как закрепить этот диск на валу? (фото описание) нужна идея, кто умный?

Я бы просто засверлил в место стыка по диагонали в вал и после нарезки резьбы законтрил бы винтом-гужоном.

Надолбать шпонпаз и там и там, и на шпонку.

Такие детали делают с допусками, диск разогревают не очень сильно а вал охлаждают в морозилке, и быстро насаживают, потом это не снять....

пресс. Напрессовать в нагретом состоянии.

На валу - насечки, или шпонка

Если прецизионная сталь (может призонная), для хорошей посадки хватит 0,01 мм или меньше натяга прецизионного отверстия. Нагрев и посадка. Снимешь прессом только с "мясом"

Каков диаметр вала, максимальный диаметр диска, какие скорости планируются

А еще есть такая замечательная вещь, как металлические клеи. Нагрева не требуют.
www.okleyah.ru/vidi-kleev/metallicheskie-klei.php

Нужно было делать диск со ступицей и садить либо на шпонку, либо сверлить насквозь ступицу и вал и садить на палец. Если ступицу нельзя (или уже сделаны детали), тогда на валу две лыски, с двух сторон от диска, в диске два сквозных отверстия, с двух сторон диска две пластины с отверстиями, которые садятся в лыски, прижать к диску двумя болтами, это ограничит, кроме всего прочего ещё и от поперечного смещения диска.
А закрепить диск на валу без клея, нагрева и, как вы выразились, без "испорчивания" геометрии вала невозможно. Это только силой мысли!

Нанести на вал гальваникой цинк, нагреть диск и насадить. Можно еще пропаять HTS 2000 если уж нужна суперпрочность.

если толщина диска позволяет то просверлить в торец до вала туда резьбу а в резьбу типа этого