1964年9月，时在科技夜校日语班学习的张炳炎接到组织的通知，调他到交通大学国防科委英语干部训练班，进行脱产一年的基础英语学习，这是为去法国监造船舶所作的准备。

那年中法两国正式建立外交关系，随之经济合作逐渐频繁。1965年10月至1967年9月两年的时间里，张炳炎作为中国远洋运输公司的代表，驻法国大西洋船厂担任远洋客船“耀华”号的监造师。他分管包括总体性能、船体结构、舾装设备、船舶管系和空调通风等船体部分，从施工设计阶段的审査图纸、参加船模试验、核算结构强度、修改舱室布置、挑选家具和美术装饰品、选用材料和设备、处理船体部分的来往公文以及与船厂谈判等，到开工后的现场检查、验收，以及系泊试验、验收和试验交船等，工作量和工作难度都很大。

法国大西洋船厂是法国最大的造船厂，也是当时世界上十大船厂之一。它位于法国西海岸的圣纳泽尔，这个以造船业为中心的港口城市风光旖旎，美丽的卢瓦尔河经过圣纳泽尔流入大海，而且二战时曾被德军作为军事要塞留下不少碉堡和工事。然而这些张炳炎都无暇光顾，他所关心的只是自己的“耀华”号的设计、制造、工艺……他所注重的是建造过程的现场处理情况。他对“耀华”号的一切太需要一个全面的了解了!同时，他深知这是一次见识世界造船水平的极佳机会。通过这次千载难逢的监造机会，一定能收集、积累宝贵的国外造船资料。在船舶设计中有些数据一时无法掌握，按照合同规定，我方可以向法方索取数据资料，然而法方对资料的管理很严，张炳炎据理力争提出交涉：“按合同规定，贵方有义务提供技术资料。”法方代表一阵抓耳挠腮后挤出一句：“对不起，这是订合同时的疏忽。”“疏忽!合同具有法律效力，难道法律用疏忽二字就可以代替?!。”法方代表无法自圆其说，只好提供了部分数据资料，但很有限。于是张炳炎又搞起了“外交攻势”，建造中虚心向法方学习先进的造船技术，与技术人员建立了良好的工作关系，而且还常常与他们一起海阔天空地聊天，双方的关系日趋融洽，在他们的帮助下，张炳炎获得了许多资料，学到了许多书本上没有的知识。

两年的监造期间，张炳炎严把建造质量关，对“洋人”从不讲情面，凡是不符合设计要求的，或即使对质量影响不大但不符合规范的问题，他都一概不放行，大有“一夫当关，万夫莫开”之势。

“耀华”号分段安装时曾出现有一段接不上的情况，法国船监人员也很会钻空子，他们同意船厂补上一大块板条了事，说对强度不影响。对此，张炳炎态度明确，毫不含糊，坚决执意要整块换掉，法国船监无奈地耸了耸肩膀，只得按张炳炎说的办。诸如此类的事不止这一件，船舶监造中他每天爬上爬下，细微之处也不放过，因此还得了个“NO先生”的雅号。

一心想要为中国舰船事业作出贡献，想要将自己设计的舰船驰骋在世界四大洋的张炳炎，1967年9月从法国回到祖国，正赶上“文化大革命”，到处是大字报，许多人在潮流的推动下参加“运动”，而张炳炎却犹如置身世外，他依然专注学习，阅读专业书籍，为实现自己的理想而勤奋努力着。