针对铸造凝固中的黑箱问题，利用同步辐射X射线成像技术，实现了电磁调控下合金凝固行为的原位观测和实时成像研究。通过电磁诱导“爆发”形核，控制凝固组织和裂纹，解决了国家重大工程的“卡脖子”问题，发明了非真空下大盘重CuCrZr合金连铸过程元素及凝固组织电磁调控技术，与企业合作建立了世界首条高强高导铜铬锆合金水平电磁连铸生产线，助力京沪高铁实现冲高段时速达486.1km/h，刷新了世界铁路运营试验最高速度。