1. 钢铁冶金过程工艺优化研究，涉及精炼、传统连铸、双辊薄带连铸等过程；
2. 工业（冶金）过程数值模拟及物理模拟研究；
3. 金属凝固过程微观组织模拟；
4. 材料设计及计算热力学动力学在焊接微观组织预测中的应用；
5. 金属基复合材料制备过程模拟及实验研究。

主持和参与了多项国家级、省部级课题和宝钢、首钢、沙钢等钢铁企业的横向研究课题。至今，在Appl. Therm. Eng., J. Alloy. Compd., Metall. Mater. Transaction A/B，Mater. Manuf. Process, Sci. Technol. Weld. Join.，Metals, Steel. Res. Int.，Ironmaking & Steelmaking，Comp. Mater. Sci.等国内外期刊上发表学术论文80余篇;获得授权发明专利12项。