Sachverhalt:
A. Der 1965 geborene K._ meldete sich im August 2008 (ein zweites Mal) bei der Invalidenversicherung an und beantragte Berufsberatung und/oder Umschulung. Nach Abklärungen und durchgeführtem Vorbescheidverfahren verneinte die IV-Stelle des Kantons Aargau mit Verfügung vom 6. April 2011 einen Rentenanspruch.
B. Auf Beschwerde hin hob das Versicherungsgericht des Kantons Aargau die Verfügung vom 6. April 2011 auf und sprach K._ eine Viertelsrente ab 1. September 2008 zu (Entscheid vom 15. September 2011).
C. K._ und die IV-Stelle haben gegen den Entscheid vom 15. September 2011 Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten erhoben und beantragen dessen Aufhebung, der Versicherte zudem die Zusprechung einer halben Rente, eventualiter Rückweisung der Sache an die Vorinstanz zu neuer Entscheidung.
Die IV-Stelle (im Verfahren 9C_824/2011) und K._ (im Verfahren 9C_828/2011) beantragen jeweils die Abweisung der Beschwerde der Gegenpartei. Das kantonale Versicherungsgericht und das Bundesamt für Sozialversicherungen ebenso die Pensionskasse X._ haben auf eine Vernehmlassung verzichtet.

Erwägungen:
1. Die Verfahren 9C_824/2011 und 9C_828/2011 sind zu vereinigen und in einem einzigen Urteil zu erledigen (Urteil 9C_996/2010 vom 5. Mai 2011 E. 1.1; vgl. auch <ref-law> in Verbindung mit <ref-law> und Urteil 2C_171/2007 vom 19. Oktober 2007 E. 1).
2. Die Vorinstanz hat durch Einkommensvergleich (<ref-law> in Verbindung mit <ref-law>) einen Invaliditätsgrad von 46 % (zum Runden <ref-ruling>) ermittelt, was Anspruch auf eine Viertelsrente gibt (<ref-law>). Das Valideneinkommen (Fr. 76'700.- [= 13 x Fr. 5'900.-]) entspricht dem Lohn, den der Versicherte gemäss den Angaben im Fragebogen Arbeitgeber vom 22. August 2008 in diesem Jahr an der letzten Stelle verdient hätte. Das Invalideneinkommen (Fr. 40'956.55) hat die Vorinstanz auf der Grundlage der Schweizerischen Lohnstrukturerhebung 2008 des Bundesamtes für Statistik (LSE 08) berechnet (vgl. dazu <ref-ruling>), ausgehend von einer Arbeitsfähigkeit von 100 % bei einer Leistungseinbusse von 30 % und vom Anforderungsniveau 4 des Arbeitsplatzes (einfache und repetitive Tätigkeiten). Weiter hat sie einen Abzug vom Tabellenlohn von 5 % gemäss <ref-ruling> vorgenommen.
3. Die Vorinstanz hat das dem Einkommensvergleich in der angefochtenen Verfügung zugrunde gelegte Valideneinkommen von Fr. 76'700.- übernommen mit der Begründung, es sei nicht bestritten und es bestehe aufgrund der Akten kein Anlass zu einer näheren Prüfung. Diese Argumentation verletzt Bundesrecht, wie der Versicherte zu Recht rügt:
3.1 Streitgegenstand des vorinstanzlichen Verfahrens bildete der mit der angefochtenen Verfügung verneinte Anspruch auf eine Invalidenrente (grundlegend <ref-ruling>). Mit Bezug auf den Invaliditätsgrad als diesbezüglich bestimmende Grösse (<ref-law>) war einzig das Invalideneinkommen bestritten, nicht aber das Valideneinkommen (zu diesen Begriffen <ref-ruling> E. 2a S. 149). Dies bedeutet jedoch nicht, dass die Verfügung insoweit in Teilrechtskraft erwuchs (<ref-ruling> E. 2b S. 416), wie auch die Vorinstanz richtig erkannt hat. Entgegen ihrer Auffassung bestand indessen auch ohne darauf Bezug nehmende Vorbringen in der Beschwerde aufgrund der Akten hinreichender Anlass für eine Prüfung des Valideneinkommens von Amtes wegen (<ref-ruling> E. 2c S. 417).
3.2 Im Fragebogen für Arbeitgebende vom 22. August 2008 wurde bei der Frage nach dem aktuellen Verdienst in der ursprünglichen Tätigkeit ohne Gesundheitsschaden zwar Fr. 76'700.- (13 x Fr. 5'900.-) im Jahr angegeben. Aus den Angaben zu dem 2006 und 2007 (bis Oktober) erzielten Lohn ergibt sich indessen, dass der Versicherte in dieser Zeitspanne tatsächlich bedeutend mehr verdient hatte, nämlich auf ein Jahr umgerechnet durchschnittlich Fr. 91'859.70. Gemäss Eintragung im Individuellen Konto waren bereits 2006 Fr. 91'570.- abgerechnet worden. Der Mehrverdienst ist darauf zurückzuführen, dass er mehr Arbeitsstunden (2006: 2132, 2007: 2168 [hochgerechnet]) geleistet hatte als nach betrieblicher Normalarbeitszeit (42 Wochenstunden, was bei vier Wochen Ferien rund 2016 Arbeitsstunden gibt). Daraus ist zu folgern, dass sich die Lohnangabe des Arbeitgebers für 2008 auf das Normalarbeitspensum bezog. Bei Zweifeln hätte jedenfalls die Vorinstanz diesbezügliche Abklärungen vornehmen müssen.
3.3 Nach der Rechtsprechung ist der Lohn für regelmässig geleistete Überstunden - im gesetzlich zulässigen Rahmen (vgl. Art. 9 ff. des Bundesgesetzes vom 13. März 1964 über die Arbeit in Industrie, Gewerbe und Handel [Arbeitsgesetz (ArG)]; SR 822.11) - ebenfalls zum Valideneinkommen zu zählen (AHI 2002 S. 155, I 357/01 E. 3b; Urteile 8C_765/2007 vom 11. Juli 2008 E. 4.1.2 und I 433/06 vom 23. Juli 2007 E. 4.1.2, je mit Hinweisen; Urteil 9C_699/2010 vom 22. Dezember 2010 E. 3.1). Es ist kein Grund ersichtlich, der gegen die Annahme sprechen würde, dass der Versicherte nicht auch 2008 Überstundenarbeit (vgl. dazu in Abgrenzung zu Überzeitarbeit <ref-ruling>) geleistet und mehr als Fr. 76'700.- verdient hätte. Ausgehend vom durchschnittlichen Verdienst 2006 bis Oktober 2007 von Fr. 91'859.70 ergibt sich unter Berücksichtigung der Nominallohnerhöhung 2007/08 von 1,8 % (Statistisches Lexikon der Schweiz, Nominallohnindex 2002-2009 Sektor 'Verarbeitendes Gewerbe; Industrie', T1.93_V) ein jährliches Einkommen von Fr. 93'513.15. Dieser Betrag hat als Valideneinkommen zu gelten.
4. 4.1 Die Wahl des Anforderungsniveaus 4 des Arbeitsplatzes bei der Berechnung des Invalideneinkommens gestützt auf die LSE 08 hat die Vorinstanz wie folgt begründet: Die gemäss Fragebogen für Arbeitgebende an der letzten Stelle verrichteten Arbeiten (Führen des Werkstattpersonals, Montage-Begleitung, Lagerbewirtschaftung, Qualitätsüberwachung, Mithilfe bei Inbetriebnahme, Schweissen) liessen zwar auf eine vorwiegende Management-Tätigkeit schliessen. Laut Zwischenzeugnis vom 25. Juni 2008 habe der Versicherte jedoch überwiegend nicht im Management gearbeitet, sondern auch körperlich. Er habe zwar eine gewisse Führungsrolle innegehabt, die ihm indessen im Wesentlichen aufgrund seiner Fachkenntnisse, nicht aber einer fachübergreifend anwendbaren Management-Ausbildung zugekommen sei. Diese Kenntnisse liessen sich nicht ohne weiteres auf einen fachfremden Bereich übertragen und könnten ihm daher auch nicht beim Invalideneinkommen angerechnet werden, insbesondere da er offenbar bei den Büroarbeiten aus sprachlichen Gründen nicht den Anforderungen entsprochen habe. Zudem werde er seine Fachausbildung als Spezial-Schweisser und gelernter Schiffsmechaniker nicht mehr nutzen können. Es sei daher für das Invalideneinkommen auf das Anforderungsniveau 4 des Arbeitsplatzes zurückzugreifen.
4.2 Die IV-Stelle rügt, die Annahme der Vorinstanz, der Versicherte könne seine Kenntnisse ohne Management-Ausbildung einem potenziellen Arbeitgeber in einem anderen beruflichen Umfeld nicht zur Verfügung stellen, sei offensichtlich falsch. Es sei aufgrund des Anforderungsprofils aus medizinischer Sicht nicht nachvollziehbar, dass er die erworbenen Führungs-, Berufs- und Fachkompetenzen nur mit einer solchen Ausbildung in verwandten oder branchenübergreifenden Berufen einsetzen können soll.
4.3 Von welchem Anforderungsniveau des Arbeitsplatzes, hier 3 oder 4, bei der Bestimmung des Invalideneinkommens auf der Grundlage der LSE auszugehen ist, unterliegt als Rechtsfrage der freien Prüfung (<ref-law>; SVR 2008 IV Nr. 4 S. 9, I 732/06 E. 4.2.2).
4.3.1 Tätigkeiten vom Anforderungsniveau 3 setzen Berufs- und Fachkenntnisse voraus. Bei der zuletzt bis zum Unfall vom 19. September 2009 ausgeübten Tätigkeit als Apparateschlosser handelte es sich um eine solche. Sie umfasste hauptsächlich (66-100 %) das Führen des Werkstattpersonals, Montage-Begleitung, Lagerbewirtschaftung, Qualitätsüberwachung und Mithilfe bei Inbetriebnahme. Als weitere Aufgaben wurden Schweissen TIG/WIG und Büroarbeiten erwähnt. Von einer Tätigkeit vom Anforderungsniveau 3 geht auch die IV-Stelle aus.
4.3.2
4.3.2.1 Aus medizinisch-theoretischer Sicht sind dem Versicherten alle körperlich leichten bis mittelschweren Tätigkeiten ohne explizite Rückenbelastung, ohne Zwangshaltung und ohne Überkopfarbeiten, in Wechselhaltung mit Wechselbelastung zumutbar (Gutachten MEDAS vom 25. August 2010). Damit steht ihm ein breites Spektrum von Beschäftigungsmöglichkeiten offen. Die IV-Stelle bringt insoweit richtig vor, dass im Bereich Anlagen- und Apparatebau Werkstücke entstehen, die so gross sind wie ein Einfamilienhaus, aber auch sehr kleine zum Beispiel Pumpen für den Medizinalbereich. Weiter ist unbestritten, dass der Versicherte sich über eine grosse berufliche Erfahrung ausweisen kann. Nach der vierjährigen Lehre als Schiffsmaschinenmechaniker arbeitete er im Zeitraum von 1980 bis 1994 als Maschinenmechaniker und Techniker. Es folgten verschiedene Anstellungen als Schweisser und Spengler, als Schlosser und zuletzt als Apparateschlosser. In dieser Zeit hatte er sich - teils durch berufsbegleitende Weiterbildung - auch ein grosses Fachwissen im Bereich Schweissen angeeignet.
4.3.2.2 Diese Umstände sprechen dafür, dass dem Versicherten auch unter Berücksichtigung der gesundheitlichen Beeinträchtigungen grundsätzlich ein genügend breites Feld von erwerblichen Tätigkeiten vom Anforderungsniveau 3 offensteht. Mit der IV-Stelle ist davon auszugehen, dass der Versicherte über ein Grundverständnis für technische Geräte und mechanische Abläufe verfügt und Kenntnisse hat im Lesen von Fertigungsunterlagen und technischen Zeichnungen. Ob er auch in Bezug auf das Planen von Produktionsabläufen, Lagerbewirtschaftung und Qualitätsüberwachung in branchenübergreifendem Sinne als berufserfahren und kompetent gelten kann, ist fraglich. Solche Aufgaben hatte der Versicherte aufgrund der Akten erst an der letzten Stelle wahrgenommen. Wie es sich damit verhält, braucht jedoch nicht abschliessend beurteilt zu werden. Ebenfalls kann offenbleiben, ob er erst nach einer Management-Ausbildung seine Fachkenntnisse auch in einem fachfremden Bereich anwenden kann, wie die Vorinstanz festgestellt hat, u.a. mit dem Hinweis darauf, gemäss Fragebogen für Arbeitgebende habe er bei den Büroarbeiten aufgrund der Sprache nicht den Anforderungen genügt.
4.4 Beim Anforderungsniveau des Arbeitsplatzes 4, resultiert aus der Gegenüberstellung von Valideneinkommen (Fr. 93'513.15; E. 3.3) und Invalideneinkommen (Fr. 40'956.55; E. 2) ein Invaliditätsgrad von 56 %, was Anspruch auf eine halbe Rente gibt (<ref-law>). Wird dagegen vom höheren Anforderungsniveau 3 ausgegangen, ist zu berücksichtigen, dass nach unwidersprochen gebliebener Feststellung der Vorinstanz der Versicherte an der letzten Stelle, wo er seit Jahren tätig und optimal eingegliedert gewesen war, den sprachlichen Anforderungen für Büroarbeiten nicht genügte. Dies engt das aus medizinischer Sicht grundsätzlich in Betracht fallende Arbeitsmarktsegment mit Tätigkeiten von einem höheren Anforderungsniveau als dem niedrigsten ein resp. er muss überwiegend wahrscheinlich bei einer Anstellung mit einer vergleichsweise tieferen (unterdurchschnittlichen) Entlöhnung rechnen. Dem ist durch einen Abzug vom Tabellenlohn nach <ref-ruling> Rechnung zu tragen. Bei einem als angemessen zu bezeichnenden Abzug von insgesamt 10 % ergibt sich ein Invalideneinkommen von Fr. 47'080.05 (12 x Fr. 5'988.- x 41,6/40 x 0,7 x 0,9) und daraus, bei einem Valideneinkommen von Fr. 93'513.15, ein Invaliditätsgrad von 50 %, was ebenfalls Anspruch auf eine halbe Rente gibt (<ref-law>). Der von der Vorinstanz festgesetzte Leistungsbeginn (1. September 2008) ist unbestritten.
Die Beschwerde ist begründet.
5. Bei diesem Ausgang des Verfahrens hat die IV-Stelle die Gerichtskosten zu tragen (<ref-law>) und dem Versicherten eine Parteientschädigung zu bezahlen (<ref-law>).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Verfahren 9C_824/2011 und 9C_828/2011 werden vereinigt.
2. Die Beschwerde im Verfahren 9C_824/2011 wird gutgeheissen. Der Entscheid des Versicherungsgerichts des Kantons Aargau vom 15. September 2011 und die Verfügung der IV-Stelle des Kantons Aargau vom 6. April 2011 werden aufgehoben und es wird festgestellt, dass der Versicherte Anspruch auf eine halbe Rente der Invalidenversicherung ab 1. September 2008 hat.
3. Die Beschwerde im Verfahren 9C_828/2011 wird abgewiesen.
4. Die IV-Stelle des Kantons Aargau hat die Gerichtskosten für beide Verfahren von insgesamt Fr. 1'000.- zu bezahlen.
5. Die IV-Stelle des Kantons Aargau hat den Versicherten für die beiden Verfahren 9C_824/2011 und 9C_828/2011 mit insgesamt Fr. 3'000.- zu entschädigen.
6. Das Versicherungsgericht des Kantons Aargau hat die Parteientschädigung für das vorangegangene Verfahren neu festzusetzen.
7. Dieses Urteil wird den Parteien, dem Versicherungsgericht des Kantons Aargau, der Pensionskasse X._, der Ausgleichskasse des Kantons Aargau und dem Bundesamt für Sozialversicherungen schriftlich mitgeteilt.
Luzern, 10. Februar 2012
Im Namen der II. sozialrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Meyer
Der Gerichtsschreiber: Fessler