張作霖又擴大奉天兵工廠,，任命楊宇霆為該廠督辦，定下的指標是,，每年生產大炮200門,，炮彈20萬發(fā)，步槍6萬支,，機槍千挺,，子彈6千萬發(fā)，炸藥百噸,，數(shù)量不限的迫擊炮,。還向德國、意大利,、日本等國進口軍火,，又從法國陸續(xù)購買了40架飛機。據(jù)外國軍事家說,，1922年至1923年間,，奉軍是中國的主要軍火進口者。

經歷了兩年時間整軍經武,，奉軍上下一心,，訓練有素，技精械新,，遠非昔日可比,。

對于第一次直奉戰(zhàn)爭被打敗,， 張作霖耿耿于懷,。1924年9月初，江浙戰(zhàn)爭爆發(fā),，為爭奪上海地盤,，直系與皖系在上海一帶開戰(zhàn)，張作霖與孫中山及段祺瑞密訂三角同盟,，趁機于9月15日率軍入關,，兵分兩路進攻熱河，第二次直奉戰(zhàn)爭爆發(fā),。直系由吳佩乎任討逆軍總司令,，率20萬大軍迎戰(zhàn)奉軍。

這次交手,，張作霖發(fā)狠心非要戰(zhàn)勝直系不可,，盡遣精銳,，將入關部隊編為6個軍，自任總司令,，第一軍司令姜登選,，第二軍司令李景林，第三軍司令張學良,，第四軍司令張作相,，第五軍司令吳俊升，第六軍司令許蘭洲,。

一接仗,，就顯示了整軍經武后奉軍的戰(zhàn)斗力，第二路軍一下子打垮了直軍衛(wèi)戍北京的王懷慶師,。雙方主力決戰(zhàn)處的山海關戰(zhàn)場,，張學良的第三軍自9月28日起連日猛攻，并以飛機助戰(zhàn),，占領了九門口,、石寨門等要隘。吳佩孚為挽回頹勢,，親自坐鎮(zhèn)指揮,，一下子投入了6個師加8個旅的兵力，激戰(zhàn)近20天,，在奉軍頑強阻擊下,，終不能越雷池一步。

正當直軍前方吃緊,、后方空虛之際,，直軍第三軍總司令馮玉祥、第二路軍司令胡景翼,、京畿警備副司令孫岳,，發(fā)動倒戈反直的“首都革命”，秘密回師北京,，囚禁了賄選總統(tǒng)曹錕,，逼使其下令直軍停戰(zhàn)，免去吳佩孚本兼各職,。直軍大敗,，從此一蹶不振。

馮玉祥,、張作霖聯(lián)合段祺瑞,，組建了臨時執(zhí)政府，推段祺瑞為臨時執(zhí)政,。1925年3月,，張作霖取消鎮(zhèn)成軍名號,，改稱東北邊防軍。

受張作霖,、段祺瑞排擠,，馮玉樣改任西北邊防督辦，而其所部國民軍,，仍分駐京郊的古北口及綏遠,、熱河、察哈爾等地,。

張作霖憑借強大的兵力后盾,，逼使段祺瑞委任李景林為直隸督辦，姜登選為安徽督辦,，楊宇霆為江蘇督辦,，張宗昌為山東督辦。至1925年8月,，奉軍已控制了東北以外的華北直至長江下游各省區(qū),，總兵力達35萬人，編為20個師,、69個旅,，包括8個旅的騎兵和2個旅的炮兵,，還有了空軍,，成為北洋軍閥統(tǒng)治后期一支最為強大的力量,。

日本圖謀東三省大力扶植奉軍，張作霖為壯大實力來者不拒

奉軍的發(fā)達,，與日本帝國主義的支持密切相關,。

文化雖低、閱歷頗廣的張作霖,，深知若無列強作靠山,，絕難站穩(wěn)腳跟。日俄戰(zhàn)爭后,，東北漸成日本的勢力范圍,，1912年,，他當上第二十七師師長后,，即向日本關東都督福島安正大獻殷勤，申明“愿照日本的指示行”,，又多次表明自己是“親日派”,。1918年春，張作霖受日本策動,，派兵人關,，支持由日本扶持的段祺瑞復任內閣總理,，由是得到日本看好，售奉軍一大筆軍火,。

張作霖成為“東北王”后,，給予日本在東北的擴張諸多特殊方便，又在1920年10月,，出動奉軍,，配合日軍鎮(zhèn)壓了琿春、延吉等地的民眾反日暴動,。

為利用奉軍作為最終攫取東北的工具,，日本對奉軍予以大力扶植。第一次直奉戰(zhàn)爭后,，日本即源源給予奉軍軍事援助,。1922年底。日本把儲存在海參崴價值百萬元以上的軍火賣給了張作霖,，不久又把天津的一批武器彈藥售出,，內中包括步槍1．3萬支，大炮12門,。1923年,，為幫助奉軍整軍經武，日本又一下子向奉軍運去了368萬元的軍械,，還派專家為奉軍設計,、擴建兵工廠，供應各種設備,，使之軍械,、彈藥自給。