Sein Magdeburger Klubkollege Rob Muffels sicherte sich zudem Bronze. Beide Athleten qualifizierten sich damit für die Olympischen Spiele 2020 in Tokio.
Wellbrock sorgte mit seinem Sieg für den ersten WM-Titel für den Deutschen Schwimm-Verband (DSV) seit 2015. Silber ging an den im Fotofinish geschlagenen Olympiadritten Marc-Antoine Olivier aus Frankreich.
"Ich frage mich selber, wie lange das noch gut geht. Das war jetzt das sechste Rennen in Folge, das ich gewonnen habe", sagte Wellbock, der über zehn Kilometer auch im Weltcup noch ungeschlagen ist: "Irgendwann muss diese Glückssträhne ja auch mal vorbei sein, habe ich mir mitten im Rennen gedacht. Aber ich habe wahnsinnig hart trainiert, wir haben uns gegenseitig gepusht."
Auch Muffels, der vor vier Jahren die Qualifikation für die Sommerspiele in Rio verpasst hatte, war überglücklich. "Das Ziel war Olympia, jetzt haben wir Gold und Bronze, das ist ein absoluter Traum", sagte der 24-Jährige: "Ich habe es oft erst im zweiten Anlauf gepackt, diesmal wieder. Irgendwann klappt es halt."