Sachverhalt:
A.
Am 15. Dezember 2010 sprach die IV-Stelle Luzern dem 1981 geborenen A._ vom 1. September bis 31. Oktober 2009 eine halbe, vom 1. November 2009 bis 31. Mai 2010 eine ganze und ab 1. Juni 2010 wiederum eine halbe Invalidenrente (Invaliditätsgrad: 50 %) zu. Diese wurde im Mai 2012 und September 2015 rechtskräftig bestätigt.
Im Februar 2017 ersuchte A._ um Überprüfung seines Rentenanspruchs, da sich sein Gesundheitszustand verschlechtert habe. Nach Abklärungen - insbesondere Einholung einer polydisziplinären Expertise bei der medaffairs AG, Basel (nachfolgend: medaffairs), vom 31. August 2017 - wies die Verwaltung das Erhöhungsgesuch mit Verfügung vom 20. November 2017 ab.
B.
Das Kantonsgericht Luzern holte bei der MEDAS Zentralschweiz, Luzern, ein Gerichtsgutachten vom 15. November 2019 ein. In der Folge wies es die Beschwerde des A._ mit Entscheid vom 22. April 2020 ab.
C.
A._ lässt Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten führen und beantragen, in Aufhebung des angefochtenen Entscheides sei ihm ab 1. Februar 2017 eine ganze Invalidenrente bei einem Invaliditätsgrad von 100 % zuzusprechen. Eventualiter sei die Angelegenheit zur umfassenden Rentenüberprüfung an die Vorinstanz zurückzuweisen.
Das Kantonsgericht Luzern beantragt die Abweisung der Beschwerde. Die IV-Stelle schliesst auf Abweisung der Beschwerde. Das Bundesamt für Sozialversicherungen verzichtet auf eine Vernehmlassung.
A._ lässt am 13. Oktober 2020 eine weitere Eingabe einreichen.
Erwägungen:
1.
1.1. Mit der Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten kann unter anderem die Verletzung von Bundesrecht gerügt werden (Art. 95 lit. a BGG). Die Feststellung des Sachverhalts kann nur gerügt werden, wenn sie offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Artikel 95 BGG beruht und wenn die Behebung des Mangels für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sein kann (Art. 97 Abs. 1 BGG). Das Bundesgericht legt seinem Urteil den Sachverhalt zugrunde, den die Vorinstanz festgestellt hat (Art. 105 Abs. 1 BGG). Es kann deren Sachverhaltsfeststellung von Amtes wegen berichtigen oder ergänzen, wenn sie offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Art. 95 BGG beruht (Art. 105 Abs. 2 BGG).
1.2. Eine Beweiswürdigung ist nicht bereits dann willkürlich (vgl. dazu BGE 140 III 16 E. 2.1 mit Hinweisen), wenn eine andere Lösung ebenfalls vertretbar erscheint oder gar vorzuziehen wäre, sondern erst, wenn der Entscheid offensichtlich unhaltbar ist, zur tatsächlichen Situation in klarem Widerspruch steht oder auf einem offenkundigen Fehler beruht (BGE 144 I 28 E. 2.4 mit Hinweisen).
2.
Streitig und zu prüfen ist, ob die Vorinstanz Bundesrecht verletzt hat, indem sie eine relevante Verschlechterung des Gesundheitszustands des Beschwerdeführers verneinte und die Verfügung vom 20. November 2017 bestätigte.
2.1. Das kantonale Gericht hat die gesetzlichen Bestimmungen und Grundsätze zur Invalidität und Erwerbsunfähigkeit (Art. 7 f. ATSG), betreffend den Rentenanspruch bzw. dessen Umfang (Art. 28 Abs. 1 und 2 IVG) sowie die Funktion und den Beweiswert ärztlicher Berichte und Gutachten (BGE 134 V 231 E. 5.1; 125 V 351 E. 3a) korrekt dargelegt. Richtig sind auch die Ausführungen über die Revisionsregeln (Art. 17 Abs. 1 ATSG) und den relevanten Vergleichszeitpunkt (BGE 133 V 108 E. 5). Darauf wird verwiesen.
2.2. Zu ergänzen ist, dass für eine Rentenanpassung nicht bereits irgendeine Veränderung im Sachverhalt genügt. Insbesondere stellt eine hinzu getretene oder weggefallene Diagnose nicht per se einen Revisionsgrund dar, da damit das quantitative Element der (erheblichen) Gesundheitsverbesserung oder -verschlechterung nicht zwingend ausgewiesen ist. Eine weitere Diagnosestellung bedeutet nur dann eine revisionsrechtlich relevante Gesundheitsverschlechterung oder eine weggefallene Diagnose eine verbesserte gesundheitliche Situation, wenn diese veränderten Umstände den Rentenanspruch berühren. Demnach kann nicht nur eine (erhebliche) Gesundheitsverbesserung, sondern grundsätzlich auch eine gesundheitliche Verschlechterung revisionsrechtlich relevant sein und zu einer allseitigen, umfassenden Neubeurteilung des Rentenanspruchs führen. Ob mit dem verschlechterten Gesundheitszustand tatsächlich ein Revisionsgrund nach Art. 17 Abs. 1 ATSG vorliegt, ist eine Rechtsfrage (Urteil 9C_107/2019 vom 7. August 2019 E. 5.1). Weiter sind auch bei an sich gleich gebliebenem Gesundheitszustand veränderte Auswirkungen auf den Erwerbs- oder Aufgabenbereich von Bedeutung. Hingegen ist die lediglich unterschiedliche Beurteilung eines im Wesentlichen gleich gebliebenen Sachverhalts im revisionsrechtlichen Kontext unbeachtlich (statt vieler: BGE 141 V 9 E. 5.2; 141 V 385 E. 4.2: Urteil 9C_42/2019 vom 16. August 2019 E. 5.2).
3.
Die Vorinstanz hat dem medaffairs-Gutachten vom 31. August 2017 sowie der Gerichtsexpertise der MEDAS Zentralschweiz vom 15. November 2019 Beweiskraft beigemessen, wonach die Arbeitsfähigkeit des Beschwerdeführers für angepasste Tätigkeiten nach wie vor insgesamt 50 % betrage. Sie hat eine relevante Verschlechterung des Gesundheitszustands im Zeitraum vom 15. Dezember 2010 bis zum 20. November 2017 ausgeschlossen und insbesondere erwogen, daran änderten die teilweise unterschiedlichen Angaben zu Diagnosen und Arbeitsfähigkeit nichts. Diese beruhten vielmehr auf einer anderen Beurteilung eines im Wesentlichen gleich gebliebenen medizinischen Sachverhalts, was keinen Revisionsgrund darstelle. Vor diesem Hintergrund hat das kantonale Gericht auf eine allseitige Neuüberprüfung des medizinischen Sachverhalts verzichtet und die beantragte Rentenerhöhung verneint.
4.
4.1. Vorab sind dem angefochtenen Entscheid hinreichende Sachverhaltsfeststellungen zum Gesundheitszustand des Beschwerdeführers bis zur erstmaligen Rentenzusprache am 15. Dezember 2010 zu entnehmen. Ebenso einlässlich hat sich das kantonale Gericht in Bezug auf den medizinischen Sachverhalt im Revisionszeitpunkt geäussert. Es hat sich insbesondere auf das Revisionsgutachten der medaffairs vom 31. August 2017 sowie das Gerichtsgutachten der MEDAS Zentralschweiz vom 15. November 2019 abgestützt und erwogen, diese beiden Expertisen bildeten gesamthaft betrachtet und unter Berücksichtigung der medizinischen Vorakten eine verlässliche Basis, um auf das Fehlen eines gesundheitlichen Revisionsgrundes zu schliessen. Dass sich die Vorinstanz - wie der Beschwerdeführer meint - bloss mit der Einschätzung der Arbeitsfähigkeit des Beschwerdeführers im Revisionszeitpunkt auseinandergesetzt und damit Art. 17 Abs. 1 ATSG verletzt hätte, trifft demnach offenkundig nicht zu. Eine Verletzung des Anspruchs auf rechtliches Gehör (Art. 29 Abs. 2 BV) ist, soweit überhaupt substanziiert begründet, ebenso wenig ersichtlich. Hat die Vorinstanz schliesslich unter Hinweis auf in den Akten befindliche Berichte nachvollziehbar dargelegt, weshalb das Administrativgutachten der medaffairs für sich allein keine genügende Beweisgrundlage darstellt, so handelt es sich beim ergänzend eingeholten Gerichtsgutachten der MEDAS Zentralschweiz um keine unzulässige second opinion (statt vieler: Urteil 8C_776/2018 vom 9. Mai 2019 E. 5.1 mit Hinweisen). Entgegen der Auffassung des Beschwerdeführers lässt sich eine Verletzung von Bundesrecht auch in diesem Zusammenhang nicht erkennen.
4.2.
4.2.1. Es steht fest und ist unbestritten, dass beim Beschwerdeführer im Zeitpunkt der Rentenzusprache am 15. Dezember 2010 - wie auch bei der Rentenrevision (Verfügung vom 20. November 2017) - aus kardiologischer Sicht, d.h. aufgrund seiner Herzerkrankung mit chronischen Schwindelanfällen (vgl. Gerichtsgutachen der MEDAS Zentralschweiz vom 15. November 2019, S. 52), unverändert eine Arbeitsunfähigkeit von 50 % für angepasste Tätigkeiten bestand. Fraglich ist, ob darüber hinaus eine relevante Gesundheitsverschlechterung eingetreten ist.
4.2.2. Der in diesem Kontext erhobene Einwand, der Sachverhalt im Zeitpunkt der erstmaligen Rentenzusprache Mitte Dezember 2010 sei im angefochtenen Entscheid offensichtlich unrichtig (unvollständig) festgestellt worden, verfängt nicht. Vielmehr hat das kantonale Gericht die medizinischen Akten im Zusammenhang mit den bis dahin neben der kardialen Beeinträchtigung von den beteiligten Ärzten diskutierten psychischen Einschränkungen umfassend gewürdigt. Dabei berücksichtigte es insbesondere die Einschätzungen der Psychiatrie B._ (Bericht vom 27. November 2009), des behandelnden Psychiaters Dr. med. C._ (Bericht vom 1. Oktober 2010), des Dr. med. D._ (Gutachten zuhanden der Krankentaggeldversicherung vom 30. Juni 2009), sowie die Aktenbeurteilungen des Regionalen Ärztlichen Dienstes (RAD; Stellungnahmen vom 1. und 4. Juni 2010). Unter Hinweis auf diese teilweise divergierenden Diagnosen und Angaben zur Arbeitsfähigkeit hat die Vorinstanz verbindlich (E. 1) festgestellt, die attestierten Arbeitsunfähigkeiten aus kardiologischer und psychiatrischer Sicht könnten jedenfalls nicht summiert werden. Angesichts der Aktenlage ist nicht nachvollziehbar, inwieweit die darin (implizit) enthaltene Schlussfolgerung, dass die Arbeitsfähigkeit des Beschwerdeführers bereits im Jahr 2010 nicht nur aus kardiologischen, sondern auch aus psychischen Gründen beeinträchtigt war, sodass insgesamt eine 50%ige Einschränkung resultiert, rechtsverletzend (willkürlich) sein soll (vgl. E. 1.2).
4.2.3. Mit Blick auf den psychischen Gesundheitszustand des Beschwerdeführers im Revisionszeitpunkt hat die Vorinstanz alsdann willkürfrei (E. 1) festgestellt, der psychiatrische medaffairs-Sachverständige Dr. med. von E._ habe festgehalten, es bestehe (geschätzt) aufgrund der psychiatrischen Einschränkungen seit etwa zehn Jahren eine Arbeitsunfähigkeit von ca. 50 % in angepasster Tätigkeit. Es sei auch weiterhin von einer entsprechenden Einschränkung von 50 % auszugehen. Hierbei nahm der psychiatrische medaffairs-Experte insbesondere zu den soeben erwähnten Berichten der Psychiatrie B._ und des Dr. med. C._ sowie zum Gutachten des Dr. med. D._ ausführlich Stellung und ging explizit von einer ähnlichen Symptomatik aus (medaffairs-Gutachten, S. 97 oben). Mit anderen Worten ist von einer anderen Beurteilung eines im Wesentlichen gleich gebliebenen medizinischen Sachverhalts auszugehen. Dies schliesst einen Revisionsgrund in psychiatrischer Hinsicht aus (E. 2.2). Daran ändern sämtliche Einwände des Beschwerdeführers nichts, zumal die Beweiskraft der psychiatrischen medaffairs-Expertise vom 31. August 2017 (dazu: BGE 134 V 231 E. 5.1; 125 V 351 E. 3a) in der Beschwerde zu Recht nicht in Abrede gestellt wird.
4.2.4. Auch hinsichtlich der geltend gemachten Verschlechterung aus somatischer Sicht sind die erhobenen Rügen nicht stichhaltig. Entgegen der Ansicht des Beschwerdeführers hat das kantonale Gericht insbesondere die in der polydisziplinären Gerichtsexpertise der MEDAS Zentralschweiz vom 15. November 2019 diagnostizierte (episodische) Migräne ohne Aura (ICD-10 G43.0) sowie die passagere Verschlimmerung der rheumatologischen Beschwerden durchaus berücksichtigt. Die vorinstanzliche Sichtweise, wonach beim Beschwerdeführer in optimal angepasster Tätigkeit unter Berücksichtigung aller kardialer, neurologischer und rheumatologischer Komorbiditäten nach wie vor eine Arbeitsfähigkeit von 50 % resultiere, stimmt mit der Auffassung der medizinischen Experten überein. Soweit die Migräne eine neue Diagnose darstellt, genügt dies allein für die Annahme eines Revisionsgrundes nicht (E. 2.2). Anderes ergibt sich auch nicht aus dem Umstand, dass der Beschwerdeführer durchschnittlich ein bis zwei Mal pro Woche eine Migräneattacke erleidet, was nach beweiskräftiger Auffassung der Gutachter der MEDAS Zentralschweiz zu einer 20%igen Arbeitsunfähigkeit führe. Denn im Gesamtzusammenhang sind die gutachterlichen Aussagen so zu verstehen, dass ein Ausfall von durchschnittlich anderthalb Tagen durch die Migräne (gerechnet auf sieben Wochentage) im Rahmen der ohnehin um 50 % reduzierten Restarbeitsfähigkeit (E. 4.2.1) bei optimal angepasster Tätigkeit kompensiert werden kann, etwa in einem Teilzeitpensum nach Wochenstunden. Hinzu kommt, dass die Migräne nach gutachterlicher Auffassung medikamentös nicht austherapiert ist ("[...] bei fehlender gezielter Migränebehandlung [...]"; vgl. neurologisches Teilgutachten der MEDAS Zentralschweiz, S. 7), was umso mehr gegen eine dadurch bedingte, 50 % übersteigende Arbeitsunfähigkeit spricht.
4.2.5. Dass schliesslich anhand der rheumatologischen Befunde mit überwiegender Wahrscheinlichkeit auf eine relevante Verschlechterung (von genügender Dauer) geschlossen werden könnte, fällt ausser Betracht, hielt doch der fallführende rheumatologische Gutachter der MEDAS Zentralschweiz, Dr. med. F._, mit Blick auf das zwischenzeitlich im Jahr 2015 aufgetretene radikuläre LWS-Syndrom fest, eine über 50 % liegende Einschränkung lasse sich aufgrund der Aktenlage nicht zuverlässig rekonstruieren (Gerichtsgutachten der MEDAS Zentralschweiz, S. 55).
4.3. Nach dem Gesagten bleibt die vorinstanzliche Feststellung einer seit 15. Dezember 2010 im Wesentlichen unveränderten Arbeitsfähigkeit im Zusammenhang mit der Verneinung einer relevanten Änderung des Gesundheitszustands rechtlich verbindlich. Der daraus gezogene Schluss des kantonalen Gerichts, dass kein Revisionsgrund im Sinn von Art. 17 Abs. 1 ATSG vorliegt, verletzt kein Bundesrecht. Vor diesem Hintergrund erübrigen sich Weiterungen zur Invaliditätsbemessung und betreffend die Verwertbarkeit der dem Beschwerdeführer verbleibenden Restarbeitsfähigkeit (vgl. dazu: BGE 138 V 457 E. 3.2). Die Beschwerde ist unbegründet.
5.
Dem Verfahrensausgang entsprechend sind die Gerichtskosten dem Beschwerdeführer aufzuerlegen (Art. 66 Abs. 1 Satz 1 BGG).
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.
Die Beschwerde wird abgewiesen.
2.
Die Gerichtskosten von Fr. 800.- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3.
Dieses Urteil wird den Parteien, dem Kantonsgericht Luzern, 3. Abteilung, und dem Bundesamt für Sozialversicherungen schriftlich mitgeteilt.
Luzern, 5. Mai 2021
Im Namen der II. sozialrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Parrino
Der Gerichtsschreiber: Grünenfelder