transferentzia duten MIG soldaduren modelizazioa egiteko. Azkenik, konfigurazio ezberdinetan soldatutako loturen nekearekiko biziaren iragarpena egiteko prozedura bat garatu eta balioztatu da, non tentsio egoera multiaxalaren eragina, plano kritikoa zehaztuz, eta hondar tentsioen balioak kontuan hartu diren. Iragarpen teorikoak, nekeko karga ezberdinetara egin diren entsegu esperimentalen bitartez lortu diren emaitzekin balioztatu dira. Garatutako prozedura beste edozein konfigurazio duen soldadurentzako ere baliagarria dela ziurtatzeko, 0° eta 45°-tara topera soldatutako eta T eran soldatutako piezak aztertu dira. Lortutako emaitzek, gaur egungo normatibek baino zehaztasun handiagoa erakusten dute soldatutako loturen bizia iragartzerako unean.