本实用新型提供了一种变径螺杆及采用变径螺杆的热塑性颗粒材料熔融挤出装置，其中变径螺杆包括依次相连的夹持段、进料段、均化段和挤出段，进料段、均化段和挤出段的外表面设有螺纹状凹槽，螺杆的直径由进料段到挤出段逐渐减小，进料段的螺纹状凹槽的槽深均匀减小，均化段的螺纹状凹槽的槽深均匀减小，挤出段的螺纹状凹槽的槽深与均化段的螺纹状凹槽靠近挤出段一端的槽深一致。本实用新型的有益效果在于：提供了一种变径螺杆，该螺杆外径小、质量轻，其螺纹状凹槽的槽深由进料端到出料端逐渐降低，配合挤出装置的加热料筒，可让热塑性颗粒料在加热料筒中受热熔融后逐渐被压缩，并保持一定的压力向喷嘴方向输送，实现了更好更稳定的挤出效果。