针对化工、电力、航空等传动部件，疲劳寿命与可靠性不能满足使用要求的难题，在国家杰青、优青、工信部民机专项等重要项目的支持下，基于残余应力和表面微观结构调控思想的原始创新，发展了三类表面制造技术方法，并在核电、航空等高端装备制造与寿命可靠性保障中取得应用。
（1）陶瓷基复合涂层激光氮化原位制造技术原型与装备：建立激光氮化过程中包含残余应力及强韧参量的涂层断裂力学评价技术，提出涂层抗开裂设计方法，形成钛合金表面TiN基复合涂层原位合成制造工艺，进而通过激光头等关键零件研发和控制系统改进，形成了无裂纹、多道搭接、均匀成形三重优点的激光加工平台，将钛合金的冲蚀疲劳抗力提升了三倍。成果荣获2015年度上海市科技进步一等奖；
（2）基于碳化钨柔性布的耐磨、耐冲蚀金属密封面制造技术：发明了具有高分子材料骨架的碳化钨柔性布的制备技术以及将其在金属表面成型耐磨涂层的工艺。制备的耐磨涂层碳化钨颗粒分散均匀，涂层表面及内部无孔洞和裂纹，碳化钨涂层与金属基体为冶金结合。碳化钨涂层的耐磨寿命是304不锈钢的400倍，耐颗粒冲蚀寿命是304不锈钢的2倍。成果荣获2016年度上海市科技进步一等奖；
（3）轨迹可控的复杂表面强化工艺方法与装置：通过集成超声喷丸与低塑形抛光两种工艺方法，发明了具有贝叶斯曲线结构的表面超声滚压强化加工头；通过叶片等复杂构建的三维点云重构、加工过程传感、加工位置纠偏与补偿等技术方法，发展了轨迹可控的复杂结构表面强化装置，将钛合金叶片疲劳性能提升了三倍以上。成果荣获2018年度上海市青年科技杰出贡献奖。
以上研究，发表SCI论文100余篇、授权专利30余项。技术方法提高了叶片、高端阀门等关键传动部件的疲劳寿命。所形成的激光氮化技术应用于上海汽轮机厂，支持国产大型汽轮机末级长叶片的研制；所形成碳化钨柔性布技术支持了高端安全阀的自主制造，应用于核电、火电、石化、煤化工、航天等领域，为极端工况高端阀门技术进步提供了重要的技术支撑。所形成的表面强化方法向中国航发商用飞机发动机公司转让，突破了国外激光冲击强化技术封锁，支持了CJ1000国产飞机发动机的自主制造。