上世紀八十年代末，集二線內燃機車發動機因吸入沙塵損壞。張發主動請纓，經過多年刻苦鑽研，終于研發出“內燃機車新型空氣濾清係統”。研究初期，張發畫了600多張圖紙，進行了幾千次試驗，最終研制出性能較為理想的復合材料。2003年，內燃機車新型空氣濾清係統試驗成功。2004年3月，內燃機車新型空氣濾清係統開始在全局內燃機車上安裝，賽汗機務段的20多臺機車成為首批安裝對象。“裝一臺機車所需的零部件就有一卡車，為保證在大面積風沙天氣來臨前把係統安好，就必須保證高速度、零返工，不允許有任何差錯。”接下來的8年時間裏，張發奔波在實驗室和工作前線，直到所有內燃機車都加裝了相關設備。他的努力使得單位每年可節約1500多萬元檢修費用。每個項目的成功都能激發出張發的新熱忱、新想法。幾十年來，張發將品質視為生命，他的努力和堅持也收到了回報：2004年，張發獲“茅以升科學技術獎——鐵道工程師獎”，2006年被中華全國鐵路總工會授予“火車頭獎章”，2007年被中華全國總工會授予“全國五一勞動獎章”，2015年榮獲“全國勞動模范”，2018年五一前夕，他被命名為內蒙古“北疆工匠”。

“我其實就是普普通通的配合鐵路生産的工人，鐵路事業就是我的一切。”在張發眼裏，只要有影響鐵路生産的因素出現，他就會馬上投入試驗研發，全力保證鐵路生産的正常運作。韶山4型電力機車操作手柄上的前進、0和後退檔距離太近，司機一不小心就會把手柄搬至後退檔而引出逆電電流，把電機燒壞。一臺機車的電機價值100多萬，每年這樣的事故都反覆出現，造成很大損失。了解到這一情況後，張發決心要研究出一款不改變機車上任何結構的操作手柄，代替現有的手柄，從而解決這個難題。于是，他不分晝夜地泡在實驗室，查閱資料、咨詢專家，攻堅試驗。在立項的第一年零八個月，張發突破了市面現有防逆電産品設計思路，研制成功出了“機車防逆電操作保護裝置”。該設備在呼鐵局配屬電力機車上推廣應用一年多來，機車再沒有發生逆電機破事故，每年可節約1500多萬元檢修費用，並榮獲2012年度呼鐵局科技進步一等獎，2013年度中國鐵道學會科技技術三等獎，擁有國家實用新型專利1項，國家發明專利1項已公布並進入實質審查階段。

面對榮譽，感恩過後便可“遺忘”，這是張發的態度。從當初單打獨鬥到如今張發創新工作室的成立，這讓張發所展現的工匠精神有了傳承。2013年7月，張發接到研制以機車為載體的軌道除沙、除雪裝置任務。當時，他被查出雙眼患青光眼、且右眼剛做完手術，為趕在來年沙害季節來臨前完成該項工作，他帶領徒弟硬是用兩個半月時間完成了設計、生産、安裝和試驗等各項工作，實現了項目研發在完成進度上新的突破，獲得一致好評。“這個事情我真是高興，我看到了他們的進步，為我們年輕的同事高興。”他説。張發認為，新時代，工作中還需要加入科技的含量，“科技飛速發展，我們的工作要注入創新的內容”。5年後，張發就到了退休的年齡。對他而言，這5年是“黃金5年”。“接下來我的目標就是抓緊培養一批能夠挑大梁的年輕人！”張發説，他在與年輕同事的工作中慢慢的將自己的工作經驗、感悟進行分享，希望他們能夠快速成長起來。張發介紹，在他和團隊的共同努力下，先後獲得各類科技成果獎37項，其中，國家級科技獎1項，省、部級科技獎4項，呼鐵局科技獎勵32項，擁有國家實用新型專利11項，國家發明專利1項。，同時培養了機械設計、電子信息技術、通信工程等專業領域的技術骨幹4人。