跟随国家级教练王钰练习，表现才突飞勐进。2010年，张小伦代表中国香港参加广州亚运会击剑比赛，先取得男子花剑个人银牌；再伙拍朱咏康、刘国坚和颜冠一取得男子花剑团体铜牌。在男子花剑个人赛中，张先爆冷战胜了世界第一中国队的名将雷声；再在决赛中对战南韩的崔秉哲，比赛双方曾战至14分平手，在二人同时刺中对方时，只有南韩的得分灯号响起，张仅以一分之微落败。2014年9月，张小伦代表中国香港参加南韩仁川举行的亚运会剑击比赛，与张家朗、杨子加和崔浩然合作赢得男子花剑团体赛铜牌。