Od 1943 związany z Frontem Ojczyźnianym jako przedstawiciel grupy Zweno. Aresztowany w styczniu 1944 przez policję, początkowo pozostawał w areszcie domowym, a następnie został internowany w miejscowości Ribarica. Powrócił do Sofii w sierpniu 1944 i wziął czynny udział w zamachu komunistycznym 9 września 1944. Awansowany na pierwszy stopień generalski, w nowym rządzie Kimona Georgiewa otrzymał stanowisko ministra wojny i reprezentował Bułgarię w Paradzie Zwycięstwa w Moskwie (24 czerwca 1945). W roku 1946 został usunięty ze stanowiska i oskarżony o przygotowanie pro-brytyjskiego zamachu stanu. Od lipca 1946 pozostawał w areszcie domowym. We wrześniu 1946 Wełczew wyjechał do Szwajcarii, gdzie objął stanowisko ambasadora, dzięki wsparciu Kimona Georgiewa. W 1947 został oskarżony o współpracę z przywódcą Bułgarskiego Ludowego Związku Chłopskiego, Nikołą Petkowem, usunięty ze stanowiska ambasadora i wezwany do kraju. Odmówił powrotu, za co został pozbawiony obywatelstwa bułgarskiego. Na emigracji zamieszkał w Zurychu z córką i z zięciem, skąd w 1953 przeniósł się do Paryża. Utrzymywał kontakty ze środowiskami emigracji antykomunistycznej.