上世纪八十年代末，集二线内燃机车发动机因吸入沙尘损坏。张发主动请缨，经过多年刻苦钻研，终于研发出“内燃机车新型空气滤清系统”。研究初期，张发画了600多张图纸，进行了几千次试验，最终研制出性能较为理想的复合材料。2003年，内燃机车新型空气滤清系统试验成功。2004年3月，内燃机车新型空气滤清系统开始在全局内燃机车上安装，赛汗机务段的20多台机车成为首批安装对象。“装一台机车所需的零部件就有一卡车，为保证在大面积风沙天气来临前把系统安好，就必须保证高速度、零返工，不允许有任何差错。”接下来的8年时间里，张发奔波在实验室和工作前线，直到所有内燃机车都加装了相关设备。他的努力使得单位每年可节约1500多万元检修费用。每个项目的成功都能激发出张发的新热忱、新想法。几十年来，张发将品质视为生命，他的努力和坚持也收到了回报：2004年，张发获“茅以升科学技术奖——铁道工程师奖”，2006年被中华全国铁路总工会授予“火车头奖章”，2007年被中华全国总工会授予“全国五一劳动奖章”，2015年荣获“全国劳动模范”，2018年五一前夕，他被命名为内蒙古“北疆工匠”。

“我其实就是普普通通的配合铁路生产的工人，铁路事业就是我的一切。”在张发眼里，只要有影响铁路生产的因素出现，他就会马上投入试验研发，全力保证铁路生产的正常运行。韶山4型电力机车操作手柄上的前进、0和后退档距离太近，司机一不小心就会把手柄搬至后退档而引出逆电电流，把电机烧坏。一台机车的电机价值100多万，每年这样的事故都反复出现，造成很大损失。了解到这一情况后，张发决心要研究出一款不改变机车上任何结构的操作手柄，代替现有的手柄，从而解决这个难题。于是，他不分昼夜地泡在实验室，查阅资料、咨询专家，攻坚试验。在立项的第一年零八个月，张发突破了市面现有防逆电产品设计思路，研制成功出了“机车防逆电操作保护装置”。该设备在呼铁局配属电力机车上推广应用一年多来，机车再没有发生逆电机破事故，每年可节约1500多万元检修费用，并荣获2012年度呼铁局科技进步一等奖，2013年度中国铁道学会科技技术三等奖，拥有国家实用新型专利1项，国家发明专利1项已公布并进入实质审查阶段。

面对荣誉，感恩过后便可“遗忘”，这是张发的态度。从当初单打独斗到如今张发创新工作室的成立，这让张发所展现的工匠精神有了传承。2013年7月，张发接到研制以机车为载体的轨道除沙、除雪装置任务。当时，他被查出双眼患青光眼、且右眼刚做完手术，为赶在来年沙害季节来临前完成该项工作，他带领徒弟硬是用两个半月时间完成了设计、生产、安装和试验等各项工作，实现了项目研发在完成进度上新的突破，获得一致好评。“这个事情我真是高兴，我看到了他们的进步，为我们年轻的同事高兴。”他说。张发认为，新时代，工作中还需要加入科技的含量，“科技飞速发展，我们的工作要注入创新的内容”。5年后，张发就到了退休的年龄。对他而言，这5年是“黄金5年”。“接下来我的目标就是抓紧培养一批能够挑大梁的年轻人！”张发说，他在与年轻同事的工作中慢慢的将自己的工作经验、感悟进行分享，希望他们能够快速成长起来。张发介绍，在他和团队的共同努力下，先后获得各类科技成果奖37项，其中，国家级科技奖1项，省、部级科技奖4项，呼铁局科技奖励32项，拥有国家实用新型专利11项，国家发明专利1项。，同时培养了机械设计、电子信息技术、通信工程等专业领域的技术骨干4人。