本发明属于钢轨焊接领域,提供了一种钢轨焊后热处理方法。本发明要解决的技术问题是现有技术操作复杂、成本偏高。本发明方法包括以下步骤:将异种材质钢轨焊接后的待冷却焊接接头进行第一阶段冷却,使钢轨焊接接头的轨头表层温度降至570~640℃;接着使焊接接头进行第二阶段冷却,使钢轨焊接接头的轨头表层温度降至170~230℃;最后使钢轨焊接接头进行第三阶段冷却,使钢轨焊接接头的轨头表层温度降至10~30℃。本发明方法能够改善钢轨在线路服役过程中因焊接区域硬度偏低而导致的钢轨焊接接头“鞍型”磨耗,同时将钢轨接头的马氏体组织百分含量控制在≤3%范围内,有助于保证铁路运行安全。